• Title/Summary/Keyword: 대기행렬이론

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A Study of Traffic Flow Characteristics for Estimating Queue-Length in Highway (고속도로 대기행렬 길이 산정모형 개발을 위한 연속류 특성 분석)

  • 노재현
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10b
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    • pp.297-297
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    • 1998
  • 고속도로의 교통혼잡을 관리하기 위해서는 근본적으로 혼잡지점 상류부의 진입교통량을 제어해야 한다. 이를 위한 효과적인 램프미터링 운영전략이나 고속도로 교통정보제공방안을 수립하기 위해서는 혼잡영향권(대기행렬길이)에 관한 신뢰성 있는 데이터가 반드시 필요하다. 고속도로의 대기행렬길이를 산정하기 위해 일반적으로 충격파이론과 Queueing이론을 제시하고 있다. 그러나, 기존의 충격파 이론을 포물선형의 교통량-밀도관계식을 근거로 하고 있어 충격파간에 발생하는 부수적인 충격파를 해석하는 과정이 수학적으로 불가능하여 실질적인 목적으로 사용할 수 없음은 이미 잘 알고 있는 사실이다. 최근에 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 방법으로 교통량 밀도간의 관계식을 삼각형으로 가정하고 교통량 대신에 누적교통량을 사용하는 Simplified Theory of Kinematic Waves In Highway Traffic이 개발(Newell, 1993)되었지만, 이 방법을 적용하기 위해서는 기본적으로 대상 고속도로 구간의 교통량-밀도관계식을 규명해야 하는 어려움이 있다.(사실 실시간으로 밀도데이터를 수집하기란 불가능하다.) Queueing이론에서 제시하는 대기행렬은 모두 대기차량이 병목지점에 수직으로 정렬하여 도로를 점유하지 않는 Point Queue(혹은 Vertical stack Queue)로서 실제로 도로상에 정렬된 대기행렬(Real Physical Queue)과는 전혀 다르다. 이미 입증된 바 있어, Queueing이론을 이용함은 타당성이 없다. 이러한 사실에 근거하여 본 연구는 고속도로 대기행렬길이를 산정할 수 있는 모형개발을 위한 기초연구로서 혼잡상태의 연속류 특성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 서울시 도시고속도로에서 수집한 실제 데이터를 이용하여 진입램프지점의 혼잡상태에서 대기행렬의 증가 또는 감소하는 과정을 분석하였다. 주요 분석결과는 다음과 같다. 1. 혼잡초기의 대기행렬은 다른 혼잡시기에 비해 상대적으로 급속한 속도로 증가함. 2. 혼잡초기의 대기행렬의 밀도는 다른 혼잡시기에 비해 비교적 낮음. 3. 위의 두 결과는 서로 관계가 있으며, 혼잡시 운전자의 행태(차두간격)과 혼잡기간중에도 변화함을 의미함. 4. 교통변수 중에서 대기행렬길이를 산정하는데 적합한 교통변수를 교통량과 밀도로 판단됨. 5. Queueing이론에서 제시하는 대리행렬길이 산정방법인 대기차량대수$\times$평균차두간격은 대기행렬내 밀도가 일정하지 않아 부적합함을 재확인함. 6. 혼잡초기를 제외한 혼잡기간 중 대기행렬길이는 밀도데이터 없이도 혼잡 상류부의 도착교통량과 병목지점 본선통과교통량만을 이용하여 추정이 가능함. 7. 이상에 연구한 결과를 토대로, 고속도로 대기행렬길이를 산정할 수 있는 기초적인 도형을 제시함.

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A Study of Traffic Flow Characteristics for Estimating Queue-Length in Freeway (고속도로 대기행렬길이 산정모형 개발을 위한 연속류 특성 분석)

  • 노재현;손봉수;도철웅;신치현
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.17 no.2
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    • pp.179-191
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    • 1999
  • To device effective freeway traffic flow control strategies and freeway traffic information dissemination strategies, it is very important to estimate real physical queue length on the freeway. Shock wave theory and queueing theory have limitation to be used to estimate the queue length. The primary objective of this study is to develop a reliable method for estimating the physical queue length and level of congestion. Queueing propagation processes were analysed by using such traffic data as main line traffic volume, ramp volume, density. speed, and physical queue length collected by video photographing on Olympic Freeway. As a result of analysis, it has been confirmed that the real queue length can be estimated by using the traffic counts arriving the congested region and passing a bottleneck location. Further more, a reliable method for estimating the level of congestion could be developed on the basis of real-time traffic counts.

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The optimizing in fuzzy queueing system(Multi-server) (퍼지 대기행렬에 있어서 최적화(복수창구))

  • 이교원
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.10 no.2
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    • pp.168-174
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    • 2000
  • All the visiting customers makes a queue and then can be served at an unoccupied server, in the queueing system of multi-server. The customer and server, however, have a conflictive feeling of satisfaction at all times. To solve the problem, in this paper, it is proposed that new design method of server number to maximize the satisfaction level of customer and server by the hzzy concept which is applied to the queuing system.

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A Study on Left-turn Queues Analysis using Queueing Theory under Permissive Left-turn Signal System (비보호좌회전 신호체계운영에 따른 좌회전 대기행렬분석에 관한 연구)

  • Kim, Kap Soo;Jung, Ja Young
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.5D
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    • pp.663-669
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    • 2011
  • In this study, the optimal length of left-turn lane in permissive left-turn signal system at the signalized intersection which has a left-turn bay is estimated. It is a simulation analysis using the queueing theory that estimate the length of left-turn lane. Traffic density conform to the standards of operating a permissive left-turn system of the Practical Manual Traffic Safety Facilities. And each of a left-turn arrival rate, a left-turn service rate, left-turn average queueing time, for green time average queueing vehicle, for red time average queueing vehicle and average queueing vehicle cycle is calculated. As a result of this study, we would learn how much the space should be secured at the signalized intersection which has a left-turn bay. The methodology using the queueing theory to work out the optimal length of waiting lane in the permissive left-turn signal system was presented.

An Estimation of Appropriate Standby Space for Mechanical Parking Lot by Prediction of Parking Queue (주차대기행렬 예측을 통한 기계식 주차장 적정 대기규모 산정에 관한 연구)

  • Jin, Tae-Hee;Park, Je-Jin;Park, Jin-Man;Ha, Tae-Jun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.40 no.3
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    • pp.321-330
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    • 2020
  • The purpose of this study is to present the appropriate standby space for the mechanical parking lot considered parking queue. This analysis is based on the field-study by results of the influential factors on the parking queue of mechanical parking lots in the commercial area of Gwang-ju metropolitan city. In this study, the parking queue was analized through the simple modeling using Vissim based on average service rate and average arrival rate from the result of field-study. As a result of applying the field survey products to the theoretical queue model, no significant result was obtained when the traffic intensity exceeded 1. Therefore, parking queue was analyzed through simple modeling using Vissim, and the model for calculating the proper parking queue size of the mechanical parking lot by size was derived. The model for estimating of an appropriate mechanical parking standby space considering parking queue presented in this study is expected to be a criterion for considering the appropriate parking space of a new building, and also it can be used to minimized the traffic impact due to the parking queue by the lack of standby space.

Application of Multi-Server Queuing Theory to Estimate Vehicle Travel Times at Freeway Electronic Toll-Collection Systems (고속도로 자동요금징수시스템의 차량 통행시간 산정을 위한 다중서비스 대기행렬이론 연구)

  • Sung, Hyun-Jin;Choi, Jai-Sung;Kim, Sang-Youp
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.10 no.2
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    • pp.22-34
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    • 2011
  • This paper presents the investigation results of a research on how engineers can analyze the economic effect of the ETCS(Electronic Toll Collection System) installed to minimize the vehicle delays on freeway tollgates during toll payments. This research considered this economic effect to occur in the form of vehicle passing time reductions at the ETCS, and the multi-service queuing theory was applied to estimate these values. This research found: 1) When vehicles approaching tollgates show Poisson distribution and the service time of the ETCS shows Exponential distribution, the multi-service queuing theory would be applicable for estimating vehicle passing times at toll-gates, 2) Despite the ETCS placement, exit sections of tollgates give a greater reduction of vehicle passing times than entering sections due to more delays at conventional toll payments, and 3)The ETCS would not guarantee vehicle passing time reductions all the time, because in such a case as many vehicles were queuing at the ETCS, the total delay level for a toll gate would increase greatly. In addition, in order to examine the accuracy of the estimated vehicle passing values, this research compared the values from the multi-service queuing theory with the observed values from a set of field survey values at freeway toll-gates, and found that the two values were in a good agreement with a very low error range of 1-3 seconds per vehicle. Based on this result, the multi-service queuing theory was recommended for practice.

A Boundness Analysis of Performance on the Nested Queueing Network with Population Constraint (용량제한을 갖는 중첩형 대기행렬 네트워크의 성능 범위분석)

  • Rhee, Young
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.36 no.4
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    • pp.239-246
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    • 2009
  • In this study, we analyze the mean waiting time on the nested open queueing network, where the population within each subnetwork is controlled by a semaphore queue. The queueing network can be transformed into a simpler queueing network in terms of customers waiting time. A major characteristic of this model is that the lower layer flow is halted by the state of higher layer. Since this type of queueing network does not have exact solutions for performance measure, the lower bound and upper bound on the mean waiting time are checked by comparing them with the mean waiting time in the transformed nested queueing network. Simulation estimates are obtained assuming Poisson arrivals and other phase-type arrival process, i.e., Erlang and hyper-exponential distributions. The bounds obtained can be applied to get more close approximation using the suitable approach.

Determination of Deceleration Lane Length in Interchange with Shock-Wave Theory (충격파를 고려한 입체교차로의 감속차로 길이 산정방안)

  • Kim, Jeong-Hyun
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.145-151
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    • 2009
  • Current highway design standards is based on the safety under the free flow condition. The length of deceleration lane is also determined in terms of the deceleration distance which is necessary for the driers to adjust the vehicle speed from the speed limit on the main road to that on the exit ramp of the interchange. However, the queues are frequently developed on the deceleration, and the following vehicles to exit must decelerate on the main road. It may cause delay on the main road and traffic accidents. This study is to suggest a methodology to minimize such problems with the shock-wave theory. The queue length of exiting vehicles can be estimated by the design speeds, traffic volumes of main road and the exiting ramp, and the countermeasures to the operational problems. According to the results, the queue length can be shortened to 80% by upgrading the design speed of exit ramp as the amount of 10km/h. Fifty percent of queue length can be shortened by adding an additional lane on the ramp to two lanes.

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Dynamic Control of Coordinated Traffic Signals for Minimizing Queue-lengths (대기 차량 최소화를 위한 동적 교통 신호연동 모델)

  • 윤경섭
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.196-205
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    • 1998
  • 교통신호에서 주로 고려되는 변수는 신호주기(cycle length), 녹색시간(green split), 옵셋(offset)그리고 좌회전 현시순서(left-turn phase sequence)로 구성된다. 기존의 대부분의 연동 모델들은 고정된 주기하에서 평균적인 유입 교통량을 측정한 후, 선형최적화 이론을 적용하여 최적 신호를 산출한다. 그러나 이 방법은 어디까지나 평균적인 데이터에 대해서 계산을 한 것이기 때문에 실시간 최적화를 제공하기가 어렵다. 본 연구에서는 평균 차량 통행량 대신 실시간으로 입력되는 차량 대기행렬, 차량 도착률을 기초로 대기차량을 최소화하는 동적 신호시간 산출 모델을 개발하였다. 본 모델에서는 Peytechew가 제안한 각 진입로에서의 대기 차량 예측 모델을 기초로 하여 다음 주기에서의 차량 대기 행렬을 예측한 후, 선형 최적화 이론을 적용하여 신호시간을 산출한다. 본 모델에서 산출된 신호주기와 녹색시간은 대기차량길이를 최소화하는 신호 시간으로서 교차로간의 연동효과를 고려하여 실시산 교통상황에 따라 주기별로 변화한다. 본 모델은 3개의 교차로로 구성된 네트워크를 대상으로 적용하였다. 실험 네트워크의 주도로 교통량은 부도로의 교통량 보다 많다고 가정하였으며 각 링크사이에서의 차량 진출입은 없다고 보았다.

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The binary bootstrap for single simulation output analysis

  • 김윤배
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1992.04b
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    • pp.105-116
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    • 1992
  • 이 논문에서는 discrete-event모의실험을 사용해서 대기행렬모형에서 대기시간이 길어지는 확률을 추정하는 문제를 연구했습니다. 단 한번의 모의실험에서 확률의 신뢰구간을 구할 수 있는 방법인, binary bootstrap을 개발했습니다. Bernoulli trial과 first-order Markov processes에 적용하여 본 결과 이론치에 별 차이없이 추정하였습니다. 또한 M/M/1 대기행렬모형에서 대기시간이 길 확률을 추정했을 때 batch means방법보다 binary bootstrap이 월등히 우수한 결과를 보였습니다.

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