본 논문은 보행자 머리 상해치 예측을 통해 보행자 보호 법규의 만족여부를 판단하는 시스템을 구축 하는데 있다. 차량의 FE DATA와 더미 DATA를 입력하고, MADYMO solver를 이용하여 해석을 수행한다. 이를 통해 나온 결과 HIC(머리상해치)와 보행자 보호 법규에서 제시하는 HIC(머리상해치)와 비교를 통해 만족여부를 판단한다. 강화되는 보행자 보호 법규를 만족시키기 위해 차량시스템을 개선을 유도 하고 이를 통해 차량 대 보행자 사고 시 보행자의 생명을 구하는데 그 궁극적인 목적이 있다.
교통사고는 차량 운전자의 부주의 및 보행자의 안전 불감증 등 여러 가지 이유로 다양한 형태의 교차로에서 사고가 발생한다. 이것을 개선하고자 본 논문에서는 보행자 위험 알림 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 YOLO v4 tiny 알고리즘 사용해 약 8,000장의 보행자와 차량의 사진을 학습시켜 객체 인식의 정확도를 높이고 웹캠과 스피커를 사용하여 보행자에게 위험을 알릴 뿐만 아니라, 사고 발생 등의 경우에 대해서 블랙박스 역할을 할 수 있도록 구현하였다.
교통신호기는 다양한 교통 통행에 우선권을 부여하는 교통안전시설물로써, 교통소통에 지대한 영향을 끼치는 매우 중요한 통제시설이다. 그러나 현행 부적절한 신호기 설치 및 미설치로 차량 교통의 흐름을 방해하거나 교통사고를 증가시키는 경우가 있다. 본 연구 는 교통안전시설실무편람에 제시된 9가지 신호기 설치기준중 보행자 신호기 설치 기준에 대하여 국내 도로상황 및 보행자 특성 등에 맞는 새로운 설치기준을 제시하는데 목적이 있다. 보행자가 보도상에서 기다릴 수 있는 최대한도 대기시간은 단일로상의 무신호 횡단보도에 교통신호기가 설치되었을 경우를 가정하여 설정하였으며, 보행자 신호기 설치를 위한 차량 교통량과 보행자 교통량을 도로폭 관련 차로수별로 도출하였다. 왕복 2차로 도로인 경우 차량 교통량은 시간당 990대, 4차로인 경우 420대, 6차로인 경우 120대를 보행자 신호기 설치를 위한 최소 차량 교통량 기준값으로 하고, 차로수에 무관하게 보행자 교통량은 시간당 150명을 최소 기준값으로 제시하였다. 또한 차량 교통량과 보행자 교통량 상관관계에 의한 신호기 설치, 설치고려, 미설치 영역을 그래프로 작성하여 실무자의 편의를 도모하고자 하였다.
본 논문에서는 보행-차량 충돌사고 시 보행자 사망 여부를 확률적으로 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. 베이지안 신경망을 적용하여 보행자 사망확률모형을 개발하고, 로지스틱 회귀분석 기법 기반의 모형과 예측력을 비교하였다. 본 연구를 위하여 개별 교통사고 자료를 수집하였으며, 교통사고 재현을 통해 사고 당시의 충돌속도를 추정하여 보행자 연령, 차종과 함께 모형의 독립변수로 사용하였다. 보다 정확하고 신뢰성 있는 모형개발을 위해 반복적 샘플링기법을 적용하여, 다양한 학습자료 및 테스트 자료를 구성하고 모형의 성능을 평가하였다 본 연구를 통해 개발된 모형은 보행자 보호를 위한 첨단차량기술 개발, 제한속도의 설정 등 다양한 정책 및 관련기술의 개발을 지원하는 유용한 도구로 사용될 것으로 기대된다.
교통신호기는 다양한 교통통행에 우선권을 부여하는 교통안전시설물로서, 교통소통과 안전에 지대한 영향을 끼치는 매우 중요한 통제시설이다. 그러나 현행 부적절한 신호기 설치로 차량 교통의 흐름을 방해하거나 교통사고를 증가시키는 경우가 있다. 본 연구는 교통안전시설실무편람에 제세된 9가지 신호기 설치준거 중 보행자 신호기 설치 준거에 대하여 국내도로상황 및 보행자 특성에 맞는 새로운 설치준거를 제시하는데 목적이 있다. 교통운영 측면에서 보면, 보행자 신호기는 보행자가 도로를 횡단하는데 적절한 간격을 찾을 수 없을 때 인위적으로 횡단간격을 만들어 주기 위한 교통제어시설이다. 따라서 보행자가 횡단보도에서 최대로 대기할 수 있는 시간을 기준으로 설치 여부를 결정하는 것으로 가정하고, 보행자가 보도상에서 기다릴 수 있는 최대한도 대기시간은 단일로상의 무신호 횡단보도에 교통신회가 설치되었을 경우 한 주기에서 녹색시간을 감한 시간으로 가정할 수 있다. 무신호 횡단보도 현장조사를 통하여 보행자 횡단행태, 횡단보행속도, 보행자 대기시간 등을 분석하였다. 차량의 간섭에 의한 보행자 회단간격과 차량 교통량과의 관계를 도출하고, 보행자 간섭에 의한 차량 교통량과 보행자 교통량과의 관계를 도출하였다. 결론적으로 차로수별로 차량 교통량과 보행자 교통량 상관관계에 의한 신호기 설치, 설치고려, 미설치 영역을 구분하여 보행자 신호기 설치준거(안)을 제시하였다.
본 연구에서는 보행자 교통사고 조사자료 분석을 통해 고령보행자 사고가 가지는 특성을 알아보고, 증가추세에 있는 고령보행자 사망사고를 감소시킬 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 2005년부터 2008년까지 4년 동안 전국에서 발생한 보행자 사망사고 가운데 65세 이상 고령보행자가 피해를 입은 3,853건과 비교군 사고로 20세에서 44세 사이의 보행자 피해사건 1,786건의 특성을 비교하였다. 이들 두 집단의 사고특성을 각 항목별 점유율로 비교한 결과, 고령자의 사고는 대도시보다는 규모가 더 작은 지역에서 가을철에 특히 많이 발생하는 것으로 나타났으며, 고령보행자가 더 안전한 환경에서 보행행동을 하고자 하는 보상행동을 보이지만 실제로는 교통사고에 더 취약한 것으로 나타났다. 고령보행자는 청년기 보행자들에 비하여 도로횡단을 하는데 취약점을 드러내고 있었으며 특히 단순한 구조보다는 복잡한 도로구조에서 더 사고를 많이 겪는 것으로 확인되었다. 또한 차량과의 상충상황에 있어서는 좌우 방향으로 회전중인 차량이나 후진중인 차량에 상대적으로 더 위험을 겪고 있는 것으로 확인되었다. 이와 같은 고령보행자 사고의 특성은 고령자들의 연령증가에 따른 신체적·정신적 능력의 손실과 확신수준의 저하와 같은 심리적 상태에 의해 설명될 수 있다.
보행자 교통사고는 보행자와 운행 중인 차량 간 발생한 충돌사고로 도로 및 주변 환경 등에 영항을 받는다. 이 연구에서는 2018년부터 2022년까지 서울특별시에서 발생한 노인 보행자 교통사고 자료를 수집하여 보행자 교통사고의 사고 요인을 분석하였다. 분석에 있어서 고려된 연구모형은 랜덤포레스트, Gradient Boosting regression(GBR)이다. 분석 결과 서울특별시의 지리적 특성과 교통 통행 패턴을 반영하여 교통약자를 대상으로 하는 교통정책을 보완하고, 보행 안전을 강화하는 것이 필요하다.
본 논문은 차량과 보행자 간 충돌 사고를 예측하는 V2P(Vehicle to Pedestrian) 서비스에서 보행자 휴대기기의 데이터 전송 시점을 동적으로 계산함으로써 불필요한 통신을 감소시켜 에너지 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하며, MEC(Mobile Edge Computing) 기반 V2P 서비스를 제안하였다. V2P 서비스에서는 보행자와 차량 간 충돌 가능성을 예측하기 위하여 두 객체의 실시간 GPS 데이터가 요구된다. 이때 보편적으로 보행자에 비해 차량의 이동속도가 더 빠르기 때문에 보행자가 빠르게 이동해 들어오는 주변 차량에 발견될 수 있기 위해서는 자신의 위치에는 의미 있는 변화가 발생하지 않았더라도 차량 이동속도에 맞춘 빠른 주기로 차량 혹은 중앙 클라우드 서버로 자신의 데이터를 송신해야만 한다. 이 과정에서 보행자 휴대폰의 에너지가 급속하게 소모된다. 따라서 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 MEC 서버를 배치한 V2P 서비스를 제안하였고, 보행자가 본인의 상태 정보를 활용하여 효율적인 다음 데이터 전송 시점을 계산할 수 있는 동적시점계산 알고리즘을 제안하였다.
차량과 보행자의 충돌시에는 충돌의 원인을 규명하는데 필요한 선회특성이 나타나게 된다. 지금까지의 연구에서는 보행자의 운동형태를 기초 물리학에서 유도된 공식으로 표현하였다. 그 결과 차량과 보행자의 다양한 변수에 대해 충분한 고려를 하지 못하였다. 그러한 한계를 극복하기 위하여 동역학적 시뮬레이션 프로그램인 MADYMO를 이용하여 다양한 조건하에서의 보행자 충돌 형태를 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션에서 차체와 보행자 더미는 강체, 조인트, 스프링으로 모델링하였다. 보행자 시뮬레이션은 차량의 속도별로 수행되었으며 그 결과를 이전의 기초 물리학 공식과 비교하였는데 이전의 공식은 보행자의 상태조건을 제대로 반영하지 못함을 알수 있었다. 따라서, 보행자 충돌시에 차량과의 충돌현상에 대해 명확히 설명해 주는 동역학적 시뮬레이션을 사용하여야 한다.
자동차를 설계할 때에는 예술적, 기술적으로 뛰어나다 하더라도 공학적으로 실현이 가능하여야 한다. 또한 비용이라든가 품질도 중요한 고려사항이다. 하지만 이것들 보다 자동차 설계에서 더욱더 중요시되는 것은 안전이다. 사고 시 사람의 생명을 최대한 안전하게 보호할 수 있는가이다. 이번 연구는 'Design for Safety' 중에서도 보행자 안전을 고려한 자동차 설계에 관해 연구하고자 한다. 2005년 교통사고 통계에 따르면 차대사람의 사고발생건수는 총 46,594건에 사망자 2,457명 부상자 47,282명이다. 이는 한 해 전체 교통사고 발생건수에 21.8%를 차지하고 있다. 본 연구는 자동차 사고 중 보행자와 차량의 사고 유형과 상해부위를 파악하여 사례를 중심으로 살펴본 후 이를 자동차 설계에 반영하는 방법에 대한 연구이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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