• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.59-76
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• 2020

지속적인 수도권 교통 인프라 수요의 증가에 따른 광역·도시철도 노선의 급행화를 위해서는 완행과 급행철도를 동시에 운영할 수 있도록 하는 부본선의 건설이 요구된다. 그러나 기존 지하철 노선의 운행을 중단한 후 부본선을 건설하는 것은 많은 경제적 손실을 발생시키므로 기존 지하철 터널의 운영 중 확폭 방안에 대한 연구가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 기존 노선 급행화에 필요한 부본선 건설을 위해 기존 지하철 터널의 운영 중 확폭 방안에 대한 기초연구를 수행하였다. 기존선 운영 중 부본선 건설방안 모색을 위해 지하철 4호선 과천선의 정부과천청사역을 부본선 건설 가상 역사로 선정하고, 4가지 방안의 구간별 단면 및 공법계획을 검토하였으며, 해당 역사에 대하여 부본선을 시공하였을 경우 시공성·경제성에 비해 상대적으로 안정성이 우려된다고 판단되는 방안을 선정하여 부본선 시공과정을 고려한 3차원 수치해석을 통한 안정성 검토를 수행하였다.

• 대한교통학회지
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• 제22권5호
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• pp.99-109
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• 2004

고속도로-연결로 합류부는 대표적인 고속도로 정체구간으로서 본선 교통류와 연결로 교통류가 서로 공간 확보를 위하여 상층되는 구간이다. 현재 까지 연결로 교통류와 본선 교통류간의 관계에 대한 최근 연구도 이론적인 수학적 모형연구에 그쳐있는 상태이다. 본 연구는 3개의 서로 다른 고속도로-연결로 합류부에서 수집한 실제 교통 데이터를 이용하여 혼잡교통류 상태에서 연결로 교통류와 본선 교통류간의 관계에 대한 분석을 수행한 것으로써, 본선 교통류 변수(교통량, 속도, 밀도)와 연결로 교통량의 값을 이용하여 개발된 Indicator에 의한 분석과 Indicator간의 상관분석 및 t 검정을 통하여 연결로 교통량이 본선 교통류에 미치는 영향을 살펴보았다. Indicator 분석결과, 연결로 진입교통량은 본선 접속차로의 교통량과 부의 상관관계를 보였고, 가속차로길이 내 본선 교통류의 속도와 밀도와도 의미 있는 관계가 존재함을 보였다. 혼잡교통류 상태에서의 두 교통류 관계 분석을 통하여 고속도로-연결로 합류 하류부의 용량을 결정하는 요인에 대한 보다 엄밀한 분석이 가능하게 되었다. 또한 실제데이터 분석을 통하여 발혀진 결과는, 본선 교통류의 상태에 따른 연결로 진입교통량의 크기를 정확하게 규명할 수 있는 모형식 개발의 기초를 마련하였으며, 현재 고속도로-연결로 합류부의 혼잡교통류 시뮬레이션에서 취약점으로 지적되고 있는 연결로 교통량의 추정에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 대한교통학회지
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• 제19권3호
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• pp.89-100
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• 2001

내부순환로의 진출램프 중 성산, 홍은, 홍제, 길음, 마장 진출램프에서는 램프의 지체가 심각하여, 진출차량의 대기행렬이 내부순환로 본선에까지 이르는 대기행렬 역류현상이 발생하고 있다. 이러한 본선으로의 대기행렬 역류는 본선의 혼잡을 가중시키고 교통사고의 위험도 증가시킨다. 본 논문에서는 이러한 도시고속도로의 진출램프 혼잡을 개선하기 위해 진출램프 제어전략을 개발하였다. 진출램프 제어전략의 목표는 진출램프의 대기차량이 본선으로 역류하지 않도록 하는 것이다. 대기행렬의 역류를 막기 위해서는 진출램프의 차량이 인접한 간선도로로 원활하게 진행하도록 해야 하며, 간선도로와 진출램프의 대기행렬을 제어정책에 따라 관리할 수 있어야 한다. 이를 위해서 진출램프 진출부에 신호를 설치하여 간선도로차량의 흐름을 제어하고, 진출부 하류부 교차로와 연동제어를 하여 진출공간을 확보하였다. 또한, 대기행렬의 관리를 위해서는 대기행렬 관리계수를 정의하고 이 값에 따라 현시를 결정할 수 있는 제어식을 유도하였다. 진출램프 제어전략은 과포화 신호제어 기법을 응용하여 개발하였으며, 그 중 Equity offset과 내부미터링 기법을 연동제어에 응용하였고, Imbalanced split 기법은 대기행렬 관리계수에 따라 현시가 결정되는 제어식의 개발에 응용하였다. 진출램프 제어전략을 평가하기 위하여 진출램프의 혼잡으로 인해 본선으로 대기행렬 역류가 발생하는 내부순환로의 홍은, 홍제 진출램프를 선정하였으며, NETSIM을 통해 진출램프 제어전략의 효과를 분석하였다. 분석결과 진출램프의 혼잡이 크게 개선되며, 운영자의 관리목적에 따라 대기행렬의 관리가 이루어지는 것을 볼 수 있었다. 진출램프 제어전략은 내부순환 도시고속도로뿐만 아니라 진출램프 제어가 필요한 타도시고속도로에서도 적용을 하면 좋은 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.145-151
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• 2009

현행 고속도로 연결로 중 감속차로의 길이는 자유교통류 상태에서 유출차량이 본선과 유출부 사이의 속도의 차이에 적응할 수 있는 제동거리로써 결정된다. 그러나 실제 도로의 운영상태에서는 항상 자유교통류 상태를 유지할 수 없으며 때로는 유출부에서 대기행렬이 형성되게 된다. 대기행렬은 그 이후 접근하는 유출차량이 감속차로 이전에서부터 감속을 해야 하는 상황을 발생시켜 본선 교통류에 영향을 주게 될 뿐만 아니라, 일부 입체교차로에서는 감속차로의 길이보다 더 길게 대기행렬이 형성됨으로 인하여 본선 최하위 차로까지 점유하게 되어 소통 및 안전에 큰 지장을 초래하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안을 개발할 수 있는 방법론을 개발하기 위하여 충격파 이론을 적용하여 본선 및 유출부의 교통량, 설계속도 등에 따른 유출부 감속차로에서의 대기행렬 길이를 산정하여 현행 감속차로의 길이와 비교하였다. 그리고 대기행렬이 본선 교통류에 대한 영향을 최소화할 수 있도록 감속차로의 수에 따른 대기행렬길이의 변화도 분석하였다. 결과에 의하면 유출램프의 설계속도를 10km/h 상향시킴으로써 대기행렬의 길이는 10% 감소되며, 램프의 차로수를 1개에서 2개로 증가시키게 되면 50%의 대기행렬 감소를 기대할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.539-549
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• 2017

본 연구에서는 산식에 기반 한 고속철도 정거장 선로용량 계산 방법론을 제시하였다. 제시한 방법론은 기존 방법론에서 명시적으로 다루지 못하였던 정거장별 부본선(정차본선) 설치 수와 정차패턴(정차-정차, 통과-정차, 정차-통과, 통과-통과)의 혼합이 선로용량에 미치는 영향을 반영한다. 제시한 선로용량 계산 결과의 일관성을 검증하기 위해 전문 시뮬레이터(Railsys)를 활용하여 비교한 결과 정차패턴별 시격의 차이는 10% 미만으로 분석되었다. 정차패턴이 조합되었을 때의 효과를 몬테카를로 시뮬레이션 한 결과 역시 계산된 선로용량은 현실성이 높은 것으로 판단된다. 또한, 한국철도시설공단 선로배분프로그램의 용량산정 결과와도 통계적으로 유사하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2D호
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• pp.227-234
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• 2009

현재 고속도로 분류부의 감속차로길이 설계는 본선 및 연결로의 설계속도를 고려하여 감속에 요구되는 길이인 감속구간을 고려하고 있다. 이는 유출 차량이 분류부 이전에 노견측차로에 진입하여 변이구간을 통해 감속구간에서 감속을 진행한다는 전제가 필요하다. 그러나 진출하려는 연결로 교통량이 많아지면 동시에 여러 대가 감속차로로 진입하는 상황이 발생한다. 이것은 본선교통류의 흐름을 방해하거나 뒤늦게 감속차로에 진입하여 충분한 감속구간을 확보하지 못하게 하는 원인이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 유출교통량의 크기를 고려하여 분류부에서의 동시진입 상황시 본선의 주행성을 확보하면서 진출차량이 감속차로로 안전한 차로변경을 하기 위한 감속구간 확장길이와 이에 대한 방법론을 제시하는데 목적이 있다. 본 연구의 결과를 FRESIM을 통해 효과분석을 한 결과 분류부의 본선 및 감속차로에서의 차량당 지체의 감소와 평균속도의 증가 그리고 차로별 속도편차의 감소효과를 확인할 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제20권6호
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• pp.115-128
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• 2002

고속도로 합류부는 본선과 유입램프가 만나는 부분으로 유입교통에 의한 교통량의 증가로 빈번히 고속도로 상류부 혼잡의 원인이 되어 고속도로 운영관리에 있어 중요한 관심을 요구한다. 근래에 들어 이러한 합류부 교통류의 분석을 위하여 운전자의 다양한 운행행태를 고려하는 모의실험모형이 적용되어왔다. 그러나 현존하는 모의실험모형은 운전자의 운행행태가 주어진 교통상황에 따라 능동적으로 변하지 않아 상황에 따라 변하는 복잡한 합류부에서의 운전자 간격수락행태를 현실적으로 모사함에 문제가 있다. 본 연구에서 수행한 현장자료 분석을 통하여 진입차량의 간격수락행태는 정규분포를 따르며 '가속차로 상의 주행위치' 대 '가속차로 길이'의 비율에 의해 영향을 받아 그러한 정규분포의 평균과 분산이 변화하는 것으로 도출되었으며, 합류 운전자는 본선 주행 전방차량과의 간격보다 후방 차량과간의 간격에 더 많은 영향을 받는 것으로 도출되었다. 본 논문은 모의실험 전산모형으로의 적용을 위하여 현장자료를 토대로 개발된 새로운 합류 차량 간격 수락 행태 모형을 제시한다. 제시된 간격수락모형을 사용하여 수행된 모의실험 결과와 현장자료를 비교한 결과 합류 시(1)본선 밀도수준별 가속 차로에서 본선으로의 차로 변경 위치분포, (2)합류 시 본선 후방차량과의 간격분포, (3)본선 후방차량과의 상대속도가 95% 신뢰수준에서 현장자료(모형개발에 사용되지 않은 자료)와 통계적으로 동일한 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제23권5호
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• pp.169-176
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• 2005

고속도로 합류부의 반복정체는 모든 이의 일상이지만 정체가 발생한 이후에 마땅히 시도할 대책이 없는 것이 작금의 현실이다. 본 연구는 접속부에 혼잡이 발생한 후 상황에 따라 가속차로 길이를 동적으로 제어하여 본선에 대한 상대적인 우월성을 억제함으로써 혼잡구간의 정체를 저감시키는 기법을 제안하고 있다. 가속차로의 동적 제어가 미치는 교통영향 분석을 위해서 car-following 이론에 토대를 둔 미시 모형인 CORSIM을 사용하였으며, 본선의 수요는 LOS D/E로 유지하는 가운데 연결로 수요를 변화시킴으로서 접속부의 혼잡을 점진적으로 연출하고 본선과 가속차로의 운영속도가 역전되는 시점에 가속차로의 유효길이를 축소하는 기능을 구현하였다. 동적 제어의 대상이 되는 가속차로 길이는 세 가지로 제한하였으며 평가척도는 통행시간과 통과교통량으로 하였다. 또 경부고속도로에 신갈 JC서의 유사 운영 결과와 비교를 통해 모의실험 결과를 뒷받침하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.9-21
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• 2011

첨두시 고속도로의 혼잡이 심각할 경우 수요와 용량을 조절하는 운영방안이 필요하다. 고속도로의 연결로에서 본선으로 진입하는 교통류가 본선의 용량을 초과하지 않도록 진입제어 시스템을 이용하여 혼잡을 감소시키고, 안전성을 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 램프부에 위치한 차량들을 본선의 교통상황을 고려하여 진입시키는 진입제어 전략을 보다 효과적으로 운영하기 위한 방안으로 진입제어 실시영역에 대하여 연구하였다. 본선의 교통상황에 따라 진입제어를 실시하거나 미실시하는 교통영역이 존재할 것이라 판단하고, 제어 불필요 제어 필요 제어 최소화 등으로 교통량 수준에 따라 진입 제어 전략이 운영될 수 있는 교통상황 영역을 도출하였다. 이를 위해 고속도로 본선 및 램프부의 교통량에 따라 시나리오를 수립하고 널리 이용되고 있는 진입제어 알고리즘 중의 하나인 ALINEA를 미시적 교통류 시뮬레이터에서 구현하여 모의실험을 수행하였다. 밀도와 평균속도를 효과척도로 하여 본선교통량과 본선으로 투입되는 교통량에 따라 진입제어를 운영해야하는 적정 교통수요 영역을 도출하였다. 분석결과, 본선의 교통량이 많아질수록 밀도는 감소하는 경향을 보이며 감소폭도 크게 산출되었다. 또한, 평균속도는 진입제어를 운영하는 것이 15%의 개선효과를 보였으며, 본선교통량 이 3000~5000대/시이고 진입교통량이 700~900대/시일 때 통행속도의 증가폭이 크게 나타났다. 본 연구에서 도출된 교통수요 영역은 적정 진입제어 영역으로 볼 수 있으며 이에 따라 본선으로 진입하는 교통류를 제어할 경우 밀도와 평균속도 측면에서 유의미한 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.409-415
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• 2022

국내 연결로 가속차로 길이는 13 PS/ton 마력의 화물차를 기준으로 산정되어 연결로를 주행하는 대부분의 차량 성능에 비해 과다하게 산출되어있다. 이로 인해, 대부분의 운전자들은 고속도로로 진입하기 위해 가속차로 전 구간에서 본선으로의 무분별한 진입 경향으로 본선 교통흐름에 영향을 미쳐 이에 대한 개선이 필요하다. 양지, 수석, 용인, 오산 각각IC의 연결로 유입부에서 차량의 속도와 진입률 및 차량별 교통량을 조사하여 VISSIM 시뮬레이션 분석을 통해 교통흐름의 개선정도를 검토하였다. 조사결과 곡선부의 단순화와 본선 교통흐름의 인지가능 시점인 노즈부에서 부터 전체차량의 74.0 %가 연결로 규정속도 이상으로 주행하였고, 가속차로 길이대비 0.8 l 지점까지 88.6 %의 차량이 본선으로 진입하였다. 실측교통량을 기반으로 연결로 유입부를 0.265 l 지점까지 의도적으로 본선으로의 교통진입을 제한하여 시뮬레이션한 결과 본선과 연결로의 흐름을 평균속도 60.1 km/h에서 68.5 km/h까지 개선할 수 있었다.