• 대한교통학회지
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• 제25권2호
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• pp.17-26
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• 2007

철도건널목 인근 신호교차로에서 우선신호의 주목적은 열차가 철도건널목에 도착하기 전에 철도건널목 위의 대기차량을 가능한 신속하게 소거시켜 열차와 철도건널목위의 차량 간의 충돌을 미연에 방지시키는 것이기 때문에, 신호교차로에서의 보행자의 안전이나 차량의 지체시간에 악영향을 미치는 것에는 그다지 관심을 기울이지 않았다. 그로인해, 현재의 우선신호 방법론은 철도건널목 인근 신호교차로에서의 보행자 안전과 교차로의 효율적인 운영에 있어서 심각한 문제를 내재하고 있는 실정이다. 이러한 배경 하에 최근 기존의 표준 우선신호의 문제점을 보완한 전위 우선신호 전략(Transition Preemption Strategy, TPS)이 개발되었는데, 이는 표준 우선신호를 개선한 신호 운영전략으로 현재 철도건널목의 안전수준을 유지하는 동시에 인근 신호교차로의 안전성을 향상시킨 것이다. 하지만, 이 또한 교차로의 효율적인 운영측면은 고려하지 않았고, 또한 열차 도착예측치의 오차를 고려하지 않아 여전히 문제점을 내포하고 있었다. 이 에, TPS의 문제점을 보완하여 개선된 전위 우선신호 전략(Improved Transition Preemption Strategy, ITPS)이 개발되었고, 이는 TPS를 개선한 신호 운영전략으로 현재 철도건널목의 안전수준을 유지하는 동시에 인근 신호교차로의 안전과 효율성을 향상시킨 것이다. ITPS가 철도건널목 인근 신호교차로의 안전과 효율을 개선하는 효과는 있었지만, 이 전략은 차량 및 보행자 교통량, 열차 도착시간 예측오차, 열차속도 등 여러 가지의 요인에 의해 여전히 영향을 받는다. 그러므로 ITPS를 현장에서 실현하기 위해서는 이런 요소들의 영향을 이해하는 것이 필수적이라 할 수 있는데, 본 연구에서는 이 중에서 VISSIM 시뮬레이션 모델을 이용하여 열차속도의 영향을 분석하고자 하였다. 분석 결과, 표준 운선신호나 TPS로 우선신호를 운영할 경우 열차의 속도가 신호교차로의 안전에 영향을 줄 수 있으나, ITPS의 경우에는 교차로 안전상의 문제가 발생하지 않았고, 열차의 속도가 높아질수록 교차로의 지체는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제13권3호
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• pp.25-37
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• 2014

해외 주요 도시에서 운영되고 있는 트램은 도시부의 교통혼잡과 대중교통의 수송분담율 감소 문제, 환경문제를 해결할 수 있는 대중교통 수단으로 인식되어 우리나라의 각 지방자치 단체에서 시스템 도입을 진행 중에 있다. 본 연구에서는 기존 신호운영 체계에서 트램을 효율적으로 운영하기 위한 능동식 트램 우선신호 전략을 개발하였다. 트램 우선신호를 수행하기 위한 시스템을 구성하고, 트램 정류장의 정차시간을 제어를 통해 트램의 교차로 무정차 통과를 구현하는 알고리즘을 개발하였으며, 대향방향의 트램차량을 고려하여 트램의 신호교차로 연속통행을 구현하였다. 또한 트램의 교차로 도착시간에 따라 정류장의 정차시간을 최소화하기 위한 능동식 우선신호 전략을 선택함으로서 신호제어 효과를 극대화 하였다. 개발된 신호제어전략을 평가하기 위해서 VISSIM 모형의 API 기능을 이용하여 트램 우선신호 제어전략을 구현하여 신호제어 효과를 분석한 결과, 트램차량의 신호교차로 정지수와 통행시간이 감소했음을 확인하였고, 일반차량도 트램 우선신호에 따른 지체증가가 거의 나타나지 않음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.897-905
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• 2015

본 연구에서는 충격파 모형을 이용하여 능동식 우선신호의 최적 신호시간을 산정하기 위한 모형을 제시하였다. 본 신호 최적화 모형을 이용하여 능동형 우선신호 기법 중 Early green 및 Green extension이 적용되는 조건에서 충격파 면적을 산정할 수 있다. 본 연구에서는 평균통행시간 및 교차로 진출시각을 이용해 충격파의 발생 속도를 산정하기 위한 방법을 제시하였으며, 이를 이용해 우선신호로 인한 현시 변화량에 따라 충격파 면적 변화량을 산정할 수 있다. 또한 교차로 전체의 충격파 면적이 최소화되는 신호시간을 산정하여 우선신호로 인해 증가하는 일반차량의 지체를 최소화할 수 있도록 하였다. 우선신호 신호시간 산정 모형의 효과평가를 위해 VISSIM과 ComInterface를 이용한 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하였으며, 이동류의 포화상태를 고려하여 지체 최소화를 위한 신호시간이 산정됨을 확인하였다. 독립교차로를 대상으로 하는 사례분석에서 우선신호를 위해 비우선현시를 균일하게 단축하는 전략 대비 본 모형에서 일반차량 지체가 10% 이상 개선됨을 확인하였다. 본 연구는 트램, BRT, 중앙버스 전용차로 등 대중교통 우선시설이 확산되고 있는 최근 국내 상황에서 신호교차로의 운영효율을 높이기 위한 새로운 우선신호 제어 방법을 제시하였다는데 의의가 있겠다.

• 대한교통학회지
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• 제33권1호
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• pp.70-80
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• 2015

본 연구는 최근 국내 도입이 추진되고 있는 궤도교통수단인 트램이 일반교통류와 도로를 공유했을 때 발생할 수 있는 문제를 예상하고, 트램운영의 효율성과 안정성을 확보할 수 있는 신호운영 전략과 통합 신호운영이 가능한 신호제어기 시작품을 개발하는데 연구의 목적이 있다. 통합 신호운영을 위해 고정식 트램 우선신호와 능동식 트램 우선신호를 포함한 3단계의 유기적인 통합 신호제어 전략을 수립하였고, 각 단계별 전략수행을 위한 신호운영 알고리즘을 개발하였다. 개발된 신호제어 알고리즘을 S/W로 구현하고, 표준 신호제어기에 기반한 H/W로 제작하였고, 이를 평가하기 위한 통합 신호제어 시뮬레이터(Hardware in the Loop Simulation system: HILS)를 개발하였다. 미시적 시뮬레이션 프로그램을 통해 통합 신호제어 전략의 효과와 개발된 통합 신호제어기의 성능을 평가한 결과, 본 연구를 통해 개발된 신호제어 알고리즘으로 산출한 교차로 신호시간이 트램차량의 신호교차로 정지수와 통행시간을 감소시켰음을 확인하였고, 트램 우선신호에 따른 일반차량의 지체증가가 거의 나타나지 않음을 확인하였다. 또한 통합 신호제어 시뮬레이터를 통해 개발된 통합 신호제어기의 H/W와 S/W의 기능 수행 여부을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제24권7호
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• pp.101-114
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• 2006

버스는 대중교통의 대표적인 수단으로 지하철보다 운영이 저렴하고 접근성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있음에도 불구하고 일반차량과 도로를 공유하여 사용하기 때문에 도로혼잡의 직접적인 영향을 받고 있다. 이러한 버스의 정시성, 신속성, 쾌적성 등 버스서비스의 개선을 위해 버스우선신호의 도입이 요구되고 있다. 버스우선신호의 필요성 증대와 관련하여 서울시에서 운영되고 있는 실시간 신호제어시스템(COSMOS)은 버스우전신호에 대한 제어전략이 구축되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 교통상황에 대응하여 신호시간을 결정하는 실시간신호제어시스템에서 대중교통, 특히 버스의 효율성을 높이는 버스우선신호 알고리즘을 정립하여 그것의 효과를 평가하였다. 본 연구에서 제안한 알고리즘은 실시간 교통대응제어를 기반으로 버스우선신호를 제공하기 때문에 기존 버스우선신호에 비해 부도로의 교통상황을 고려할 수 있다는 장점이 있다. 도심의 신호운영에서 중요시되는 연동을 유지하면서 우선신호를 제공하기 위해 수정주기 개념을 도입하였다 모의실험 결과 실시간 신호제어시스템하의 버스우선신호를 실행한 경우 그렇지 않은 경우와 비교하여 총지체는 증가하나 이는 기존 버스우선신호보다는 비교적 총지체를 감소시킨 것으로 나타났다. 버스통행시간의 감소로 버스서비스의 개선이 예상된다. 또한 버스의 재차인원을 고려할 경우, 차량이 아닌 사람을 기준으로 지체를 계산하기 때문의 본 알고리즘의 효율성을 인정받을 수 있다.

• 대한교통학회지
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• 제32권3호
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• pp.280-292
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• 2014

최근에 친환경 신교통수단으로서 주목받고 있는 트램은 철도교통 중 도시부 도로교통을 대체할 수 있는 대중교통 수단으로 인식되어 북미지역과 유럽 등의 주요 선진국에서 주요 교통수단으로 운영되고 있고, 우리나라에서도 도심의 혼잡증가와 대중교통 수송분담율 감소, 교통분야의 환경에 대한 관심으로 트램의 도입이 추진되고 있다. 본 연구는 간선도로의 트램 전용차로 구간에서 트램과 일반차량의 효과적인 운영을 위해 트램의 우선 통행권을 확보하면서 일반차량의 지체를 최소화하는 신호 최적화 모형을 개발하였다. 간선도로의 신호 연동화 모형인 KS-SIGNAL 모형을 기초로 트램의 통행특성과 트램 전용차로 시스템의 특성을 반영한 KS-SIGNAL Tram 모형을 개발하였고, 이 신호 최적화 모형을 통해 트램차량의 최소 연동폭을 확보하여 고정식 기반의 트램 우선신호를 구현하였으며, 이와 동시에 일반 이동류의 신호교차로 대기시간을 최소화하는 신호시간을 산출하였다. 미시적 시뮬레이션 프로그램을 통해 KS-SIGNAL Tram 모형의 신호제어 효과를 분석한 결과, 새로운 모형으로 산출한 교차로 신호시간을 적용했을 때 트램차량의 신호교차로 정지수와 통행시간이 감소했음을 확인하였고, 일반차량도 트램 우선신호에 따른 지체증가가 거의 나타나지 않음을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제13권1호
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• pp.15-25
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• 2014

버스우선신호는 도로상에서 버스에 물리적, 운영적 통행우선권을 부여하는 방법으로 신호 교차로에서 버스의 정시성 및 신속성, 서비스 개선을 통해 승객의 수송 효율과 도로 교통의 수송 용량을 높일 수 있는 대중교통 우선정책 기법이다. 본 연구에서는 결정적 지체모형의 하나인 HCM모형을 이용하여 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로에서 능동형 버스우선신호 제공 방법론을 제시하였다. 능동형 버스우선신호의 기법 중 Early green과 Green extension 기법을 이용하여 버스가 이용하지 않는 비우선현시의 여유녹색시간을 버스가 이용하는 우선현시에 재분배하는 버스우선신호 방법론을 제시하였다. 또한, 이 방법론을 통하여 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배 하였을 때 차량당 지체 및 사람당 지체가 어떻게 변화하는지에 대하여 분석하고 여유녹색시간의 민감도 분석을 통해 여유녹색시간이 정확한 값인지 알아보았다. 그 결과 교차로 전체의 차량당 지체는 다소 증가하고 사람당 지체는 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 민감도 분석결과 여유녹색시간의 변화가 30%미만일 경우 지체의 큰 차이는 없었으나 30%이상일 경우 버스우선신호의 효과가 떨어지는 것으로 분석 되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권6호
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• pp.137-154
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• 2019

본 연구에서는 중앙제어방식 긴급자동차 우선신호를 강북소방서 주변 1.782km 구간에 시험하고 그 효과를 분석하였다. 기존 연구를 검토하여 중앙제어방식과 현장제어방식에 대한 장단점을 비교하였고, 소방서 주변 도로 중 평균 통행속도가 높은 상위 지역 중 왕복 4차로에서 6차로에 해당되는 지역을 시험 대상 지역으로 선정하였다. 우선신호는 긴급자동차 속도로 교차로 도착 예정 시각을 산정, 녹색 신호를 연장하는 방식을 적용하였다. 우선신호 적용 효과는 긴급 자동차 GPS 궤적을 분석하여 속도와 이동시간으로 분석하였고, 주변 교통흐름에 미치는 영향은 긴급자동차 주행방향과 다른 방향의 대기행렬 길이조사를 통해 분석하였다. 시범사업 결과 긴급차량의 평균 통행시간이 41.81% 감소하였고 혼잡한 몇 개의 교차로를 제외한 대부분의 교차로에서의 지체 증가는 매우 적었다. 향후 Early Green과 전이과정에서 우선신호에 대한 보상방법에 대한 연구를 한다면 긴급자동차 우선신호 적용지역을 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1051-1058
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• 2008

영상처리와 통신 기술의 진보는 통합된 시스템의 일부분으로써 긴급 차량 우선권과 통행 우선 방법 모두를 수용하기 위한 현행 교통 신호 제어기들과 차량 탐지 기술을 가능하게 만들고 있다. 횡단보도에서 현행 교통 신호제어는 고정된 신호 주기에 따라 변하도록 구성되어 있다. 고정된 신호 주기의 신호제어 체계는 통행량이 없는 상황에서도 일정한 신호주기가 주어지기 때문에 상대적으로 교통량이 많은 곳에서는 해당 진행 신호가 부여될 때까지 대기해야 한다. 이러한 대기 시간은 신호 위반에 따른 교통사고의 위험과 교통체증을 유발하게 된다. 본 논문에서는 교통사고의 위험과 교통 체증을 해소하기 위한 방안으로 객체 검출영상을 통하여 현장상황에 맞게 우선적으로 신호가 부여될 수 있도록 적응형 우선순위 교통신호 제어 시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다.

• 대한교통학회지
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• 제32권4호
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• pp.410-420
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• 2014

본 연구에서는 트램의 능동식 우선신호를 위해 해석적 방법을 이용하여 신호시간 및 트램의 교차로 대기시간을 산정하기 위한 모형을 제시하였다. 본 모형을 통해 상류부 검지기에서 트램이 검지된 시간을 기준으로 능동형 우선 신호 기법 중 Early Green 및 Green Extension을 위한 신호시간을 결정할 수 있다. 또한 본 모형은 트램 통행의 관점에서 트램의 교차로 지체를 의미하는 트램의 교차로 대기시간을 산정할 수 있다. 우선신호의 구동환경에서 비우선 현시의 잔여녹색시간에서 우선현시의 추가녹색시간을 제공하게 되며, 트램은 비우선현시의 최소녹색시간 동안 교차로에서 대기하게된다. 본 모형에서는 우선신호의 신호시간 및 트램의 교차로 대기시간을 해석적 방법으로 모형화하였다. 독립교차로를 대상으로 하는 사례분석에서는 120초의 주기길이에 비우선현시의 여유녹색시간을 44초에서 10초까지 적용하여 트램의 평균 교차로 대기시간이 12.7초에서 29.4초까지 산정됨을 확인하였다.