• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.87-92
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• 1999

교차로 접근지체의 산정은 간선도로의 서비스수준 평가에 있어서 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 교차로 접근지체는 상류부 교차로에서 진입하는 교통에 대한 균일지체와 그 이외 단일로 상에 존재하는 세가로등에서 유입되는 교통에 대한 무작위지체, 1회의 신호주기에 교차로를 통과하지 못한 교통에 대한 잔여지체 등과 연동보정계수를 이용하여 산정된다. 우리나라를 비롯한 대부분의 나라에서는 미국에서 차량의 지체와 연동보정계수를 이용하여 개발된 교차로 접근지체 산정식의 구조를 그대로 수용하고 있다. 그러나 도심부 신호교차로 사이의 단일로에 보행자를 위한 횡단신호가 설치되어 있는 경우, 이러한 단일로 횡단신호가 하류부 교차로의 접근지체에 미치는 영향이 있을 것으로 판단한다. 따라서 미국과는 달리 신호교차로간의 간격이 크고, 단일로 상에 보행자용 횡단시호 설치가 빈번한 우리나라의 실정에서는 이에 대한 영향을 분석하여 교차로 접근지체 산정 시 이를 반영하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 단일로 횡단신호가 하류부 신호교차로에서의 접근지체에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 상류부 교차로와 단일로 중간부 횡단보도와의 거리, v/c 비, 신호 offset 등 상황을 설정하여 TRANSYT-7F를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구에 의하면 단이로 중간의 횡단신호가 상류부 교차로의 신호와 연동되지 않는 경우에는 하류부 교차로의 접근지체에 미치는 영향이 거의 없는 것으로 나타났으며, 연동 시에는 상류부 교차로와의 거리, v/c 비, 신호 offset 등에 따라 최고 80% 이상 까지 접근지체가 증가하였다. 일반적으로 신호 offset이 40%에서 60% 사이로 연동상태가 불량할수록 하류부 교차로에서의 접근지체가 증가하는 것으로 나타났으며, 그 외에 변수에 대하여서도 신호 offset에 따라 다른 정도로 접근지체에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 현재 우리나라의 신도시 개발 시 일반적으로 나타나는 대규모 구획(super block)과 이로 인하여 불가피한 단일로 중간부의 횡단신호의 설치는 교통운영 측면에서 재고되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제22권5호
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• pp.19-33
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• 2004

신호교차로 운영 최적화를 위한 4가지 변수인 주기, 현시순서, 현시녹색시간, 옵셋 중에서 지금 지 정형화된 지침이 없이 전문가의 경험이나 휴리스틱한 규칙(Heuristic rule)에 의해 결정되었던 현시순서에 대해 다양한 교통조건을 고려하여 최적현시와 지체변화를 분석하였다. 교통조건은 독립/연동교차로, 교차로 기하구조, 비혼잡/혼잡상태, 통과교통량에 대한 좌회전 교통량비(LT/Thru)에 따라 Dual ring에서 구현가능한 모든 현시순서를 대상으로 최적현시를 도출하였다. 분석과정에서 비혼잡상태의 경우 LT/Thru가 작을수록 직진 중첩 동시신호가 가장 우수하게 나왔으며, LT/Thru가 크게 증가할수록 선행양방향좌회전이 양호하게 나타났다. 혼잡상태의 경우는 LT/Thru 15%에서 공통적으로 최적현시가 변하였는데 이는 포화도와 이동류별 녹색시간비율이 크게 변하면서 급작스런 주기 증가에 기인한 것으로 판단되었다. 또한 독립교차로 및 연동교차로 현시순서 분석 결과를 보면 전반적으로 선행양방좌회전 현시와 직진 중첩 동시신호 현시가 가장 양호한 것으로 나타났으며, 양방 동시신호 현시는 대체로 지체가 높게 나타나 신호운영에 비효율적인 것을 다시 한번 입증하게 되었다. 특히 연동교차로에서는 연동에 중요한 요소인 옵셋과 진행대폭(bandwidth)의 상호관계를 탄력적으로 대응할 수 있는 직진 중첩 동시신호가 최적현시로 나타났다. 본 연구는 검지기가 설치되지 않은 고정식 신호기로 운영되는 지방부 및 도시 가로망의 교통류 효율성을 높이는 중요한 자료로 사용될 것으로 판단된다. 최근에는 실시간 교통신호 제어시스템이 활발히 연구. 운영되고 있는데 이 시스템 내에 포함되어 있는 TOD방식의 고정시간 제어(pretimed control)나 패턴선택제어(pattern selection control)에도 충분히 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권3호
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• pp.59-71
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• 2018

본 연구에서는 V2I 통신환경 하에서 수집되는 개별 차량 정보를 활용하여 연동교차로의 교통상황에 대응할 수 있는 실시간 교통신호 제어 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘은 매 초 간격으로 V2I 통신환경에서 수집되는 차량 정보를 가공 처리하여 연동교차로 교통신호 제어에 필요한 현시 그룹 길이, 현시 길이, 현시 순서 등을 결정할 수 있다. 개발된 연동교차로 교통신호 제어 알고리즘의 효과 평가를 위해 미시교통시뮬레이션 모형인 VISSIM을 이용하였다. 다양한 교통조건 하에서 기존 정주기식 연동 교통신호 제어 방식과 개발된 알고리즘의 성능을 비교한 결과, 개발된 알고리즘의 성능이 우수한 것으로 확인되었다.

• 대한교통학회지
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• 제14권4호
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• pp.155-178
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• 1996

신호교차로 서비스수준은, 객관적으로 측정 할 수 있는 여러 가지 기준에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 지체시간(Delay), 교통사고수(Number of Accident), 교통사고율(Accident Rate), 충돌수(Traffic Conflict), 그리고 교통사고에 노출된 차량수(Exposure)등이다. 지금까지는 1985 Highway Capacity Manual(HCM)에서 소개된 지체시간에 의한 서비스수준 결정방법이 널리 사용되어 왔다. 본 논문에서는 1985 HCM 방법의 중용성과 유용성에 대해 논하지 않고, 교통안전(Safety)에 의한 신호교차로 서비스수준 결정방법을 제시하였다. 교차로의 위험도(Degree of Intersection Hazard)를 예측하기 위해, 교통사고빈도 수가 가장 높은 두가지 교통사고 유형, 즉 좌회전추돌(Left-Tum)과 후미추돌(Rear-End) 예측 모형이 개발되었다. 여기서 첫째, 좌회전추돌 위험도를 예측하기 위하여 음지수 분포(Negative-Exponential Distribution)를 이용한 확률적 모형이 개발되었다. 둘째, 후미추돌 위험도를 예측하기 위하여 연속류 모형(Continuum Model)을 이용한 거시적 모형이 개발되었다. 개발된 두가지 모형을 이용하여 신호교차로 안전도를 예측하였으며 교차로 서비스수준이 안전도에 의해 결정되었다. 본 논문에서 제시된 교통안전에 의한 신호교차로 서비스수준 결정방법은 연동교차로를 제외한 독립교차로에만 적용이 된다.

• 대한교통학회지
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• 제19권1호
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• pp.115-129
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• 2001

본 연구에서는 평균지체시간을 최소화하는 변동주기 (Cycle fee) 기반의 동적 신호시간 결정모형을 유전자 알고리즘을 이용하여 개발하였다. 본 모형은 실시간으로 변화하는 각 접근로의 차량 도착분포를 토대로 이동류별 지체시간을 산정하고, 교차로의 지체시간을 최소화하는 신호주기의 길이와 이동류별 녹색시간을 산출한다. 개발모형은 4개 교차로로 구성된 간선도로를 대상으로 적용하였으며, 교차로 교통상황의 변화에 따라 신호주기별로 변동하는 신호주기의 길이, 이동류별 녹색시간 그리고 교차로간 변동 연동값을 각각 산출하였다. 모형의 적용결과 산출된 변동 신호주기와 이동류별 녹색시간은 비포화상태와 포화상태 모두 TRANSYT-7F나 PASSER-II에 의하여 산출된 정주기식 신호시간보다 대기차량수, 통과교통량, 그리고 지체시간에서 있어서 더 좋은 결과를 나타내었다. 또한 본 모형은 기존모형과는 달리 연동값을 고정 값으로 설정하지 않고 각 주기가 종료되는 시점마다 교차로 지체시간을 최소화하는 주기 및 이동류별 녹색시간을 산정하므로 연동값도 신호주기별로 변동하였다. 시공도 분석결과, 본 모형에서는 모형의 결과를 산출되는 변동 연동값을 통하여 주방향 이동류의 연동효과를 나타내었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권1호
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• pp.81-92
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• 2023

교통상황 분류는 신호연동그룹 단위의 정주기식 제어 기법을 효율적으로 적용하기 위하여 TOD 계획을 수립하는데 핵심적인 기술이다. 본 논문에서는 신호연동그룹에 속하는 모든 교차로의 교통 자료 즉, 속도-교통량-밀도를 활용할 수 있는 딥 임베디드 클러스터링(Deep-Embedded Clustering:DEC) 기반 교통상황 분류 방법론을 제시하였다. 기존의 신호계획의 경우 교통량 기반으로 주요 교차로를 선정하고 해당 교차로의 교통자료를 이용하여 단편적인 신호계획을 하였으나, 본 논문에서 제시된 방법론의 경우 신호연동 그룹내 다수 교차로의 종합적인 교통특성에 따라 교통상황을 유연하게 분류하여 신호계획을 할 수 있는 기반을 제공하였다. 본 연구에서 제시된 방법론은 일반적인 군집화 방법론이 입력 자료의 차원이 증가함에 따라 겪는 차원의 저주 (Curse of dimensionality) 문제를 완화함으로써 신호연동그룹에 속하는 모든 신호교차로의 교통자료를 고려한 신호시간 계획 수립이 가능하며 기존의 특정교차로 및 교통량만을 이용한 교통상황 분류방법론의 단점을 극복할 수 있음을 보였다.

• 대한교통학회지
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• 제16권2호
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• pp.145-155
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• 1998

대도시 가로망의 대부분은 신호교차로와 신호교차로가 연결되는 가로(link)로 구성되어 있어 가로의 통행시간은 가로의 주변여건, 차량간의 상호작용 및 교통신호등과 같은 요소에 영향을 받게된다. 따라서 본 연구의 목적은 대도시 가로망에서 신호 연동체계로 운영되는 가로의 통행시간을 예측할 수 있는 모형을 개발하는데 있다. 본 연구는 대구광역시 가로망을 대상으로 연동가로의 교통흐름을 가장 잘 나타내는 Greenberg모형을 이용하여 연동가로의 통행시간 모형을 도출하였다. 도출된 연동가로의 통행시간 모형은 임계통행시간$(t_m$)과 교통량 대가로최대교통량비$(q/q_m)$의 함수로 이루어졌다. $t_m$모형은 안정류상태의 통행시간 및 불안정류상태의 통행시간의 비를 이용하여 개발하였고 가로 용량모형은 상류부와 하류부의 신호조건에 따른 변수와 가로길이를 변수로 하는 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 대구광역시를 대상으로 조사한 12개의 연동가로의 자료를 적용하여 연동으로 운영되는 가로의 통행시간 모형을 도출하였다. 도출된 통행시간 모형은 도로용량에 제시한 모형에 비하여 간단하게 가로의 통행시간을 추정할 수 있으며 교통계획에 적용되는 통행시간모형 비하여 가로의 신호 및 운영조건을 포함한 세부적인 통행시간 모형이다.

• 대한교통학회지
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• 제10권3호
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• pp.75-102
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• 1992

지난 수십년간 수많은 신호교차로제어모형이 제시되어 왔으나 과포화교차로를 특별히 다루는 기법은 거의 없었다. 본고에서는 과포화상태의 신호교차로제어를 위한 최적화모형이 제시된다. 지체도최소화나 연동폭최대화가 전통적인 제어목표로 사용되어 왔으나 혼잡교차로 제어에는 생산성최대화(maximum productivity)가 적절하며 본 모형에 사용되었다. 제시된 최적화모형은 Mixed Integer Linear Programming의 형태를 취한다. 본 모형은 두 개의 교차로 문제에 적용되었으며, 모형화 과정에 사용된 가정들의 적절함이 민감도분석에 의해 증명되었다. 최적해의 검증을 위하여 microscopic simulation model인 TRAF-NETSIM을 사용하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권7호
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• pp.247-252
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• 2014

교통의 연동시스템은 이웃한 교차로의 교통상황을 입력받아 해당 교차로 신호처리시 고려하는 시스템이다. 이웃 교차로의 통과차량수, 대기차량수,녹색신호등 주기 등을 감안하여 해당 교차로의 녹색신호등의 주기를 결정하는 형태이다. 해당교차로의 녹색신호등을 고려할 때는 자기 자신의 센서 입력들만 고려해서는 안되고 이웃 교차로의 센서 입력들을 받아 들여야 한다. 이러한 센서 노드들의 데이터 수집을 위해서 위험과 한계가 있는 곳에 센서 노드를 배치하여 데이터 수집을 하는 경향을 감안하여 사람이 인접할수 없는 곳이나 환경이 척박한곳에 센서들을 배치하여 센서들을 통한 정보 획득, 무선 네트워크를 통한 통신, 초저전력 소모를 실현할 수 있다.

• 대한교통학회지
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• 제27권5호
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• pp.179-187
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• 2009

본 연구에서는 구간통행시간을 기반으로 하는 실시간 교통신호제어 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 현장 실험 및 평가를 수행하였다. 구간통행시간 기반 실시간 신호제어 알고리즘은 전체 접근로의 지체 균등화를 목적함수로 하며, 주요 과정으로는 개별차량 지체와 차량관측 시간을 이용한 대기행렬 해소시간의 산정과 이를 기반으로 교차로 지체를 산정하는 과정이다. 이후 이동류별 주기단위 지체변화량을 산정하고, 주기 결정 및 현시 배분 등의 과정이 이루어진다. 이동류별 지체의 산정과정에서는 연동교차로의 특성을 고려하여 HCM의 연동계수를 이용한 독립교차로에서의 지체로 환산하는 과정을 수행하며, 이때 누적주기의 프르브 차량 정보를 이용함으로써 보다 안정적 신호제어를 도모하였다. 통행시간 기반 신호제어 알고리즘의 현장실험 및 평가를 통해 TOD 제어와의 비교평가를 수행하였으며, 실험대상 가로축은 약 400m의 평균 교차로 간격을 가지는 일련의 4개 교차로로 구성되어 있다. 현장실험 및 평가 결과 TOD 제어 대비 지체 감소 효과와 더불어 이동류별 지체의 표준편차 감소를 통해 지체의 균등화 효과를 확인하였다. 본 연구를 통해 교통정보수집을 위한 범용의 검지체계에서 산출되는 개별차량의 구간통행시간 정보를 기반으로 하는 실시간 신호제어 알고리즘의 개발 및 평가를 수행하였으며, 이는 유비쿼터스 환경의 급속한 확산이라는 교통환경의 변화에 부응하기 위한 신호제어 방법론의 근본적인 변화에 궁극적인 목표를 두고 있다.