• 제목/요약/키워드: 합류제어

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자율주행차 환경에서 고속도로 공사구간의 동적합류제어에 대한 시뮬레이션 분석 (Simulation-Based Analysis on Dynamic Merge Control at Freeway Work Zones in Automated Vehicle Environment)

  • 김선호;이재현;김용주;이청원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권6호
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    • pp.867-878
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    • 2018
  • 자율주행차 시대가 가까워지면서 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 지금까지는 자율주행차의 교통류 영향 분석에 대한 연구가 주로 수행되었으며, 자율주행차에 대한 교통관리 연구는 아직 시작 단계이다. 본 연구는 공사구간에서 일반차와 자율주행차 환경에서의 동적합류제어 효과를 분석하였다. 동적지연합류와 동적지연합류에 동적조기합류까지 추가로 운영한 경우를 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 동적지연합류는 일반차 환경과 자율주행차 환경 모두 운영하지 않은 경우와 비교했을 때 통행시간과 공사구간의 통과교통량을 개선시켰다. 동적조기합류까지 추가 운영한 경우는 일반차 환경에서 추가 개선효과를 확인할 수 없었으나, 자율주행차 환경에서는 추가 효과가 나타났다. 결과적으로 자율주행차 환경에서 동적합류제어 운영은 일반차 환경이 자율주행차 환경으로 변화시 개선되는 수준만큼 추가로 개선 효과가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 자율주행차 환경에서도 동적합류제어를 통한 고속도로 공사구간의 혼잡 개선이 일정부분 가능할 것으로 판단되며, 이를 통해 동적합류제어의 개선 방안을 제시할 수 있다.

자율협력주행차 환경의 고속도로 공사구간 동적합류 및 차로변경 통합제어전략 개발 (Development of Integrated Traffic Control of Dynamic Merge and Lane Change at Freeway Work Zones in a Connected and Automated Vehicle Environment)

  • 김용주;가동주;김선호;이청원
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.38-51
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    • 2020
  • 고속도로에서 공사로 인한 차로폐쇄가 발생하면 병목이 형성되어 혼잡이 발생한다. 따라서 공사구간의 도로 운영효율을 개선하기 위해 다양한 교통관리전략이 개발되었으며, 대표적으로 공사구간 상류에 운영하는 합류제어가 있다. 일반차 환경에서는 혼잡시 운전자가 합류에 어려움을 겪어 전략 운영에 한계가 존재하나, 자율협력주행차는 통신기능을 활용하여 고도화된 교통관리전략의 운영이 가능하다. 이에 본 연구는 자율협력주행차 환경에서 동적합류제어와 차로변경제어를 통합한 교통관리전략을 개발하였다. 통합제어전략은 공사구간 상류의 점유율을 기준으로 조기합류 또는 지연합류를 운영하며, 비공사차로의 차로별 교통량을 균형화 하기 위해 차로를 변경할 차량수를 결정한다. 미시교통시뮬레이션에 자율협력주행차와 전략을 구현하고 분석한 결과 누적 통과교통량, 공사구간 상류의 평균속도 및 네트워크 평균통행시간이 개선되어 도로 운영성이 향상된 것을 확인하였다.

고속도로 합류구간 첨단 차로변경 보조 시스템 개발 : 최적 차로변경 시작 지점 Positioning 알고리즘 (Advanced Lane Change Assist System for Automatic Vehicle Control in Merging Sections : An algorithm for Optimal Lane Change Start Point Positioning)

  • 김진수;정진한;유성현;박장현;장경영
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.9-23
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    • 2015
  • 차로변경은 운전자의 숙련된 주변인식 및 운전기술이 요구되어 심각한 교통사고를 야기한다. 그리하여 우리는 불가피한 차로변경이 대두되는 고속도로 합류구간에서 본선으로 합류하는 차량의 차로변경을 보조하는 차량 자동제어 시스템 (ALCAS; Advanced Lane Change Assist System)을 개발한다. 본 연구에서는 ALCAS 중 조향이 수행되기 이전에 최적 차로변경 시작지점(Optimal Lane Change Start Point; OLCSP)을 생성하고 그 지점까지 도달하는 종방향 제어 알고리즘 개발에 초점을 두었다. 이를 위해 우선 고속도로 합류구간의 차로변경 행태를 분석하였고, 실제 차량의 가속도 함수 형태를 통해 차로변경 특징모형(Lane Change Feature Model)을 설계하였다. 그 후 차로변경 수행 단계를 정립하였으며, 이 알고리즘 성능과 타당성을 검증하기 위하여 다양한 주변차량 주행환경에 따른 시나리오 시험을 수행하였다. 또한 개발된 알고리즘의 효과를 미시적 교통류 시뮬레이션 (VISSIM)을 통해 확인하였다. 개발한 알고리즘을 합류차량에 적용한 결과 안정류 상태에서 합류성능이 두드러지게 개선되는 것을 확인하였다. 이 차량 자동제어 시스템은 교통 자동차 분야 융합기술의 일환으로 개발되었으며, 운전자의 부하와 오류를 감소시켜 효율성과 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라 교통류의 안정성, 임계용량, 주행 효율성의 증대로 사회비용 감소를 기대할 수 있다.

난류현상을 이용한 고속도로 합류부의 영향권 세분화 연구 (Analysis on Propagation of Highway Traffic Flow Turbulence at Entrance-Ramp Junctions)

  • 김태헌;노창균;김원길;손봉수
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.109-116
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 도시고속도로 합류부의 특성 및 실제 교통상황을 고려하여 각 차로별, 구간별로 영향권을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 향후에는 본 연구결과를 바탕으로 차로제어시스템(Lane Control System, LCS) 등 운전자 정보제공서비스 및 첨단기술에 적용하여 효율적인 도로이용을 통한 원활한 운행상태유지가 가능할 것이다. 본 연구에서는 속도의 표준편차를 기준으로 고속도로 합류부의 난류현상을 분석한 기존연구를 기반으로, 난류현상 발생정도를 기준으로 한 세분화된 합류부 영향권을 도출하였다. 난류현상을 기준으로 도출한 합류부 영향권은 합류지점을 중심으로 합류지점과 유사한 교통류 특성을 보이는 구간을 합류의 직접영향권으로 도출하였으며, 도출된 결과는 상류부 300m에서 500m구간의 1, 2, 3차로, 합류지점에서 300m지점까지의 전차로 및 하류부 100m지점까지의 전차로, 하류부 100m에서 300m구간의 2, 3차로로 분석되었다.

AGV 시스템의 모델링 및 교통제어를 위한 Simulation Tool 개발 (Development of the Simulation Tool for The Modeling and Traffic Control of a AGV System)

  • 홍현주;노영식;강희준;서영수;김태후
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.499-505
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    • 2004
  • 본 논문에서는 가상 AGV를 이용한 AGVS의 시스템 모델링과 교통제어 대해 연구하였다. 실제 AGV에 기초한 가상의 AGV의 모델을 제안하고 각각의 가상 AGV가 독립적으로 명령을 수행하도록 하였다. 또한 공장 환경을 모델링하기 위해 연속된 직선경로정보와 AGV가 작업할 작업장소를 Vector Drawing방식으로 모델링이 가능하도록 하였다. 그리고, 서로 다른 AGV가 경로 합류점에서의 충돌을 방지하면서 정지하지 않고 AGV를 통과시킬 수 있도록 합류구역의 교통제어방식과 경로가 정체될 때 이를 우회할 수 있도록 하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안된 모델과 교통제어방식에 대하여 시뮬레이션을 수행하여 유효성을 검증하였다.

차량의 안전한 합류도로 진입을 위한 단일 카메라 기반 교통신호 발생 알고리즘 (A Camera Based Traffic Signal Generating Algorithm for Safety Entrance of the Vehicle into the Joining Road)

  • 정준익;노도환
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권4호
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    • pp.66-73
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    • 2006
  • 안전은 교통관제와 제어기술에서 중요한 부분이다. 본 논문에서는 단일 비젼시스템을 이용하여 합류도로에 진입하려는 차량에 합류안전 신호를 발생하는 유연하고, 안정적이며 실시간 처리가 가능한 알고리즘에 대해 제안하였다. 도로측면에 위치한 카메라로부터 얻어지는 영상을 이용하여 주행차량 감시와 차량의 주행속도, 본선도로와 진입도로 사이의 합류지점까지의 도달시간을 예측하여 빨강, 파랑, 노랑의 색으로 주행 안전 여부를 표시하였다. 영상에서 설정한 영역에 차량이 주행함을 검출하기 위해 농담정규화 상관법, 경계 크기 비 변화, 평균 농담변화의 세 가지 방법을 이용하였다. 실제 합류도로에서 촬영한 영상으로부터 제안한 알고리즘에 적용하여 결과를 제시하였다.

합류식 하수관거내 우오수분리벽 설치에 따른 부유물질 제어효과 (Effect of separation walls on reduction of suspended solids loading in a combined sewer system)

  • 권충진;임봉수
    • 상하수도학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.787-796
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    • 2012
  • The purpose of this study is to investigate CSOs(combined sewer overflows) control in the combined sewer with/without separation wall. There is the high correlation between sewage velocity and suspended solid(SS) loading in the sewer without it. The SS/BOD ratio was about 3 times in the area with it, while it was about 5 times in the area without it. Therefore, the accumulated deposit within the sewer has influenced high SS loading in the sewer without it. This study showed that the separation wall installed acquired an acceptable efficiency in controlling the accumulated deposit in the combined sewer. According to this study, the BOD control effect was about 38 % in the sewer with the separation wall, whereas it showed about 24 % in the sewer without it. In this case, it was anticipated that the high pollutant control effect would be expected if the separation wall was installed in the combined sewer.

정체상황에서의 강제 차로변경행태 분석 (도로공사로 인한 차로폐쇄 시뮬레이션 기반) (Mandatory Lane-changing Behavior under the Congested Work Zone Traffic Operation)

  • 강경표;이광훈
    • 대한교통학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.215-223
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    • 2008
  • 교통상황에 따른 차로변경관련 현장자료의 부재와 더불어 기존 시뮬레이션 프로그램의 반영여부에 대한 연구가 없는 상태에서 특정 교통 및 도로조건하에서의 차로변경행태를 무시한 시뮬레이션 자료나 연구결과는 실제 상황과 비교하여 많은 차이를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션 자료를 기반으로 강제 차로변경행태모형을 추정 및 분석하여 기존 시뮬레이션 툴의 반영여부를 알아본다. 이를 위하여, 대상 시뮬레이션 네트워크는 도로공사 시 차로폐쇄로 인한 강제 차로변경상황을 고려하였으며, 실제 교통자료를 이용한 미시적인 시뮬레이션 보정작업을 수행하였다. 또한, 실제 도로공사 시 교통류 처리를 위한 교통운영기법 중 하나인 합류제어전략에 따른 강제 차로변경행태를 대상 시뮬레이션툴에 반영하였다. 이를 통하여 얻어진 교통자료를 가지고 로지스틱 회귀모형을 이용한 강제 차로변경행태를 추정하였다. 모형의 분석결과, 미시적 보정작업을 거친 시뮬레이션 툴은 도로공사 시 차로변경행태를 합류제어전략에 따라 적절하게 반영하는 것으로 판단된다. 하지만, 주의할 점은 본 연구에서 추정된 강제 차로변경행태모형은 추후 실제 교통상황과 차로변경행태간 상호관계를 규명하고 신뢰성 있는 모형개발에 필요한 기초자료에 해당한다. 따라서, 추정된 모형의 파라메터 값들은 상대적인 개념으로서 모형자체의 적용성을 논할 단계가 아님을 주지할 필요가 있다.

충적하천에서 수제에 의한 운하수로의 안정화기법 (Stabilization Techniques of Canal by Groyne in Alluvial Channel)

  • 박효길;서영민;전도석;지홍기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.515-518
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    • 2008
  • 본 연구는 충적하천에 주운용 운하수로를 유도하기 위한 공법으로 충적하천의 사행수로에서 수충부에 수제를 설치하여 하안의 침식을 막고 대안측에 사주발생역의 발달을 억제할 수 있는 수로안정화 기법을 제시하였다. 낙동강은 대표적인 충적하천으로 발달하고 있어 최근 국내에서 논의 되고 있는 운하수로는 사행이 심한 하도구간에서 하도중심부로의 유심 유도가 필수적이다. 수제는 하천의 흐름을 하도 중앙으로 집중시켜 주운을 위한 일정수심을 확보하는 역할을 하며, 흐름방향과 유속을 제어함으로써 흐름에 의한 하안의 침식작용을 억제하는 호안 역할을 병행한다. 따라서 수제 설치에 따른 가상만곡도와 낙동강의 회천합류부$\sim$황강합류부 하도구간(L=10km)을 2차원 수리모델인 RMA-2로 수리학적 해석을 실시하여 하도중심부로의 유심 유도와 수심 확보를 위한 유속을 비교분석함으로써 수제에 의한 하도의 안정화를 유도할 수 있었다.

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뉴로퍼지를 이용한 자율운송시스템의 차량합류제어 (Neuro-Fuzzy control of converging vehicles for automated transportation systems)

  • 류세희;박장현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권8호
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    • pp.907-913
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    • 1999
  • For an automated transportation system like PRT(Personal Rapid Transit) system or IVHS, an efficient vehicle-merging algorithm is required for smooth operation of the network. For management of merging, collision avoidance between vehicles, ride comfort, and the effect on traffic should be considered. This paper proposes an unmanned vehicle-merging algorithm that consists of two procedures. First, a longitudinal control algorithm is designed to keep a safe headway between vehicles in a single lane. Secondly, 'vacant slot and ghost vehicle' concept is introduced and a decision algorithm is designed to determine the sequence of vehicles entering a converging section considering energy consumption, ride comfort, and total traffic flow. The sequencing algorithm is based on fuzzy rules and the membership functions are determined first by an intuitive method and then trained by a learning method using a neural network. The vehicle-merging algorithm is shown to be effective through simulations based on a PRT model.

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