• 제목/요약/키워드: Dynamic O-D estimation

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혼잡 교통류 특성을 반영한 동적 O-D 통행량 예측 모형 개발 (Dynamic O-D Trip estimation Using Real-time Traffic Data in congestion)

  • 김용훈;이승재
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • 관측교통자료의 수집이 실시간으로 가능해짐으로써 혼잡교통류에 대한 교통류 관련 변수들 간의 전이 과정 등 교통류 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 관측교통량을 이용한 O-D 추정방법에 대해서도 관심과 연구가 집중되고 있다. 이와 같이 고속도로의 교통류 특성을 보다 명확히 파악하여 동적 O-D를 구축할 수 있다면, 계획, 설계, 운영, 관리 등 다양한 분야에서 효율화를 도모할 수 있다. 하지만 동적 O-D 구축을 위한 기존연구에서는 다음과 같은 문제점이 지적되고 왔다. 첫째로, 동적 교통류 구현을 위해 교통시뮬레이션모형에 사전 O-D가 필요하며 동적 교통류모듈과 동적O-D추정모듈 간 Bi-level Problem으로 접근해야 한다는 점과 둘째로, 혼잡교통류 상황에 대한 특성이 반영되지 못하여 혼잡교통류 상항에 대한 예측력이 떨어지는 문제점이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 기존의 문제점인 Bi-level Problem접근 방법을 해결하기 위해, VDS자료를 이용한 차량의 궤적을 추적하여 링크분포비율을 계산함으로써 반복적 수행이 없도록 하였으며 혼잡교통류 상황을 반영할 수 있도록 교통류 예측모듈을 구성하여 동적 O-D 예측모형을 구축하였다. 혼잡교통류에 대한 특성을 반영하기 위해 속도와해현상 및 혼잡 확산등 실제 혼잡교통류에 대한 분석을 통해 속도, 점유율, 교통량 등 교통류 변수들의 관계를 교통상황별로 구분하여 규명하였다. 본 연구에 적용된 모형은 동적 O-D 예측 및 추정모형에서 기존의 Bi-level Problem을 해소할 수 있어 적용이 용이하여 실제 검지기 자료를 활용하여 교통상황을 예측하게 되므로 혼잡교통류에 대한 예측력이 향상되었다고 판단된다.

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대규모 동적 O/D 생성을 위한 추정 방법론 연구: 첨두 출근통행을 기준으로 (A Methodology for Estimating Large Scale Dynamic O/D of Commuter Working Trip)

  • 한혁;홍기만;김태균;황준문;홍영석;조중래
    • 대한교통학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.203-215
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    • 2018
  • 본 연구는 통행자의 통행패턴이 도착지의 토지이용패턴에 따라 변화하는 특징을 반영하여 대규모 동적 O/D를 구축하는 방법을 제안하였다. 기존 동적 O/D 추정 방법 관련 연구들을 살펴보면 자료수집의 어려움으로 소규모 지역에 국한하여 적용 가능하거나, 고속도로망 혹은 대중교통망 등 특정 교통망에 제한하여 O/D를 구축하는 등 한계가 존재한다. 이에 본 연구에서는 빅데이터 시대에 발맞추어 쉽게 수집, 이용이 가능한 교통 관련 자료들을 기반으로 분석 지역의 범위 제약 없이 동적 O/D를 추정하는 기법을 제시하였다. 군집 분석(Clustering Analysis) 기법을 이용하여 군집별 도착시간 기준 통행분포 비율로 출발시간 통행분포 비율을 산정하고 첨두 출발시간 분포함수를 추정하였다. 추정된 분포함수를 조사자료에 적용하여 비교 검증을 진행해본 결과 통계적으로 유의하게 나타났다.

거시-미시 순차적 교통시뮬레이션 방법과 부분상세지구의 동적 O/D추정 (Macroscopic-Microscopic Sequential Traffic Simulation Analysis and Dynamic O/D Estimation for Sub-area)

  • 이진학;김익기;김대현
    • 대한교통학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.567-578
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    • 2014
  • 본 연구에서는 거시적 넓은 지역에 대한 교통 분석과 부분상세지구(sub-area)의 교통 분석을 서로 단계적으로 연계하며 상호 교통 환경 변화에 대한 영향을 동시적으로 함께 반영하여 방법을 제안했다. 이와 같은 거시적-미시적 연계 분석을 위해 거시적 네트워크 분석, sub-area analysis, 가구통행실태의 출발시각 자료, 부분상세지구의 경계지점에서 시간대별 관측 링크 교통량 자료를 융합 분석함으로써 부분지구에 대한 동적 O/D 교통량을 추정하는 실무적 방법을 제안하였다. 이렇게 추정된 동적 O/D 교통량을 입력 자료로 하여 부분상세지구에 대해 미시 교통류 시뮬레이션 분석을 실행함으로써 다양한 국소적 지구의 교통정책 분석을 가능하게 하였다. 이와 같은 미시적 동적 분석은 거시적 네트워크 분석으로는 파악할 수가 없었던 대기행렬, 교차로 지체, 차량 간 상충 등의 분석을 가능하게 한다. 따라서 교통정책의 효과를 미세한 교통현상 변화까지 분석이 가능하도록 하였다. 또한 본 연구에서는 실제 사례연구를 통해 거시적-미시적 연계 분석에 의한 부분상세지구 미시교통류 시뮬레이션 결과의 현실 설명력에 대한 검증 분석도 수행하여 미시적 동적 분석의 정책 활용 가능성에 대한 참고적 자료를 제공하였다.

주자유도 선정 기법에 의한 동하중의 등가 정하중으로의 변환 (Transformation of Dynamic Loads into Equivalent Static Loads by the Selection Scheme of Primary Degrees of Freedom)

  • 김현기;조맹효
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1316-1321
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    • 2003
  • The systematic method to construct equivalent static load from the given dynamic load is proposed in the present study. Previously reported works to construct equivalent static load were based on ad hoc methods. They may results in unreliable structural design. The present study proposes a selection scheme of degrees of freedom(d.o.f) for imposing the equivalent static loads. The d.o.fs are selected by Two-level condensation scheme(TLCS). TLCS consists of two two-steps. The first step is the energy estimation in element-level and the second step consists of the traditional sequential elimination precudure. Through several numerical examples, the efficiency and reliability of proposed scheme is verified.

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휴대폰 기지국 정보를 이용한 O/D 추정기법 연구 (Origin-Destination Estimation Based on Cellular Phone's Base Station)

  • 김시곤;유병석;강승필
    • 대한교통학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.93-102
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    • 2005
  • 통행기종점(Origin-Destination)은 경로 선택 및 통행 배정 등 교통계획 측면에서 중요한 정보 중 하나이다. O/D 예측은 대부분 현장 조사나 가구 면접조사를 통하여 표본 O/D를 산출하고 이를 전수화하는 것이 전통적인 방법이고, 가로 교통량과 통행배정모형과의 상호관계 속에서 동적 O/D를 추정하고자 하는 연구도 있다. 그러나, 최근에는 휴대폰 보급의 괄목할만한 증대에 따라 휴대폰 정보를 이용하여 O/D를 추정하는 연구에 관심이 기울어지고 있다. 본 연구에서는 휴대폰 기지국 정보를 이용한 O/D 추정 방법론을 제시하고, 휴대폰 기지국 기반 O/D를 행정동 기반 O/D로 변환하는 방법론을 제시한다. 연구를 위해 청주시에서 운행중인 택시에 GPS 장비 및 휴대폰 거치대를 설치하여 GPS 위치 좌표, 휴대폰 기지국 좌표를 수집하였고, 이중 3주간의 자료를 디지털 맵에 맵매칭시켜 기지국 위치 기반 O/D와 GPS 위치 기반 O/D를 산출하였다. GPS 위치 기반 O/D를 이용하여 주간 O/D 통행패턴, 주중 O/D와 주말 O/D 통행패턴, 일평균 O/D와 오전${\cdot}$오후 첨두시 O/D 통행패턴 사이의 관계를 산점도 및 상관계수로부터 유추한 견과, 주중 O/D와 주말 O/D간에는 통행패턴의 차이가 있으며, 오전 첨두시와 오후 첨두시의 통행패턴 역시 차이가 아는 것을 확인할 수 있었다. 휴대폰 기지국 기반 O/D를 행정동 기반 O/D화하는 방법으로 GPS 분포비를 이용한 방법과 기지국 커버리지 면적비를 이용한 방법을 제시하였으며, 두 방법 모두 참 O/D라 생각할 수 있는 GPS 위치 기반 O/D와 크게 다르지 않은 것을 상관계수, 평균절대오차율(MAE), 제곱근 평균제곱오차(RMSE)를 통하여 확인하였다. 향후 휴대폰 정보만을 이용하는 경우에는 휴대폰 기지국 커버리지 면적비를 이용하는 방법을 이용하면 O/D를 추정할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 현재의 표본 택시 O/D를 전수화하는 방법도 제시하였다.

고속도로 네트워크에서 동적기종점수요 추정기법 비교연구 (Comparison of Dynamic Origin Destination Demand Estimation Models in Highway Network)

  • 이승재;조범철;김종형
    • 대한교통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.83-97
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    • 2000
  • 직접적인 신호제어 및 정보제공을 이용한 교통혼잡의 완화는 링크수준(Link-level)의 자료와 통행수준(Trip-level)의 자료를 동시에 이용하는 것이 효율적이나, 통행수준의 자료인 교통수요의 기점과 종점, 그리고 출발시간 등이 검지체계를 통해서 직접적으로 얻을 수 없어 이를 간접적으로 추정하는 것이 필요하다. 따라서, 본 연구의 목적은 기존의 기종점 추정 모형과는 달리, 교통류 시뮬레이션 모형이나 기종점 수요에 대한 시계열자료 등의 사전정보 없이도 링크교통량만을 가지고도 해당 네트워크에 가능한 모든 O-D조합에 대한 분할비를 동시에 시간 효율적으로 추정 가능한 모형을 개발, 비교하는 것이다 이 모형에는 비통행배정기반 모형에 적합한 칼만필터를 베이지안 갱신법에 기초하여 개발하고 최소자승법과 이를 토대로한 정규화 최소자승법도 함께 제시하였다. 본 연구에서 개발한 3가지의 모형을 가상의 고속도로 네트워크에 적용한 결과, 갑작스러운 수요 변화를 가지는 교통수요 패턴과 첨두를 3개 가지는 하루 24시간 교통수요 패턴에도 적응성 있는 결과를 보였다. 따라서, 본 모형은 연속류에서 수요관리 및 제어, 여행시간 예측과 동적통행배정, 차종분류 등의 기초적인 자료획득을 위해 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Cascade Extended Kalman Filter 기반의 차량동특성 및 도로종단경사 추정 (Vehicle Dynamics and Road Slope Estimation based on Cascade Extended Kalman Filter)

  • 김문식;김창일;이광수
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.208-214
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    • 2014
  • 차선유지 제어시스템, 적응식순항 제어시스템과 같은 첨단운전 지원시스템은 기본적으로 차량의 거동 정보를 기반으로 구동되지만, 최근 도로의 기하학적 정보를 추가적으로 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 도로의 종단경사는 차량의 가감속 제어 및 항법알고리즘 구현에 있어 필수적인 정보로서 DGPS-RTK와 같은 고가의 장비로 직접 측정하는 방법과 디지털 맵에 저장된 속성정보를 활용하는 방식이 제안되고 있으나, 상용화 관점에서는 아직 많은 문제점이 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 추가 센서의 장착없이 연속형 확장칼만필터를 활용하여 차량의 동특성과 도로종단경사를 효율적으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 도로종단경사를 포함하는 3자유도 차량동역학 모델과 차량의 내부 네트워크롤 통해 수집할 수 있는 차량의 상태정보를 기반으로 확장칼만필터를 설계하여 차량의 동특성과 도로종단경사를 추정한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실차실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

복합 통행행태모형을 이용한 동적 기.종점 통행량 추정 (Dynamic OD Estimation with Hybrid Discrete Choice of Traveler Behavior in Transportation Network)

  • 김채만;조중래
    • 대한교통학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.89-102
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    • 2006
  • 정적 기 종점 통행량을 가정함으로써 갖는 동적 시뮬레이션 모형의 현실 모사 능력의 한계를 극복하기 위하여 동적 기 종점 통행량 추정 모형을 개발하였다 동적 기 종점 통행량 추정은 통행자의 출발시간, 통행수단. 통행경로 선택 행태모형을 결합한 복합통행행태 수요시뮬레이션 모형을 이용하였다 본 연구에서 개발된 수요 시뮬레이션 모형과 기 개발된 공급 시뮬레이션 모형인 LiCROSiM-P를 결합하여 통합 시뮬레이션 모형을 구축하였다. 단속류/연속류가 공존하는 다경로 가로망에서 출발시간/수단선택/통행경로 선택모형은 AGtt(기 종점통행시간의 시뮬레이션 시간과 기대치의 차이 백분율)는 수렴하지 않고, 평균스케줄지체는 안정 상태로 수렴하는 것으로 나타났다. 통합 시뮬레이션 모형은 교통시설공급 변화와 통행자의 속성 변화에 따른 기 종점 통행량 변화 추정과 효과분석이 가능함을 모형의 적용을 통해 제시하였다. 따라서 통합시뮬레이션 모형은 수요관리정책, 교통시설변화, 교통정보제공 등이 가져오는 출발시간, 통행수단, 통행경로변화를 반영한 시스템의 효과분석이 가능하다

한국연안의 해상교통류분석(I) (Macroscopic Analysis of Traffic Flow in the Korean Coastal Waterway)

  • 이철영;문성혁;최종화;박양기
    • 한국항해학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.31-55
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    • 1986
  • Generally, the development of shipping is characterized by the amount of traffic flow (traffic volume) and seaborne cargo in the sea. Movement of ships is an essential element of constructing the traffic flow which is represented the dynamic movement of ships in the sea, but on the other band the numbers of arriving and departing the port is the basic factor consisting of the static movement of ships. The amount of cargoes by coastal vessels and ocean trade vessels have increased tremendously with the great growth of the Korean economy these days. This increase of the seaborne cargoes has made the Korean coastal traffic flow so congested that this can be a cause of large pollution as well as great marine casualities such as a loss of human lives and properties . And also the future coastal traffic is expected to increase considerably according to our economic development and high dependence upon foreign trade. Under the circumstance, to devise the safety of coastal traffic flow and to take a proper step of a efficient navigation, there is a necessity for analyzing and surveying the coastal traffic trend and the characteristics of cargo movement. In order to grasp the dynamic movement of ships in the Korean coast, O/D analysis is executed. This paper aims to secure the basic data necessary for a comprehensive plan and estimation of vessel traffic management system for the enhancement of safety, order and efficiency of vessel traffic in the Korean coast. The analyzed results of the traffic flow and seaborne cargoes of the Korean coast are summarized as follows : 1) The congestion by the vessels occurred around the ports such as-in proportion of ship's number (proportion of tonnage) -Incheon 18.5%(14.8%), Pohang 5.9% (9.9%), Samil 5.2%(8.3%), Mokpo 8.6%(0.8%), Pusan 13.5%(36.4%), Ulsan 9.1%(16.2%). 2) It is found that the area adjacent to Incheon, Pusan, Ulsan, Channel of Hanryu and South-western area are heavily congested. 3) It is confirmed thatthe area adjacent to Incheon, Pusan, Ulsan, Channel of Hanryu and South-western area are heavily congested. 3) It is confirmed that the coastal vessels are main elements constituting the coastal traffic and that there are much traffic flow among five ports as following through the precise O/D analysis of ship's coastal movement. Incheon-Samil, Ulsan, Pusan, Jeju Pusan -Samil, Ulsan, Incheon, Jeju Pohang -Samil, Inchoen, Jeju Pohang -Samil, Incheon, Jeju Ulsan -Samil, Incheon, Jeju Samil -Ulsan, Pusan, Incheon 4) The amount of cargoes to abroad are in proportion about 81% of total and the amount of coastal cargoes are about 19%. Of those, cargoes in and out to Japan are about 26% and to South-east Asia are about 27%. 5) The chief items of foreign cargoes are oil(38.33%), iron ore(13.98%), bituminoous coal(12.74%), grain(8.02%), lumber(6.45%) in the import cargoes and steel material(21.96%), cement(17.16%), oil(6.81%), fertilizer(3.80%) in the export cargoes. 6) The 80.5% of total export cargoes and 92.4% of total import cargoes are flowed in five main ports. 7) The chief items of coastal cargoes are oil (42.45%), cement(16.86%), steel material (6.49%), anthracite(6.31%), mineral product(4.3%), grain, and fertilizer. Almost 92.24% of total import and export oil cargoes in Korea is loaded and unloaded at the port of Samil & Ulsan.

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