램프 미터링율 산정과 알고리즘에 관한 연구
A Study on Ramp Metering Rate Calculation and Algorithm
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초록
램프미터링은 교통혼잡 시 수행되는 교통관리기법으로 교통혼잡 상태의 교통류 특성이 잘반영되도록 미터링율이 산정되어야 한다. 검지기 데이터 분석 결과에 의하면 소통원활 상태에서는 점유율이 속도보다 교통량 변화에 따른 교통류 상태를 잘 반영해 주지만 혼잡상태에서는그 반대로 나타났다. 또한 전후 시간대 교통량 변화에 따른 교통류 변화 특성도 속도가 점유율보다 잘 반영해주는 것으로 분석되었다. 그리고 속도와 점유율의 전후 시간 차이와 비율에 대한 상관계수가 비슷하고 전자는 별도의 조정계수가 필요하여 후자를 미터링율 산정에 적용하였다. 그리고 속도가 용량속도 미만으로 떨어지면 램프미터링이 작동되도록 하고 전후 시간대속도와 점유율 값의 변화를 고려하여 미터링율이 달리 산정되도록 하여 실시간 변화 특성이잘 반영되도록 하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면 램프 교통량이 적은 경우는 점유율 비율을이용한 경우가, 램프 교통량이 많은 경우는 속도 비율을 이용한 경우가 통행속도 향상에 유리한 것으로 분석되었다. 특히 속도 비율 적용이 램프에서 대기차량을 최소화시켜 가장 신뢰성있는 결과가 도출하여 미터링율 산정에 활용이 기대된다.
Abstract
Metering rates should be calculated to reflect traffic flow characteristics during traffic congestion. According to detector data analysis, in uncongested traffic, volume reflects traffic flow based on changes in the traffic volume better than using the speed of the traffic. But in congested traffic, the opposite is true. In addition, analysis shows that speed reflects traffic flow changes based on traffic volumes changes from the preceding and following time periods better than traffic volume. The correlation coefficients for the differences between the preceding and following time periods, and the ratio of speed to volume, are similar. The former require a converting coefficient, so the latter applied to calculate the metering rate. In addition, ramp metering is activated when speed falls below the posted speed limit, and the metering rate is calculated differently by considering changes in the values of speed and volume before and after certain times to better reflect real-time traffic changes. Simulation results, found that using the volume ratio is advantageous for estimating speed when ramp traffic volume is low, and the speed ratio is used when ramp traffic volume is high. In particular, the speed ratio is expected to be utilized in calculating the metering rate by minimizing the number of vehicles waiting on the ramp and deriving the most reliable results.
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