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차량 궤적 데이터를 활용한 연속웨이블릿변환 기반 충격파 검지 방법 개발

Development of a Shockwave Detection Method based on Continuous Wavelet Transform using Vehicle Trajectory Data

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초록

본 연구에서는 전/후방 차량 검지가 가능한 차량센서를 탑재한 프로브 차량으로 수집한 주행 궤적을 이용하여 연속웨이블릿변환 기반 충격파 검지 및 소멸 시점 예측 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 효과성 분석을 위하여 충격파 소멸점 간 거리오차와 충격파 소멸점 시간-위치 오차를 평가 지표로 제시하였고, 교통혼잡 수준, 속도 감소 현상 지속시간, 프로브 차량의비율 등을 실험요인으로 하는 미시적 시뮬레이션 기반의 실험을 통하여 제안된 방법의 개념을검증하였다. 그 결과, 두 가지 평가 지표 모두 교통혼잡 수준 및 속도 감소 지속시간에 크게민감하지 않음을 보임으로서, 본 연구에서 제안하는 방법이 임의의 위치와 시간 동안 발생하는 속도 감소 현상으로 인한 충격파를 검지하고 그 소멸시점을 예측하는데 효과가 있음을 보였다. 그리고 그 정확도는 전체 차량 중 프로브 차량의 비율에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

Abstract

This study developed a shockwave detection and prediction of their extinction point method based on continuous wavelet transform using trajectory data from probe vehicles equipped with automotive sensors.. To analyze the effectiveness of the proposed method, this paper proposed two measures which are a distance error between the extinction points of the predictor and an time-location error of the extinction points. The proposed concept was proved using the micro simulation based experiment with three exogenous variables of traffic volume, lane-close duration, market penetration of probe vehicles. The analysis results show that the proposed method is capable of detecting the traffic shockwaves as well as predicting their extinction point, and also that the accuracy of the proposed method is highly dependent on the rate of the probe vehicles.

참고문헌 (16)

  1. Elfar A, "Traffic shockwave detection in a connected environment using the speed distribution of individual vehicles", Transportation Research Record, 2672(20), pp.203~214 (2018)
  2. Hadiuzzaman M, "Evaluating Performance of a Proactive Optimal Variable Speed Limit Control Using Different Objective Functions", Procedia-Social and Behavioral Sciences, 96, pp.2895~2906 (2013)
  3. Hegyi A, "Optimal coordination of variable speed limits to suppress shockwaves", IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 6(1), pp.102~112 (2005)
  4. Huang S, "Application of Continuous Wavelet Transform for study of voltage flicker-generated signals", IEEE transactions on Aerospace and Electronic Systems, 36(3) (2000)
  5. Kang Y, "Delay, Stop, and Queue Estimation for Uniform and Random Traffic Arrivals at Fixed-Time Signalized Intersection", Ph.D, pp.2000
  6. 김원규, "충격파를 이용한 신호교차로 지체산정 모형 개발 (비포화 2차로 신호교차로 상에서의 버스혼합교통류 지체산정모형)", 대한교통학회지, 28(6), pp.75~84 (2010), 대한교통학회
  7. 이호상, "충격파를 이용한 거시적 단속류 시뮬레이션 모형개발", 대한교통학회지, 26(1), pp.191~201 (2008), 대한교통학회
  8. Mohan D, "Wavelets on graphs with application to transportation networks", IEEE 17th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC) (2014)
  9. Ovanesova A. V, "Applications of wavelet transforms to damage detection in frame structures", Engineering Structures, 26, pp.39~49 (2004)
  10. 박은미, "유비쿼터스 환경에서의 연속류 적정속도 관리 기술 개발", 대한교통학회지, 28(4), pp.167~175 (2010), 대한교통학회
  11. Popov A, "Distributed controller design approach to dynamic speed limit control against shockwaves on freeways", Transportation Research Record : Journal of the Transportation Research Board, 2086, pp.93~99 (2008)
  12. Rakowski W. J, "Wavelet approach to damage detection of mechanical systems and structures", 7th International Conference on Engineering, Project, and Production Management, pp.594~601 (2017)
  13. Rucka M, "Application of continuous wavelet transform in vibration based damage detection method for beams and plates", Journal of Sound and Vibration, 297, pp.536~550 (2006)
  14. Solís M, "Continuous wavelet analysis of mode shapes differences for damage detection", Mechanical Systems and Signal Processing, 40, pp.645~666 (2013)
  15. Xavier C. B, "Speed Distribution Based Approach for Shockwave Detection in a Connected Driving Environment", Doctoral, pp.2017
  16. Zheng Z, "Application of wavelet transform for analysis of freeway traffic : Bottlenecks, transient traffic, and traffic oscillations", Transportation Research-Part B, 45, pp.372~384 (2011)

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