본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

행위자기반모형을 활용한 Personal Mobility와 Partial Autonomous Vehicle의 교통혼잡개선효과 분석

Comparative Traffic Analysis between Electric Personal Mobility and Partial Autonomous Vehicle Using Agent-Based Model

박인선|황기연|이종덕
한국교통연구원 (The Korea Transport Institute)|2015.03|교통연구 (Journal of Transport Research)|제22권 제1호|pp. 27-44|DOI 10.34143/jtr.2015.22.1.27

1

조회

0

다운로드

9

인용

0

참고문헌

키워드

Agent-Based ModelAutonomous VehicleTraffic CongestionPersonal Mobility교통혼잡행위자기반모형(Agent-Based Model)

초록

2012년 국내 교통혼잡비용은 30조 3천억 원으로 10년 동안 연평균 3.2%의 증가율을 보이고 있다. 이에 대한 대책으로 교통수요관리, 교통운영체계 개선 등의 노력이 이루어져 왔으나 그 효과가 크지 않은 편이다. 이러한 상황에서 자동차 기술은 빠르게 진보하고 있고 Autonomous Vehicle(AV)과 Personal Mobility(PM) 등이 개발되고 있다. 특히, PM 중 일부는 자율주행기술이 접목된 개인을 위한 차량으로, 교통혼잡 개선을 위한 새로운 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 이점에 주목하고 AV와 PM의 도입으로 개별차량이 아닌, 전체 교통 체계에 미치는 영향을 예측해 보고자 하였다. 이를 위한 방법론으로 기존 교통 Micro 시뮬레이션이 아닌 개별차량의 속성 조정이 가능한 행위자 기반 모형(ABM)을 활용하였으며, 모형에서 AV와 PM은 일반차량의 인지반응시간이 아닌 선행연구에서 도출된 인지반응시간을 적용하였다. 분석결과, 혼잡상태의 도로에서 AV와 PM이 혼재될 경우 전체 교통류 속도가 개선되어 혼잡완화효과가 있음이 입증되었으며, 향후 AV와 PM 및 시뮬레이션 환경을 보다 현실적으로 구현한다면, 장래 AV와 PM이 실제 도로에 혼입되었을 상황에 대비한 다양한 정책적 제언이 가능할 것으로 기대된다.

Abstract

According to national government statistics of Korea, the cost of traffic congestion for 2012 was estimated at 30.3 trillion won (USD $30 billion) which had been rising for a decade at an annual rate of 3.2 percent. There have been several attempts to mitigate the cost of congestion, such as traffic demand management and intelligent transport system. However, the outcomes of attempts have thus far been futile. Recently, there has been noticeable progress in vehicle technology which led to development of autonomous vehicles and personal mobility. Personal mobility shared vehicle system combined with autonomous driving technology looks the most promising as it could be considered an alternative solution to assuage traffic congestion. The purpose of this study is to use an agent-based model to estimate how the traffic flow would be improved with the introduction of autonomous vehicles and personal mobility into congested traffic. The results from our analysis reveal that both autonomous vehicles and personal mobility contribute to reducing traffic congestion and prove that personal mobility is more effective than autonomous vehicles. This study holds great significance in traffic engineering in both technical and political terms based on the fact that it anticipates the effect of autonomous vehicles and personal mobility when introduced in real traffic conditions.

참고문헌 (39)

  1. 국토교통부, "도로설계기준", ~ (2012)
  2. 국토교통부, "도로교통용량편람" (2012)
  3. 도철웅, "교통공학원론", pp.224~ (2014), 청문각
  4. 이승준, "고속도로 교통분석 프로그램(ExTRAM) 개발", 한국ITS학회 논문지, 9(6), pp.63~82 (2010), 한국ITS학회
  5. 김동한, "행위자 기반 도시모형의 장점 및 한계 분석에 관한 연구", 국토연구, 75, pp.69~85 (2012), 국토연구원
  6. 서울시 혼잡통행료제도 효과평가와 발전방향, "안기정", 서울연구원, 171~ (2012)
  7. 양인범, "지능형 자동차 기술 동향" (2008), Electronic Components
  8. 윤복중, "첨단 자동차 연구개발의 기술 동향", 제어로봇시스템학회지, 18(2), pp.21~29 (2012)
  9. 은지혜, "영상검지기를 이용한 좌회전 감응식 신호제어전략 개발 및 평가", 석사, 건설교통공학, pp.2010
  10. 이대호, "특집: 승용차 천만대 시대와 녹색교통정책;교통혼잡 개선방안", 도시문제, 45(495), pp.18~23 (2010)
  11. 이소연, "커넥티드 카 구현을 위한 V2X 기술및 표준화", 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회, 11, pp.1348~1351 (2012), 한국자동차공학회
  12. 이종덕, "무인자동차 개발동향 및 교통부문 대응사례 연구", 대한교통학회 2013년도 추계학술발표 (2013)
  13. 이종호, "교통시스템분석시 에이젠트기반모형기법의 적용", 대한교통학회지, 21(1), pp.147~156 (2003)
  14. 정선영, "교통혼잡 완화를 위한 통행수요관리(Traffic Demand Management: TDM)", 국토연구, (346), pp.71~81 (2010)
  15. 제타룡, "혼잡통행료 징수제도의 실효성에 관한 연구", 석사, 도시행정, pp.2001
  16. 조순기, "운전자 인지도를 고려한 연속류 혼잡도 표출기준", 대한토목학회 논문집D, 29(5), pp.611~617 (2009), 대한토목학회
  17. 채승병, "행위자 기반 모형과 그 응용", 물리학과 첨단기술, 16(10), pp.10~14 (2007)
  18. 최남희, "혼잡통행료 징수 정책의 동태성과 효과분석", 한국시스템다이내믹스 연구, 4(2), pp.131~151 (2003)
  19. 최무영, "복잡계의 개관", 물리학과 첨단기술, 16(10), pp.2~6 (2007)
  20. 최양원, "노면전철과 대중교통수단 간의 환승체계 구축에 관한 연구 - 창원 지역을 중심으로 -", 대한토목학회논문집(국문), 33(1), pp.273~286 (2013), 대한토목학회[DOI]
  21. Arnaout G. M., "An IntelliDrive application for reducing traffic congestions using agent-based approach", Systems and Information Engineering Design Symposium IEEE, pp.221~224 (2010)
  22. Broen, Nancy L., "Braking response times for 100 drivers in the avoidance of an unexpected obstacle as measured in a driving simulator", Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting, 40(18), pp.900~904 (1996)
  23. Chen B., "A review of the applications of agent technology in traffic and transportation systems", Intelligent Transportation Systems IEEE Transactions, 11(2), pp.485~497 (2010)
  24. Fambro, Daniel B., "Driver perception-brake response in stopping sight distance situations", Transportation Research Record, Transportation Research Board, 1628(1), pp.1~7 (1998)
  25. Green M., "How long does it take to stop? Methodological analysis of driver perception-brake times", Transportation Human Factors, 2(3), pp.195~216 (2000)
  26. Jenness, J. W., "Use of Advanced Invehicle Technology by Young and Older Early Adopters", pp.179~ (2008), U.S. Department of Transportation
  27. Johansson, Gunnar, "Drivers' brake reaction times", Human Factors, Human Factors and Ergonomics Society, 13(1), pp.23~27 (1971)
  28. Kesting A., "General lanechanging model MOBIL for car-following models", Transport Research Record, Transportation Research Board, 1999(1), pp.86~94 (2007)
  29. Kesting A., "Adaptive cruise control design for active congestion avoidance", Transportation Research Part C, 16(6), pp.668~683 (2008)
  30. Mitra A., "Agent-Based Traffic Simulation using Microscopic Modelling", Ph. D., pp.2013
  31. Mohamed B., "Impact Assessment Of Adaptive Cruise Control(ACC) and Forward Collision Warning(FCW) within a Field Operational Test in Europe", Transportation Research Board 92nd Annual Meeting, 13(17.01) (2013)
  32. Olson, Paul L., "Perception-response time to unexpected roadway hazards", Human Factors, Human Factors and Ergonomics Society, 28(1), pp.91~96 (1986)
  33. Raney B., "An agent-based microsimulation model of Swiss travel: First results", Networks and Spatial Economics, 3(1), pp.23~41 (2003)
  34. Schindler, J., "Autonomous traffic-jam clearance using a frugal adaptive cruise control strategy", Conference on Agent-Based Modeling in Transportation Planning and Operations (2013)
  35. Treiber M., "Congested traffic states in empirical observations and microscopic simulations", Physical Review E, 62(2), pp.1805~1824 (1824)
  36. Wang F. Y., "Agent-based control for networked traffic management systems", Intelligent Systems IEEE, 20(5), pp.92~96 (2005)
  37. William J. M., "Reinventing the Automobile", Ph. D., pp.2010
  38. Van Arem, B., "Modeling Traffic Flows with Intelligent Cars and Intelligent Roads", Proceedings of the IEEE Intelligent Vehicles Symposium 2003, pp.456~461 (2003)
  39. VanderWerf, J., "Evaluation of the Effects of Adaptive Cruise Control Systems on Highway Traffic Flow Capacity and Implications for Deployment of Future Automated Systems", Transportation Research Board 81st Annual Meeting, 2008(1), pp.78~84 (2003)

관련 논문AI추천

초소형 개인교통수단(Personal Mobility)의 확산이 2차선 연속류 교통체계에 미치는 거시적 영향 분석이성렬, 임이정, 황기연한국교통연구원 · 교통연구2015 · 제22권 제3호자율주행자동차 도입으로 인한 교통 네트워크 용량증대 효과 분석고용석, 노정현, 육동형국토연구원 · 국토연구2017 · 제93권 자율주행자동차 도입으로 인한 교통흐름 변화 분석문영준, 이성렬, 정승원, 황기연한국ITS학회 · 한국ITS학회 논문지2017 · 제16권 제6호자율주행차 혼합 환경의 교통흐름 및 지속 가능성 평가를 위한 거시적 시뮬레이션 연구김인희, 정재은한국ITS학회 · 한국ITS학회 논문지2024 · 제23권 제6호자율주행 혼재 교통류에서 행태적 요인의 안전성 영향권재경, 김호연, 이상수한국ITS학회 · 한국ITS학회 논문지2025 · 제24권 제6호자율주행 혼재 시 도시부 정체 확산 완화를 위한 상류부 속도제어 정책 방향 연구권재경, 이상수, 이철기, 차창준, 한경희한국ITS학회 · 한국ITS학회 논문지2025 · 제24권 제6호

이 간행물의 다른 논문 (6건)

가변속도제어 시 주행속도 추정모형 개발장현호, 이숭봉, 이기영, 이영인pp. 1-14대안경로 구간속도를 활용한 결측 교통정보 보정 모형정희진, 김태욱, 배상훈pp. 15-25컨조인트 분석을 이용한 새로운 교통수단의 선호구조 분석에 관한 연구이재길pp. 45-60위험감수성(Risk Sensitivity) 측정문항 개발과 그 적용의 타당성 : 불안정서와 위험지각을 중심으로이순열pp. 61-74착한 마일리지정책의 교통법규위반 억제효과 연구정철우pp. 75-84
원문 보기