터널구간 VSL 운영기법과 효과분석 - 홍지문터널을 대상으로 -
Operational Strategy and Effectiveness Evaluation of Variable Speed Limits System in Tunnel : Focused on Hongjimun Tunnel
0
조회
0
다운로드
3
인용
0
참고문헌
키워드
초록
최근 경찰청에서는 가변속도제한 운영방안을 발표하였다. 가변속도제한은 교통상황에 따라 특정 구간의 통행속도를 차등제한 함으로써 총 지체를 최소화하고, 교통 유고시에 주행안전을 도모하는 ITS 기법의 하나이다. 이러한 가변속도제한은 유럽이나 미국에서는 1960년대에 이미 도입하여 운영 중이다. 하지만 이를 운영하고 있는 주요 선진국과 학계에서조차도 가변속도제한 운영에 관한 논란의 중심은 여전히 그 효과의 입증에 있다. 본 연구의 목적은 가변속도제어시스템 운영 알고리즘을 새롭게 개발하고 그 효과를 검증하는 데 있다. 효과 분석 툴은 마이크로 시뮬레이터인 ‘VISSIM’을 활용하였으며, 추가적으로 FHWA의 SSAM 모듈을 함께 사용하여 주행 안전성 분석을 실시하였다. 분석에 사용한 데이터는 내부순환도로 검지기 데이터이며, 분석과 현실모사를 위해 네트워크를 구축하고 교통특성 분석을 실시하였다. 새롭게 개발한 알고리즘은 신호연동에서 착안하여 3개의 VSL을 실시간으로 연동하며 실시간 변화하는 교통상황을 적용할 수 있는 방법론을 적용하였고, 적용 대상 구간은 터널구간으로 한정하여 모의실험을 실시하였다. 모의실험 결과, 안전성과 연관된 개별차량의 정지횟수와 가․감속도 분산이 각각 최대 51.2%, 13.2% 감소했으며, SSAM Tool을 활용한 추가분석에서도 후방추돌 발생위험이 약 17% 감소한 것으로 나타나 개발한 알고리즘이 주행 안전성 증진에 도움을 주는 것으로 나타났다. 본 연구는 VSL의 운영효과를 실험적으로 입증했다는데 의의가 있으며, 터널이라는 특수한 조건에 VSL을 적용하기 위하여 기존 의사결정 트리 구조의 운영알고리즘을 개선했다는 점에서 기존 연구와의 차별성을 지닌다.
Abstract
Recently, National Police Agency announced operation plans for VSL(Variable Speed Limits). As one of ITS technologies, VSL reduces the total delay by limiting the differential travel speed of a specific section according to the traffic situation and promote driving safety in case of traffic accident. VSL has been already introduced since 1960s and is now operating in Europe and the United States. However, even in the major developed countries and academia operating VSL have the controversial debate on the operation of VSL and the proof of its effect is still the center of the controversial debate. The purpose of this study is to develop the operating algorithm for variable speed limits system and validate its effectiveness. VISSIM is used as an effective analysis tool and the driving safety analysis is performed with an additional SSAM module of FHWA. The data of detectors on the test section of inner ring road were analyzed. For analysis and simulation, the network was built and traffic characteristic analysis was performed. Newly developed algorithm synchronizes three VSLs and was applied to the change of traffic condition, like the synchronization of traffic signal. The experiment was conducted only in tunnel section. As a result of simulation, in terms of safety, the number of stops by individual vehicles and the variations of acceleration and deceleration were reduced by 51.2% and 13.2%, respectively. Also, in further analysis using SSAM tool, the risk of rear-end collisions was decreased by 17%. It is meaningful that the effects of VSL operation were demonstrated experimentally in this study. Also, this study has the distinction of the existing research in that the existing operation algorithm of decision tree structure was improved to apply VSL to the special condition like tunnel.
참고문헌 (25)
- 가변속도제한 운영 방안에 관한 연구, "경찰청", ~ (2011)
- 국토해양부, "도로용량편람", ~ (2013)
- 김용석, "긴 직선-곡선 연결선형에서 운전자 주행행태에 관한 현장조사 연구", 대한교통학회지, 22(7), pp.139~146 (2004), 대한교통학회
- 김종민, "차량 시뮬레이터를 이용한장대터널 운전자 특성 연구", 한국도로학회 2007 학술대회논문집, pp.133~138 (2007), 한국도로학회
- 김종민, "터널 조건에 따른 뇌파 반응의 양상", 대한인간공학회 2006 추계학술대회논문집, pp.508~515 (2006), 대한인간공학회
- 박형진, "시뮬레이터를 이용한 장대터널 내에서의 운전자 특성 연구", 대한인간공학회지, 26(2), pp.89~102 (2007), 대한인간공학회
- 손현호, "가변속도제한시스템의 제한속도 결정을 위한 UTIS 정보와 기상정보 연계방안", 한국ITS학회 논문지, 11(6), pp.111~122 (2012), 한국ITS학회
- 이재호, "국도상 터널구간의 교통류특성 및 용량산정에 관한 연구 : 경기도지역의 팔당,봉안,갈마,청학,마치터널을 대상으로", 석사, 교통학, pp.2000
- 이호상, "집계자료를 이용한 미시적 시뮬레이션 모형의 자동정산체계 개발 (도시고속도로사례)", 대한교통학회지, 28(1), pp.113~123 (2011), 대한교통학회
- 정충근, "연속터널구간에서 터널간격에 따른 속도변화특성에 관한 연구", 대한교통학회지, 20(2), pp.49~58 (2002), 대한교통학회
- 조영태, "도시고속도로를 위한 실시간 가변 속도 제한", 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지, 16(10), pp.962~974 (2010), 한국정보과학회
- 조혜림, "연속류 교통특성을 활용한 가변속도제어모형 개발", 박사, 교통공학과, pp.2012
- 조혜림, "연속류 가변속도제어 모형개발 및 효과분석", 한국ITS학회 논문지, 10(1), pp.16~26 (2011), 한국ITS학회
- 최새로나, "교통안전을 고려한 고속도로 가변제한속도 운영구간 우선순위 결정 연구", 대한교통학회지, 30(3), pp.57~70 (2012), 대한교통학회
- 시뮬레이션을 통한 능동형 가변속도제어시스템의 운영전략, "한국건설기술연구원", ~ (2012)
- Abdel-Aty, M., "Evaluation of Variable Speed Limits for Real-time Freeway Safety Improvement", Accident Analysis and Prevention, 38(2), pp.335~345 (2006)
- Allaby, P., "Variable Speed Limits : Impacts of a Candidate Control Strategy for Freeway Applications", IEEE, 8(4), pp.671~680 (2007)
- Austroad, "Best Practice for Variable Speed Limits : Best Practice Recommendations", ~ (2009)
- Kang, K., "TRB, National Research Council, Washington, DC., 2004", Transportation Research Record, 1877, pp.77~84 (2004), National Research Council
- Development of Freeway Operational Strategies with IRIS-in-Loop Simulation, "Kwon, E.", Minnesota Department of Transportation Research Services, ~ (2012)
- Lee, C., "Evaluation of Variable Speed Limitis to Improve Traffic Safety", Transportation Research Part C, 14(3), pp.213~228 (2006)
- Nezamuddin, N., "Active Traffic Management Strategies : Implications for Freeway Operations and Traffic Safety", Transportation Research Board 90th Annual Meeting (2011)
- Virginia Transportation Research Council, "Investigation of Solutions to Recurring Congestion on Freeways", ~ (2009)
- Warren, D., "Variable Speed Limits", Speed Management Workshop (2000)
- Zaidi, Z., "Evaluating Variable Speed Limits and Dynamic Lane Merging Systems in Work Zones : A Simulation Study", ISRN Civil Engineering, 2012 (2012)