V2X 통신 데이터를 활용한 실시간 교통신호제어 전략 연구
A Study on Real-time Traffic Signal Control Strategy using V2X Communication Data
0
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
교통대응형 신호제어는 개별 도로 차로의 대기행렬길이 및 개별 차량의 지체시간 등 도로상의 실제 상황에 대한 신뢰성이 보장된 정보가 수집되어야만 그 효율성을 높일 수 있다. 향후 이와 같은 문제를 개선할 수 있는 방법 중 하나는, 현재 점차적으로 도입되고 있는 자율협력주행 기술의 일환인 V2X 통신 데이터를 활용하는 방법이다. 이에 본 연구는 V2X 데이터를 활용한 Capacity Waste Reduction(CWR) 신호제어 전략을 제시한다. 해당 전략의 첫 번째 단계에서는 실시간 V2X 기반 데이터를 활용하여 교차로에 연결된 도로의 개별 차로에서 차량대기행렬 정보를 추정한다. 두 번째 단계에서는 추정된 도로 차로별 차량대기행렬 정보에 따라 현재 적용되고 있는 현시의 녹색신호길이를 조절한다. 또한, BRT(Bus Rapid Transit) 차량에 대한 우선신호를 부여하는 부가적인 기능을 수행한다. VISSIM 교통시뮬레이션 프로그램에 세종시 주요 교차로들을 구현하여 본 연구에서 제시한 전략을 적용한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 본 연구에서 제시한 신호제어 전략은 비교적 낮은 수준의 V2X 통신 차량 도입률(MPR: Market Penetration Rate)에서도 교차로 통행량 및 차량별 평균 지체시간에 긍정적인 효과를 보였다.
Abstract
The performance of adaptive signal control crucially depends on the reliability of real-time traffic data, but there is a limitation in the reliability due to the current technological level of collecting them. However, there is a high chance of improving the reliability upon the recent deployment of connected and automated vehicles (CAVs) that uses V2X communication technology. Hence, this study attempts to develop a traffic signal control strategy that utilizes data obtained from CAV operations. The proposed control strategy is called capacity waste reduction (CWR). The first step of the strategy is to estimate vehicle queues in each lane of approaching road of an intersection based on real-time CAV operation data. Then, the signal control algorithm decides the green time of the currently applied signal phase upon the estimated vehicle queue information. In addition, this study has also proposed an algorithm for active priority signal plan for BRT (Bus Rapid Transit) vehicles. Using intersections in Sejong city as the test site, the efficiency of the proposed control strategy is tested with a simulation program. As result, the proposed strategy shows positive impacts on both increasing traffic flow and decreasing vehicle delays even at a low level of market penetration rate (MPR) of CAVs.
참고문헌 (13)
- 경찰청, "교통신호기 설치‧관리 매뉴얼", ~ (2011)
- 고은정, "긴급차량 우선신호 운영 기준 개선에 대한 연구", 대한교통학회지, 39(3), pp.299~311 (2021), 대한교통학회
- 김민지, "BRT 정류장 형태에 따른 버스 우선 신호 효과 분석: 세종시 한누리대로를 중심으로", 한국ITS학회 논문지, 20(3), pp.20~33 (2021), 한국ITS학회[DOI]
- 김성훈, "도시부 지역단위 교통제어 시뮬레이션 개발 및 효과 평가", 교통연구, 25(3), pp.39~54 (2018), 한국교통연구원[DOI]
- 김성훈, "타임스탬프 데이터 분석 기반의 도시부 연속류 도로 교통류 분기지점 통행시간 추정 연구", 대한교통학회지, 38(2), pp.148~165 (2020), 대한교통학회[DOI]
- 조준한, "신호교차로의 신호현시 구성기법에 관한 연구", 대한교통학회지, 22(5), pp.19~33 (2004), 대한교통학회
- 대전-세종 C-ITS 시범사업, "한국교통연구원", 국토교통부, ~ (2018)
- V2X 통신 인프라를 활용한 네트워크 신호운영 알고리즘 개발 및 성능 검증, "한국교통연구원", 국토교통과학기술진흥원, ~ (2018)
- 한음, "V2X 통신환경에서의 독립교차로 신호 최적제어 알고리즘 개발 연구", 한국ITS학회 논문지, 15(6), pp.90~101 (2016), 한국ITS학회[DOI]
- Han, E., "Optimal Signal Control Algorithm for Signalized Intersections under a V2I Communication Environment", Journal of Advanced Transportation, pp.6039741~ (2019)
- Kim, S., "A Study on Travel Time Estimation of Diverging Traffic Stream on Highways Based on Timestamp Data", Journal of Advanced Transportation, pp.8846634~ (2021)
- 자율주행, C-ITS 서비스를 위한 5G V2X 융합기술 개발 및 실증(3차년도), "KT", 기가코리아사업단, ~ (2020)
- Lee, J., "Development and Evaluation of a Cooperative Vehicle Intersection Control Algorithm Under the Connected Vehicles Environment", IEEE Transsactions on Intelligent Transportation Systems, 13(1), pp.81~90 (2012)