자율주행 혼재 시 도시부 정체 확산 완화를 위한 상류부 속도제어 정책 방향 연구
A Study on the Direction of the Upstream Speed Control Policy to Mitigate the Spread of Congestion in Urban Areas in Mixed Autonomous Driving
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초록
본 연구는 도시부 첨두시간에 수요 초과로 발생하는 만성 정체와 상류 교차로까지 확산되는 스필백을 완화하기 위한 상류부 속도제어 전략을 다룬다. 모터스포츠의 세이프티카 개념을응용하여 상류 링크의 자율주행 선두 군집에 속도 상한을 부여하고, VISSIM 기반으로 자율주행 시스템 보급률(Market Penetration Rate, MPR) 0%, 25%, 50%, 75% ,100%별로 시나리오를 구성하여 대기행렬 길이와 SSAM 대리 안전지표로 효과를 평가하였다. 분석 결과 MPR 75% 이상에서 스필백 위험과 대기행렬이 유의하게 감소하고 대기행렬이 축 방향으로 분산되었다. 다만 과도한 감속은 안전성 향상 효과를 줄이고 변동성을 키우는 trade-off가 확인되었다. 본 연구는 자율주행 혼재 단계에서 실시간 속도제어를 통해 완전 자율주행 도입 이전에도 교통관리와안전성을 향상시킬 수 있음을 기대하며 그 정책적 근거를 제시한다.
Abstract
This study examines an upstream speed-control strategy to mitigate chronic peak-period congestion and spillback propagation in urban corridors. Inspired by the motorsport Safety-Car concept, an upper speed limit is applied to a leading platoon of automated vehicles on upstream links. Using VISSIM, scenarios were designed for Market Penetration Rates (MPR = 0%, 25%, 50%, 75%, 100%), and their effects were evaluated through queue lengths and surrogate safety measures derived from the Surrogate Safety Assessment Model (SSAM). Results show that, at MPR levels of 75% and higher, spillback risk and queue lengths significantly decrease and queues become more longitudinally dispersed along the corridor. However, excessive deceleration partially offsets safety gains and increases variability, indicating a trade-off between stability and efficiency. The findings suggest that adaptive, real-time speed control in mixed traffic can enhance traffic management and safety even before full automation, providing a practical policy basis for early-stage autonomous driving environments.