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유비쿼터스 교통 환경하에서 교통류 관리구상
Traffic Flow Management under Ubiquitous Transportation System Environments 원문보기

大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, v.26 no.3 = no.102, 2008년, pp.179 - 186  

박은미 (목원대학교 도시공학과)

초록
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교통류의 안정성을 깨지 않음과 동시에 생산성을 저하시키지 않는 적절한 교통류 관리 방안이 필요하다. 지금까지 기존 지능형교통시스템(ITS: Intelligent Transportation System)에 의한 교통류관리에서는, 이러한 개념의 교통류 관리 방안을 명시적으로 다루지 못하였다. u-T(Ubiquitous Transportation) 시스템 환경 하에서, 개별차량 위치, 속도 등 미세한 데이터 수집이 가능해 지며, 이러한 개별차량 위치 데이터에 의해 기존 ITS 환경에서는 수집 불가능했던 밀도 산정이 가능해 진다. 또한 V2I(Vehicle-to-Infra), V2V (Vehicle- to-Vehicle) 등 양방통신이 가능해 짐에 따라 개별차량 혹은 차량군 단위의 미세 제어와 개별차량 단위의 미세 대응이 가능해 진다. 본 논문에서는, 이러한 u-T의 수집 데이터와 통신환경을 기반으로, 교통류가 불안정해 사고 잠재력이 커지고 결국 교통류가 와해되어 생산성이 저하되는 것을 예방하는 예방차원의 교통류 관리 방안을 제시하였다. 이것을 실현하기 위한 적정 속도, 적정 차두간격을 그린쉴드 모형에 기반하여 산정하였는데, 제반 교통류 모형을 비교 평가하여 적정 모형을 선택하는 연구도 향후 수행되어야 할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is crucial in traffic flow management to maintain productivity and the traffic stability at the same time especially under congested traffic conditions. This issue has not been explicitly addressed under the intelligent transportation system environments. However, the ubiquitous transportation sy...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • u-T 시스템 환경 하에서 기존 ITS와 비교할 때 다음과 같은 점이 가능해 지며, 본 논문에서는 이러한 것들을 활용한 교통관리 방안을 제시하도록 한다.
  • 본 논문에서는, 이러한 데이터를 기반으로 유비쿼터스 교통 환경에서의 교통류관리 방안에 대하여 제시하도록 한다. u-T 환경에서는, 교통류가 불안정해 사고 잠재력이 커지고 결국 교통류가 와해되어 생산성이 저하되는 것을 예방하는 예방차원의 제어가 가능하며, 이것을 실현하기 위한 적정 속도, 차두간격 등에 대하여 교통공학적 해법을 제시하도록 한다. 본 논문의 구성은, Ⅱ장에서는 u-T에 대하여 소개하고 ITS와의 차별성을 제시하도록 하며, Ⅲ장에서는 u-T 관련 연구개발동향을 설명한다.
  • 기존 ITS의 한 분야인 AVHS의 일환으로 군집주행에 대한 선행연구들이 있으나, 이는 차량 자동주행에 필요한 성능에 초점이 맞추어져 있다. 본 논문에서는 교통류 안정성을 보다 거시적 개념으로 확대하여 제시하고 이를 유지하는 것의 필요성, 그리고 방안을 제안하였다.
  • 그러나 현재 ITS 환경 하에서는, 이러한 교통류 안정성 유지를 거시적 교통류 관리 측면보다는 개별차량간의 차량군 안정성 측면에서 밖에 다룰 수 없는 한계가 있었다. 본 논문에서는 미세한 데이터 수집, V2I, V2V 양방통신 등 u-T 시스템의 특성을 살려, 교통류 안정성 유지를 위한 교통 관리 방안을 제시하도록 하며, 이하에서는 우선 그 개념에 대하여 설명하도록 한다.
  • 유비쿼터스 교통체계(u-T System: Ubiquitous Transportation System) 환경에서는 밀도, 위치 등 세밀한 데이터 수집에 가능해 진다. 본 논문에서는, 이러한 데이터를 기반으로 유비쿼터스 교통 환경에서의 교통류관리 방안에 대하여 제시하도록 한다. u-T 환경에서는, 교통류가 불안정해 사고 잠재력이 커지고 결국 교통류가 와해되어 생산성이 저하되는 것을 예방하는 예방차원의 제어가 가능하며, 이것을 실현하기 위한 적정 속도, 차두간격 등에 대하여 교통공학적 해법을 제시하도록 한다.
  • 본 연구는 아직 진행 중인 연구개발과제로, 향후 테스트 베드도 만들어질 예정이며, u-T 환경의 상황을 모사할 수 있는 시뮬레이션 프로그램 개발도 별도의 과제로 진행 중이다. 본 연구에서는 개념과 방법론을 제안하는 데 중점을 두었고, 방법론에 대한 검증은 향후과제로 남겨두었다. 제안된 밀도기반 교통류 관리 목표를 달성하기 위해서는 V2V, V2I 통신, 네트워킹 등에 관한 기술적 요규사항들이 있으며, 이 부분에 대한 구체적 제시도 또한 향후과제로 남겨두었다.
  • 본 절에서는 이러한 교통량 변화에 따라 안정성을 유지하기 위한 밀도와 속도 조절 알고리즘에 대하여 제시하도록 한다. 그 알고리즘 단계는 다음과 같고, 이하에서는 단계별로 설명하도록 한다.
  • 운전자의 부정확한 상황인식과 판단으로 인한 교통류의 불안정성 유발, 이로 인한 와해 및 용량감소 문제를 방지하기 위해, 교통류 안정성 유지를 교통류 관리 목표로 한다. 교통류 안정성 유지를 위해, 적정한

가설 설정

  • 1. 개별차량 위치, 속도 등 미세한 데이터 수집이 가능해 진다. 개별차량 위치 데이터에 의해 기존ITS 환경에서는 수집 불가능했던 밀도 산정이 가능해 진다.
  • 아직까지 수집된 밀도데이터가 존재하지 않아, 제안하는 교통류 관리 방안의 개념을 점유율 곡선에 의존하여 설명하도록 한다. 검지기가 위치한 구간은 용량감소요인이 거의 없는 이상적 조건에 가까운 구간으로서, 그린쉴드 곡선의 용량 2000 vphpl으로 가정하였다. 검지기 데이터는 운전자 행태에 의해 형성되는 데이터로서, 임계밀도에 이르기 전에 불안정해지고 와해도 일어나는 것을 보여주고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
교통류 관리의 두 가지 이슈는 무엇인가? 교통류 관리에는 안전(Safety)과 생산성(Throughput)의 두 가지 이슈가 있다. 통상, 안전과 생산성의 문제는, 생산성을 위해 안전을 양보하거나 안전을 위해 생산성을 낮추는 것과 같이 서로 상쇄(Trade-off)관계에 있는 것으로 인식된다.
유비쿼터스 교통 센서 네트워크에서는 어떤 과정들이 이루어지는가? 유비쿼터스 교통체계란, 유비쿼터스 교통 센서 네트워크(uTSN: Ubiquitous Transpor- tation Sensor Network)로 이루어지는 새로운 개념의 교통시스템이다. 이 유비쿼터스 교통 센서네트워크에서는, 교통체계구성요소인 여행자, 교통수단, 각종 시설물 등이 ad-hoc네트워크로 구성되어 교통정보수집, 구성요소간 정보교환, 센터에서 가공된 정보전달 등이 이루어지게 된다.
유비쿼터스 교통체계란 무엇인가? 유비쿼터스 교통체계란, 유비쿼터스 교통 센서 네트워크(uTSN: Ubiquitous Transpor- tation Sensor Network)로 이루어지는 새로운 개념의 교통시스템이다. 이 유비쿼터스 교통 센서네트워크에서는, 교통체계구성요소인 여행자, 교통수단, 각종 시설물 등이 ad-hoc네트워크로 구성되어 교통정보수집, 구성요소간 정보교환, 센터에서 가공된 정보전달 등이 이루어지게 된다.
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참고문헌 (12)

  1. M. Lorenz and L. Elefteriadou, "A Probabilistic Approach to Defining Freeway Capacity and Breakdown", Transportation Research Circular E-C018, 4th International Symposium on Highway Capacity 

  2. L. Elefteriadou, and et. al.(1995), "Probabilistic Nature of Breakdown at Freeway Merge Junctions", Transportation Research Record 1484 

  3. S.B. Chung, and et. al., "Development of a Risk Evaluation Model for Rear End Collisions Considering the Variability of Reaction Time and Sensitivity", Journal of EASTS Vol 6, pp.3603-3616, 2005 

  4. 강연수.오철.김범일, 유비쿼터스 환경에서의 교통부문 여건변화분석 및 대응전략개발 연구, 연구총서 2005-13, 한국교통연구원 

  5. R. Morris and et al.(2000), CarNet: A Scalable Ad-Hoc Wireless Network System, 9th ACM SIGOPS European Workshop 

  6. M.G. McNally and et. al., Autonet: An Ad hoc Peer-to-Peer Information Technology for Traffic Networks, www.its.uci.edu/-mcnally/mgm-autonet.html 

  7. T. Nadeem, and et. al., Traf?cView: Towards a Scalable Traf?c Monitoring System, ww.cs.umd.edu/Library/TRs/CS-TR-4530/CS-TR-4530.pdf 

  8. M. Schulze, Workshop Vehicle Safety Commu-nication, ww.itsforumgr.jp/Public/E4Meetings/ P04/3.1_Schulze_VSC_050531.pdf 

  9. W. J. Franz, and et. al, Internet on the Road via Inter-Vehicle Communications, www.et2. tu-harburg.de/fleetnet/pdf/GI_WShop_FleetNet.pdf 

  10. J. Zhou and H. Peng, "Range Policy of Adaptive Cruise Control Vehicles for Improved Flow Stability and String Stability", IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, T-ITS-04-03-0035.R2 

  11. S. Darbha and K. Rajagopal, "Intelligent Cruise Control Systems and Traffic Flow Stability", UCB-ITS-PRR-98-36, University of California, Berkeley 

  12. X. Zou(2001), "Simulation and Analysis of Mixed Adaptive Cruise Control/Manual Traffic", Master's Thesis, University of Minnesota 

저자의 다른 논문 :

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