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문제 정의
- 교통량에 따라 비우선현시에서 감소한 녹색시간이 최소녹색시간보다 작을 수도 있지만 본 연구에서는 비우선현시에서 적색시간에 교차로에 도착한 차량의 대기행렬이 해소되는 시점과 녹색시간의 종료시점을 같게하는 시간만을 고려하여 여유녹색시간을 산출하기로 한다.
- 따라서 본 연구에서는 중앙버스전용차로 상에서 버스의 지체는 줄이고 승용차 지체의 증가는 최소화 하는 녹색시간 재분배 방법론을 통해 차량당 지체 및 사람당 지체를 산정하였으며, 여유녹색시간의 변화에 따라 지체를 분석하여 여유녹색시간의 값이 가장 최적의 여유녹색시간인지 알아본다.
- 버스우선신호가 적용되지 않는 현시의 녹색시간을 버스우선신호가 적용되는 현시에 재분배하는 최적 신호시간 산출 방법론을 제시하고 녹색시간을 재분배 하였을 때 차량당 지체 및 사람당 지체를 분석하였다. 또한 최적의 버스우선신호가 적용된 신호시간을 민감도 분석을 통해 검증하고자 한다.
- 본 연구에서는 결정적 지체모형을 이용하여 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로에서 능동형 버스우선신호의 효과분석을 시행하였다. 버스우선신호가 적용되지 않는 현시의 녹색시간을 버스우선신호가 적용되는 현시에 재분배하는 최적 신호시간 산출 방법론을 제시하고 녹색시간을 재분배 하였을 때 차량당 지체 및 사람당 지체를 분석하였다.
- 본 연구에서는 결정적 지체모형의 하나인 HCM 지체 모형을 이용하여 능동형 버스우선신호 적용시 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배하는 방법론을 제시하였다. 또한, 사례분석을 통하여 버스우선신호의 발생 시 차량당 지체 및 사람당 지체에 대하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로에서 결정적 지체모형의 하나인 HCM모형을 이용하여 능동형 버스우선신호를 제공하는 방법론을 제시한다. <그림 1>과 같이 승차인원을 고려한 신호 최적화와 차량 중심의 신호 최적화를 시행한다.
- 또한, 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 버스중앙차로를 이용하는 버스의 승차인원을 고려함에 따라 기존의 최적화 방식과 비교하여 최적의 신호시간을 산출할 수 있었다. 이와 같이 여유녹색시간의 산정과정과 지체감소의 분석결과는 본 연구가 버스우선신호를 적용될 수 있도록 하는 이론적 밑바탕이 됨을 의미한다고 하겠다. 향후연구에서는 본 연구의 일반화를 위한 다양한 교통조건 하에 연구 수행이 필요하다.
가설 설정
- 교통량은 도로용량편람 기준 서비스 수준 C~D를 유지하는 정도로 구성하였다.[15] 또한, 승용차 승차인원은 1.27명, 버스의 승차인원은 17명으로 가정하였으며 버스전용차로의 버스 배차간격은 2분 즉, 양방향 60대/시로 가정하였다.
제안 방법
- HCM 지체모형을 이용한 능동형 버스우선신호상에서 버스우선신호시간을 산출하기 위한 scenario 구성을과 같이 구성하였다.
- HCM 지체모형을 이용한 능동형 버스우선신호상에서 버스우선신호시간을 산출하기 위한 scenario 구성을<표 2>과 같이 구성하였다. scenario1은 일반적인 최적화 방식인 일반차로의 용량과 일반차로를 이용하는 승용차의 교통량을 이용하여 신호최적화를 수행하였고 scenario2는 도로전체의 승차인원과 도로 전체의 용량을 이용하여 최적화를 수행하였다. 여기서 도로전체의 승차인원은 승용차 승차인원과 버스 승차인원을 합친 인원을 의미하며, 도로 전체의 용량은 일반차로의 용량과 버스전용차로의 용량을 합친 용량을 의미 한다.
- 따라서 시나리오별로 여유녹색시간을 15% 단위로 60% 증가 또는 감소시켜 분석을 시행하였으며, 과 같이 시나리오별 지체 종류별 여유녹색시간의 증감에 따른 지체 감소율을 산정하였다.
- 본 연구에서는 결정적 지체모형의 하나인 HCM 지체 모형을 이용하여 능동형 버스우선신호 적용시 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배하는 방법론을 제시하였다. 또한, 사례분석을 통하여 버스우선신호의 발생 시 차량당 지체 및 사람당 지체에 대하여 분석하였다. 그 결과 버스우선신호를 적용할 경우 버스우선신호로 인한 비우선현시의 지체 증가량보다 우선현시의 지체감소량이 더 높아 분석구간 전체의 지체는 낮아지는 것으로 확인되었다.
- Liu Hongchao(2008) 등은 Webster의 지체모형을 이용하여 가로변 버스전용차로상에서 Early green 및 Green extension을 사용하여 버스가 이용하지 않는 비우선현시의 지체 증가를 최소화하는 녹색시간을 산출하였다. 또한, 우선현시에 비우선현시의 여유녹색시간을 재분해하는 방법론을 제시하고 버스및 승용차의 지체를 분석하였다. 분석 결과 비우선 현시를 이용하는 차량들의 지체는 증가하지만 우선 현시를 이용하는 버스 및 승용차의 지체는 감소하는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서는 결정적 지체모형을 이용하여 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로에서 능동형 버스우선신호의 효과분석을 시행하였다. 버스우선신호가 적용되지 않는 현시의 녹색시간을 버스우선신호가 적용되는 현시에 재분배하는 최적 신호시간 산출 방법론을 제시하고 녹색시간을 재분배 하였을 때 차량당 지체 및 사람당 지체를 분석하였다. 또한 최적의 버스우선신호가 적용된 신호시간을 민감도 분석을 통해 검증하고자 한다.
- 본 연구에서는 HCM 지체모형을 기반으로 하여 비우선현시의 여유녹색시간을 차량당 지체 및 사람당 지체를 이용하여 산정한 후 우선현시에 재분배 하였을 때 다음과 같은 특성을 도출하였다. 첫째, 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배할 경우 우선현시의 사람당 지체 총 감소량은 비우선현시의 사람당 지체 총 증가량보다 높게 나타나 총 사람당 지체는 감소하였다.
- 여기서 도로전체의 승차인원은 승용차 승차인원과 버스 승차인원을 합친 인원을 의미하며, 도로 전체의 용량은 일반차로의 용량과 버스전용차로의 용량을 합친 용량을 의미 한다. 신호 최적화는 대표적인 최적화 프로그램인 TRANSYT-7F 10.3을 이용하여 주기와 녹색시간을 최적화한 값을 각각 scenario1-1과 scenario2-1로 구성하였다. Webster의 최적주기 산정식에 의하면 최적 주기의 0.
- 예를 들어 3번 현시의 여유녹색시간 때에 버스가 검지되면 4, 1번 현시의 여유녹색시간 합을 우선현시에 Early green으로 제공한다. 우선현시 제공으로 인해 비우선현시를 이용하는 차량의 지체를 최소화하기 위해 Early green과 Green extension이 동시에 발생하지 않도록 하였으며, 현시의 생략은 발생하지 않도록 하였다.
- 따라서 비우선현시에서의 대기행렬 해소시간이 녹색시간의 종료시점과 동일하도록 하는 여유녹색시간을 산정하고 비우선현시의 여유녹색시간 합을 능동형 버스우선신호의 Early green과 Green extension 기법을 이용하여 우선신호에 분배 한다. 이후 버스우선신호가 적용되기 전후의 차량당 지체 및 사람당 지체를 분석한다.
- 0을 이용하여 미시적 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 중앙버스전용차로의 버스우선신호를 구현하기 위해 VISSIM의 외부 컨트롤러 기능인 VISVAP을 이용하여 Early green 및 Green extension을 구현하였으며, 랜덤시드는 분석단위 별로 총 10회 변경하여 분석을 시행하였다.
- <그림 1>과 같이 승차인원을 고려한 신호 최적화와 차량 중심의 신호 최적화를 시행한다. 현시체계를 버스에 제공되는 우선현시와 버스에게 제공되지 않는 비우선현시로 분류하였으며, HCM모형을 이용하여 비우선신호에서 여유녹색시간을 산정한 후 비우선현시의 여유녹색시간 합을 우선현시에 재분배되도록 하는 방법론을 제시한다.
대상 데이터
- 실험대상 기하구조, 현시체계, 교통량은 <그림 7>과 같이 구성하였다. HCM 모형을 이용하여 녹색시간 산출시 축 구조의 교차로에는 적용이 힘들기 때문에 실험대상의 기하구조는 동서방향으로 중앙버스전용차로를 대상으로 하는 4지 독립교차로를 선정하였고, 현시체계는 중첩이 없는 4현시체계로 구성하였다. 교통량은 도로용량편람 기준 서비스 수준 C~D를 유지하는 정도로 구성하였다.
- 셋째, 중앙버스전용차로를 제외한 도로의 차종은 승용차로만 구성되어있다. 넷째, 능동형 버스우선신호의 기법 중 Early green과 Green extension을 연구의 대상으로 선정하였다.
- 첫째, 교차로의 포화도는 비포화 상태만을 연구의 대상으로 선정하였다. 둘째, 분석대상의 구간은 동서 방향으로 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로이다. 셋째, 중앙버스전용차로를 제외한 도로의 차종은 승용차로만 구성되어있다.
- 원활한 연구의 진행을 위해 다음과 같은 내용적 범위 하에 연구를 진행하였다. 첫째, 교차로의 포화도는 비포화 상태만을 연구의 대상으로 선정하였다. 둘째, 분석대상의 구간은 동서 방향으로 중앙버스전용차로가 존재하는 독립교차로이다.
데이터처리
- Scenario의 차량당 지체 및 사람당 지체분석은 독일 PTV사의 VISSIM4.0을 이용하여 미시적 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 중앙버스전용차로의 버스우선신호를 구현하기 위해 VISSIM의 외부 컨트롤러 기능인 VISVAP을 이용하여 Early green 및 Green extension을 구현하였으며, 랜덤시드는 분석단위 별로 총 10회 변경하여 분석을 시행하였다.
이론/모형
- 비우선현시에서 대기차량들의 대기행렬 해소시간이 녹색시간의 종료시점과 동일하지 않다면 비우선현시와 우선현시 어느 한쪽의 현시를 이용하는 차량의 지체가 더 줄어들거나 늘어날 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 비우선현시에서의 대기행렬 해소시간이 녹색시간의 종료시점과 동일하도록 하는 여유녹색시간을 산정하고 비우선현시의 여유녹색시간 합을 능동형 버스우선신호의 Early green과 Green extension 기법을 이용하여 우선신호에 분배 한다. 이후 버스우선신호가 적용되기 전후의 차량당 지체 및 사람당 지체를 분석한다.
- 본 연구에서는 HCM모형을 이용하여 여유녹색시간을 산정하여 우선현시에 적용하여 지체를 분석하였다. 하지만 HCM모형을 이용하여 산정한 여유녹색시간의 값이 가장 효과적인 결과값 이라고 단정하기는 어렵다.
성능/효과
- 한명주(2006) 등은 교통상황에 대응하여 신호시간을 결정하는 실시간신호제어시스템에서 대중교통, 특히 버스의 효율성을 높이는 버스우선신호 알고리즘을 정립하여 모의실험을 실시하였다. 그 결과 버스우선신호를 적용할 경우 버스가 포함된 이동류의 지체가 감소하고 버스통행시간의 감소하였다. 또한, 실시간신호제어시스템을 기반으로 버스우선신호를 적용할 경우 사람당 지체가 감소하는 것으로 나타났다.
- 또한, 사례분석을 통하여 버스우선신호의 발생 시 차량당 지체 및 사람당 지체에 대하여 분석하였다. 그 결과 버스우선신호를 적용할 경우 버스우선신호로 인한 비우선현시의 지체 증가량보다 우선현시의 지체감소량이 더 높아 분석구간 전체의 지체는 낮아지는 것으로 확인되었다. 차량당 지체와 사람당 지체를 이용하여 여유녹색시간을 산정하여 적용하였을 경우 사람당 지체의 감소폭이 더 큰 것으로 분석되었다.
- 이호준(2012) 등은 버스 우선신호시스템의 도입시 발생하는 운영상 효과를 현장조사 자료를 기반으로 평가하여 제시하였다. 그 결과 승용차 속도는 6.5% 증가하였고, 버스는 10.5% 속도가 증가하는 것으로 나타났다.[5]
- Yu-Chiun Chiou(2005) 등은 Transit Preemption Signal(TPS)을 사용하였을 때와 Gemetic Fuzzy Logic Controller(GFLC)상에서 TPS를 사용하였을 때 사람당 지체변화를 분석하였다. 그 결과 우선신호가 적용된 주방향 차량의 지체는 감소한 반면 우선신호가 적용되지 않는 부도로의 차량당 지체는 증가하였다. 또한, 대중교통 차량의 승차인원이 많을수록 TPS전략 중 Green extension과 Red truncation에서 사람당 지체가 감소하였고 GFLC상에서 TPS을 사용할 경우 Green extension에서 효과가 높은 것으로 나타났다.
- 셋째, 주방향의 교통량이 많고 중앙버스중앙차로가 존재할 경우에는 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 기존의 최적화 방식인 승용차 기준으로 주기 및 녹색시간을 최적화하는 경우보다 사람당 지체가 낮게 분석되었다. 넷째 본 논문과 같이 버스의 교통량이 적고 일반승용차의 교통량이 적은 비포화 상태의 교차로에서 여유녹색시간을 적용할 경우 별도의 보정 작업등을 통해 여유녹색시간의 값을 작거나 크게 하여 적용하면 차량당 지체 및 사람당 지체가 증가한다.
- 둘째, Early green이 발생할 경우 우선현시에서는 와 같이 녹색 시간의 증가에 따라 지체가 감소하며, 식(3)은 Early green 시 우선현시의 지체감소량을 나타낸다.
- 첫째, 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배할 경우 우선현시의 사람당 지체 총 감소량은 비우선현시의 사람당 지체 총 증가량보다 높게 나타나 총 사람당 지체는 감소하였다. 둘째, 최적주기가 아닌 주기를 채택하여 녹색시간 재분배를 통한 우선 신호 적용 시 차량당 지체 및 사람당 지체는 감소하지만 최적주기에서 우선신호를 적용하기 이전의 지체보다는 큰 것으로 나타났다. 셋째, 주방향의 교통량이 많고 중앙버스중앙차로가 존재할 경우에는 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 기존의 최적화 방식인 승용차 기준으로 주기 및 녹색시간을 최적화하는 경우보다 사람당 지체가 낮게 분석되었다.
- 그 결과 우선신호가 적용된 주방향 차량의 지체는 감소한 반면 우선신호가 적용되지 않는 부도로의 차량당 지체는 증가하였다. 또한, 대중교통 차량의 승차인원이 많을수록 TPS전략 중 Green extension과 Red truncation에서 사람당 지체가 감소하였고 GFLC상에서 TPS을 사용할 경우 Green extension에서 효과가 높은 것으로 나타났다. 또한, 이러한 기법들은 승용차의 교통량이 적을수록 효과가 높은 것으로 나타났다.
- 차량당 지체와 사람당 지체를 이용하여 여유녹색시간을 산정하여 적용하였을 경우 사람당 지체의 감소폭이 더 큰 것으로 분석되었다. 또한, 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 버스중앙차로를 이용하는 버스의 승차인원을 고려함에 따라 기존의 최적화 방식과 비교하여 최적의 신호시간을 산출할 수 있었다. 이와 같이 여유녹색시간의 산정과정과 지체감소의 분석결과는 본 연구가 버스우선신호를 적용될 수 있도록 하는 이론적 밑바탕이 됨을 의미한다고 하겠다.
- 그 결과 버스우선신호를 적용할 경우 버스가 포함된 이동류의 지체가 감소하고 버스통행시간의 감소하였다. 또한, 실시간신호제어시스템을 기반으로 버스우선신호를 적용할 경우 사람당 지체가 감소하는 것으로 나타났다.[3]
- 또한, 대중교통 차량의 승차인원이 많을수록 TPS전략 중 Green extension과 Red truncation에서 사람당 지체가 감소하였고 GFLC상에서 TPS을 사용할 경우 Green extension에서 효과가 높은 것으로 나타났다. 또한, 이러한 기법들은 승용차의 교통량이 적을수록 효과가 높은 것으로 나타났다.[7]
- 분석결과 부방향의 영향을 최소화하여 우선 신호를 적용 시 차로 전체의 사람당 지체는 감소하였다. 또한, 차두시간기반 제어전략은 특정노선의 이용자 통행시간 감소에 효율적이며, 무제약 우선신호 제어전략은 네트워크 지체에 큰 증가 없이 전체 노선버스의 통행시간이 감소하는 효과가 있었다.[4]
- 반면 미미한 결과이긴 하지만 scenario1과 같이 차량당 지체를 기준으로 하여 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 차량당 지체가 scenario2에 비하여 평균 0.2%가량 더 낮게 분석되었다. 차량당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정할 경우 차량당 지체값이 낮게 분석되고 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정할 경우에는 사람당 지체가 낮게 나타나는 것을 의미한다.
- 여유녹색시간의 변화가 30%이내일 경우 차량당 지체 및 사람당 지체의 감소율이 기존의 값과 비교하였을 때 미미하였다. 반면, 여유 녹색시간의 변화가 30%를 초과할 경우 버스우선신호의 효과가 감소하는 것으로 나타났다. 여유녹색 시간의 변화율이 작을 경우에는 사람당 지체 감소율이 떨어지거나 차량당 지체가 증가하는 폭이 작 았지만 여유녹색시간의 변화율이 클 경우에는 차량당 지체가 크게 증가하는 것으로 분석되었다.
- 버스우선신호의 구축은 국외의 경우 미국과 유럽에서 그 사례를 찾아볼 수 있었으며, 과 같이 대부분 능동형 버스우선신호의 Early green, Green extension 기법을 사용하는 것으로 나타났다.
- Scenario2에서 사람당 지체가 낮게 나온 이유는 중앙버스전용차로를 이용하는 버스의 승차인원까지 고려하여 최적화했기 때문으로 분석되며, 교통량을 승차인원으로 환산할 경우 중앙버스전용차로와 일반 승용차 차로에 배정되는 차로당 인원이 유사하기 때문으로 분석된다. 본 연구의 분석대상 구간과 같이 중앙버스전용차로에서는 scenario1과 같이 승용차 기준으로 최적화 하는 것 보다 scenario2와 같이 승차인원을 기준으로 하여 최적화 했을 때평균 사람당 지체가 더 낮게 나타난 것으로 분석되 었다. 최적의 주기가 아닌 주기를 사용하여 우선현시에 여유녹색시간을 재분배 할 경우 우선현시를 이용하는 차량의 사람당 지체는 감소하지만 주기가 최적인 상태에서 우선현시에 녹색시간을 재분배하기 전보다 차량당 지체 및 사람당 지체가 높은 것으로 분석되었다.
- Alexander Skabardonis(2008) 등은 가로변 버스전용차로상에서 버스의 검지를 통해 버스가 도착할 교차로에 도착하기 이전에 승용차의 대기행렬을 모두 소비되도록 하는 신호체계를 구현하여 버스가 교차로에서 대기행렬로 인한 지체를 최소화 되도록 하는 버스우선신호 방법론을 제시하였다. 분석 결과 버스와 같은 현시를 이용하지 않는 승용차의 지체는 증가하였고 승차인원을 고려한 사람당 지체는 감소한 것으로 나타났다.[9]
- 또한, 우선현시에 비우선현시의 여유녹색시간을 재분해하는 방법론을 제시하고 버스및 승용차의 지체를 분석하였다. 분석 결과 비우선 현시를 이용하는 차량들의 지체는 증가하지만 우선 현시를 이용하는 버스 및 승용차의 지체는 감소하는 것으로 나타났다.[8]
- 이주건(2006)은 능동형 버스우선신호의 Early green, Extended green, Actuated transit phase 기법을 선정하여 고양시 중앙로, 승전로를 대상으로 분석을 시행하였다. 분석결과 부방향의 영향을 최소화하여 우선 신호를 적용 시 차로 전체의 사람당 지체는 감소하였다. 또한, 차두시간기반 제어전략은 특정노선의 이용자 통행시간 감소에 효율적이며, 무제약 우선신호 제어전략은 네트워크 지체에 큰 증가 없이 전체 노선버스의 통행시간이 감소하는 효과가 있었다.
- 둘째, 최적주기가 아닌 주기를 채택하여 녹색시간 재분배를 통한 우선 신호 적용 시 차량당 지체 및 사람당 지체는 감소하지만 최적주기에서 우선신호를 적용하기 이전의 지체보다는 큰 것으로 나타났다. 셋째, 주방향의 교통량이 많고 중앙버스중앙차로가 존재할 경우에는 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 기존의 최적화 방식인 승용차 기준으로 주기 및 녹색시간을 최적화하는 경우보다 사람당 지체가 낮게 분석되었다. 넷째 본 논문과 같이 버스의 교통량이 적고 일반승용차의 교통량이 적은 비포화 상태의 교차로에서 여유녹색시간을 적용할 경우 별도의 보정 작업등을 통해 여유녹색시간의 값을 작거나 크게 하여 적용하면 차량당 지체 및 사람당 지체가 증가한다.
- 반면, 여유 녹색시간의 변화가 30%를 초과할 경우 버스우선신호의 효과가 감소하는 것으로 나타났다. 여유녹색 시간의 변화율이 작을 경우에는 사람당 지체 감소율이 떨어지거나 차량당 지체가 증가하는 폭이 작 았지만 여유녹색시간의 변화율이 클 경우에는 차량당 지체가 크게 증가하는 것으로 분석되었다. 특히 여유녹색시간의 변화율이 가장 높은 scenario2-3의 여유녹색시간을 60% 증가할 경우 차량당 지체가 9.
- 여유녹색시간의 변화에 따른 지체 분석결과 여유녹색시간의 변화가 없을 경우 가장 효과가 높은 것으로 나타났다. 여유녹색시간의 변화가 30%이내일 경우 차량당 지체 및 사람당 지체의 감소율이 기존의 값과 비교하였을 때 미미하였다.
- 차량당 지체를 기준으로 하여 여유녹색시간을 산정 후 지체 분석결과 비우선신호의 여유녹색시간이 우선현시인 2번 현시에 재분배됨에 따라 2번 현시를 이용하는 승용차 지체 및 버스의 지체가 감소하였다. 특히 주기가 긴 scenario1-3, 2-3에서 가장 크게 지체가 감소하였다.
- 그 결과 버스우선신호를 적용할 경우 버스우선신호로 인한 비우선현시의 지체 증가량보다 우선현시의 지체감소량이 더 높아 분석구간 전체의 지체는 낮아지는 것으로 확인되었다. 차량당 지체와 사람당 지체를 이용하여 여유녹색시간을 산정하여 적용하였을 경우 사람당 지체의 감소폭이 더 큰 것으로 분석되었다. 또한, 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용할 경우 버스중앙차로를 이용하는 버스의 승차인원을 고려함에 따라 기존의 최적화 방식과 비교하여 최적의 신호시간을 산출할 수 있었다.
- 본 연구에서는 HCM 지체모형을 기반으로 하여 비우선현시의 여유녹색시간을 차량당 지체 및 사람당 지체를 이용하여 산정한 후 우선현시에 재분배 하였을 때 다음과 같은 특성을 도출하였다. 첫째, 비우선현시의 여유녹색시간을 우선현시에 재분배할 경우 우선현시의 사람당 지체 총 감소량은 비우선현시의 사람당 지체 총 증가량보다 높게 나타나 총 사람당 지체는 감소하였다. 둘째, 최적주기가 아닌 주기를 채택하여 녹색시간 재분배를 통한 우선 신호 적용 시 차량당 지체 및 사람당 지체는 감소하지만 최적주기에서 우선신호를 적용하기 이전의 지체보다는 큰 것으로 나타났다.
- 본 연구의 분석대상 구간과 같이 중앙버스전용차로에서는 scenario1과 같이 승용차 기준으로 최적화 하는 것 보다 scenario2와 같이 승차인원을 기준으로 하여 최적화 했을 때평균 사람당 지체가 더 낮게 나타난 것으로 분석되 었다. 최적의 주기가 아닌 주기를 사용하여 우선현시에 여유녹색시간을 재분배 할 경우 우선현시를 이용하는 차량의 사람당 지체는 감소하지만 주기가 최적인 상태에서 우선현시에 녹색시간을 재분배하기 전보다 차량당 지체 및 사람당 지체가 높은 것으로 분석되었다.
- 1% 지체가 감소하는 효과를 보였다. 특히 사람당 지체의 감소량은 scenario1이 평균 1.9%, scenario2가 평균 2.7%감소하여 scenario2의 평균 사람당 지체감소량이 큰것으로 나타났으며, 이는 사람당 지체를 기준으로 여유녹색시간을 산정하여 적용했기 때문으로 분석된다.
- 여유녹색 시간의 변화율이 작을 경우에는 사람당 지체 감소율이 떨어지거나 차량당 지체가 증가하는 폭이 작 았지만 여유녹색시간의 변화율이 클 경우에는 차량당 지체가 크게 증가하는 것으로 분석되었다. 특히 여유녹색시간의 변화율이 가장 높은 scenario2-3의 여유녹색시간을 60% 증가할 경우 차량당 지체가 9.2%, 사람당 지체가 4.4% 증가함에 따라 가장 효과가 떨어지는 것으로 분석되었다.
후속연구
- Early green, Green extension에 따른 분석구간의 사람당 및 차량당 지체 증·감량 산정과정은 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서는 교차로의 포화상태가 비포화 상태만을 연구의 대상으로 가정하였기 때문에 비우선현시에서 대기행렬이 모두 해소된 이후에 여유녹색시간이 존재한다. 따라서 Early green이 발생 하는 <그림 3>과 Green extension이 발생하는 <그림 5>에서 비우선현시를 이용하는 차량의 대기행렬이 소거되는 시간인 tcen p , tcgnp와 녹색시간의 종료시점인 gbep -t, gbgp -T를 동일하게 하도록 하는 여유녹색시간의 산정식은 각각 식(1), 식(2)와 같다.
- 이와 같이 여유녹색시간의 산정과정과 지체감소의 분석결과는 본 연구가 버스우선신호를 적용될 수 있도록 하는 이론적 밑바탕이 됨을 의미한다고 하겠다. 향후연구에서는 본 연구의 일반화를 위한 다양한 교통조건 하에 연구 수행이 필요하다.
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