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문제 정의
- 그 결과, 방향이 같은 보행자간의 군집효과와 이것이 병목 상황에서의 혼잡에 미치는 영향을 파악하였다. 통로가 충분히 넓을 경우 초기에는 양방향 보행교통류가 혼재되어 있지만, 시간의 경과에 따라 차선 분리가 발생하며 방향이 같은 보행자간의 군집이 발생한다.
- 이에 본 연구는 양방향 보행교통류의 동선을 물리적으로 분리해주는 시스템을 통해 역사 공간의 혼잡을 완화하는 방법론을 제시한다. 다양한 조건에 대한 실험을 수행하고자 시뮬레이션을 통해 보행교통류를 재현하며, 이를 토대로 시나리오별 동선 분리 시스템의 효과를 분석하고자 한다.
- 하지만 앞서 언급했듯이 기존의 모형들은 보행자의 인지적 요인을 적절히 반영하지 못하고 있는 문제점이 있다. 따라서 본 연구는 보행자의 인지 및 사고 능력을 모형에 반영하고자 Nam et al.(2006)의 이산요소법에 더해 인지적 요인을 추가 반영하여 현실성을 높인 보행교통류 모형을 개발하였다.
- 본 연구에서는 지하철 역사 내 보행편의와 이동성을 증진시키기 위해 보행교통류 모형을 활용하여 동선 분리 시스템의 효과를 분석하였다. 기존의 연구에서는 물리적 거리에 기반한 최적경로 탐색법을 활용하여 보행교통류를 모형화하였으나, 본 연구에서는 그에 더해 보행자의 인지적 요인을 활용하여 보행 행태를 설명하였다.
- 특히 지하철 역사의 경우 협소한 공간으로 인해 병목 현상이 발생할 우려가 높으므로 보행교통류에 특화된 운영 방안이 요구된다. 본 연구에서는 지하철 역사에 동선 분리 시스템을 적용할 경우 통행시간 감소 등에 대한 효과를 분석하고자 한다.
- 따라서, 역사 공간의 확장 등 현실적으로 불가한 제약 조건을 극복하기 위해 보행교통류 운영 방법의 개선을 통한 혼잡 해소가 효율적인 해법으로 제시될 수 있다. 이에 본 연구는 양방향 보행교통류의 동선을 물리적으로 분리해주는 시스템을 통해 역사 공간의 혼잡을 완화하는 방법론을 제시한다. 다양한 조건에 대한 실험을 수행하고자 시뮬레이션을 통해 보행교통류를 재현하며, 이를 토대로 시나리오별 동선 분리 시스템의 효과를 분석하고자 한다.
- 따라서 각 지표들의 평균적인 개선 뿐만 아니라 시스템 적용에 따른 혼란의 방지를 함께 달성해야 함을 시사한다. 현재 지하철역의 보행동선은 우측통행을 기준으로 하므로, 본 연구에서는 동선 분리 시스템의 적용과 함께 우측통행을 유도하는 시나리오 C를 제시하고자 한다.
가설 설정
- 통로의 폭에 따라 보행 행태가 달라질 것이라는 가정하에 병목이 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우로 구분하여 분석하였다. 두 시뮬레이션 모두 양방향에서 초당 0.5명의 일정한 비율로 각각 60명의 보행자가 유입되며, 한 cell의 크기는 가로와 세로 모두 1.2m로 가정하였다.
- (2001)은 2차원 정방격자로 나눠진 단위 공간의 속성을 물리 법칙에 빗대어 그 값이 시간에 따라 변화한다고 가정하였다. 보행교통류를 주화성(chemotaxis)을 따르는 물질에 비유하여 표현하였으며 주어진 공간을 점유할 확률에 따라 이동한다고 가정하였다. 이는 공간점유확률에 기초하여 보행자간 상충 상황을 잘 묘사하지만, 개별 보행자의 보행패턴과 경로 설정 과정이 미비하다고 할 수 있다.
- 시뮬레이션은 가로 30m, 세로 32m의 가상의 평면에 존재하는 ㄷ자형 통로를 대상으로 하며, 각 방향별로 100명의 보행자가 유입되는 것을 가정한다. 이때 초당 0-5명의 보행자가 유입되며, 유입확률은 임의분포를 따른다.
- 분석 대상지는 ㄷ자형으로 꺾여 있어 보행자가 직진하고 있는 상황뿐만 아니라 회전하는 상황에서의 궤적을 모두 파악할 수 있다. 시뮬레이션은 출발지가 다른 3명의 보행자가 동시에 출발하여 출구까지 도달하는 단일방향 보행교통류를 가정하였다.
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