[국내논문]비보호좌회전 확대에 따른 주기감소가 도심연동체계에 미치는 영향 연구 A Study of Traffic Signal Progression on a CBD for Reducing Traffic Signal Cycle as Expansion of Permissive Left-Turn원문보기
정진형
(Department of Construction Engineering, JeonJu National University)
,
권용석
(Department of Construction Engineering, JeonJu National University)
,
최기준
(Department of Construction Engineering, JeonJu National University)
본 교차로에 각 방향별 이동류의 상충해소를 위한 목적으로 도입된 교통신호제어는 차량증가에 따라 여러 교차로를 연계하여 정지와 지체시간을 최소화하는 간선도로 제어 목적으로 바뀌었고 이를 위해 교통신호운영 효율화를 위한 다양한 방법이 제시되고 있다. 본 연구는 도심 가로축 연동체계를 교통운영체계 선진화 방안에서 제시하고 있는 비보호좌회전확대로 운영되는 선직진 후좌회전 체계와 기존 실시간 대응제어 신호운영체계를 비교 분석하였으며, 비교 분석을 위해 4개시 5개 지역을 선정 평균 교차로 간격, 연동 가로축 거리 등을 구분하였다. 그 결과 교통운영체계 선진화 방안 신호운영체계의 교통처리용량은 실시간 대응제어 신호운영체계의 교통처리용량 보다 주기 160초 때 차로 당 286대, 140초 경우 308대, 120초 경우 264대가 증가하여 1차로 도로확장을 한 만큼의 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 가로축 연동에 대해서도 가로축 길이 2.0~3.0km, 2.0km미만에서 분석 주기(160초, 140초, 120초) 모두에서 연동밴드 폭이나 정지횟수에서 효과가 있는 것으로 나타났다.
본 교차로에 각 방향별 이동류의 상충해소를 위한 목적으로 도입된 교통신호제어는 차량증가에 따라 여러 교차로를 연계하여 정지와 지체시간을 최소화하는 간선도로 제어 목적으로 바뀌었고 이를 위해 교통신호운영 효율화를 위한 다양한 방법이 제시되고 있다. 본 연구는 도심 가로축 연동체계를 교통운영체계 선진화 방안에서 제시하고 있는 비보호좌회전확대로 운영되는 선직진 후좌회전 체계와 기존 실시간 대응제어 신호운영체계를 비교 분석하였으며, 비교 분석을 위해 4개시 5개 지역을 선정 평균 교차로 간격, 연동 가로축 거리 등을 구분하였다. 그 결과 교통운영체계 선진화 방안 신호운영체계의 교통처리용량은 실시간 대응제어 신호운영체계의 교통처리용량 보다 주기 160초 때 차로 당 286대, 140초 경우 308대, 120초 경우 264대가 증가하여 1차로 도로확장을 한 만큼의 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 가로축 연동에 대해서도 가로축 길이 2.0~3.0km, 2.0km미만에서 분석 주기(160초, 140초, 120초) 모두에서 연동밴드 폭이나 정지횟수에서 효과가 있는 것으로 나타났다.
For the purpose of the research, it is analyze the influence traffic Signal Progression on a CBD by expansion of Permissive Left-Turn on the advanced traffic management system program compared with traffic response control For this, divided a average distance between intersections, a traffic network...
For the purpose of the research, it is analyze the influence traffic Signal Progression on a CBD by expansion of Permissive Left-Turn on the advanced traffic management system program compared with traffic response control For this, divided a average distance between intersections, a traffic network on five district in four city. As the result, Volume of the traffic management system on a advanced traffic management system program compared with traffic response control is effective in traffic signal cycle 160sec 286car per lane, in 140sec 308car, 120sec 264car. As well, for a traffic network as the length of a traffic network 2.0~3.0km, under 2.0km, all of traffic signal cycle(160sec, 140sec, 120sec) a passing band and stop is more effective. But the traffic management system on traffic response control compared with the traffic management system on a advanced traffic management system program is effective in the length of a traffic network over 5.0km. For the efficiency of traffic signal system manage, it should be runned the traffic management system on traffic response control in addition to the traffic management system on a advanced traffic management system program on CBD. As the result of simulation the business in chungju-si, the travel speed of the traffic management system on a advanced traffic management system program is 41.2km/h and the travel speed of traffic response control is 37.5km/h. Therefore, it should be runned per length of a traffic network the traffic management system on traffic response control in addition to the traffic management system on a advanced traffic management system program on CBD.
For the purpose of the research, it is analyze the influence traffic Signal Progression on a CBD by expansion of Permissive Left-Turn on the advanced traffic management system program compared with traffic response control For this, divided a average distance between intersections, a traffic network on five district in four city. As the result, Volume of the traffic management system on a advanced traffic management system program compared with traffic response control is effective in traffic signal cycle 160sec 286car per lane, in 140sec 308car, 120sec 264car. As well, for a traffic network as the length of a traffic network 2.0~3.0km, under 2.0km, all of traffic signal cycle(160sec, 140sec, 120sec) a passing band and stop is more effective. But the traffic management system on traffic response control compared with the traffic management system on a advanced traffic management system program is effective in the length of a traffic network over 5.0km. For the efficiency of traffic signal system manage, it should be runned the traffic management system on traffic response control in addition to the traffic management system on a advanced traffic management system program on CBD. As the result of simulation the business in chungju-si, the travel speed of the traffic management system on a advanced traffic management system program is 41.2km/h and the travel speed of traffic response control is 37.5km/h. Therefore, it should be runned per length of a traffic network the traffic management system on traffic response control in addition to the traffic management system on a advanced traffic management system program on CBD.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 도심의 신호운영체계를 기존 선좌회전 후 직진체계와 교통체계선진화 방안에서 제시하고 있는 비보호좌회전 신호체계를 가로축 거리유형별로 나누어 실시간 대응제어시스템 내에서 각 교통상황의 지체를 최소화 시킬 수 있는 신호운영체계 적용에 관한 기준을 정립하고자 한다.
제안 방법
기존의 운영되고 있는 실시간 대응제어 시스템과 교통체계선진화 방안에서 제시하고 있는 신호운영체계를 비교·분석하기 위해 실시간 대응제어 방식으로 운영 중인 전주시1), 군산시2), 순천시3), 충주시4), 충주시 기업도시5) 등 4개 도시, 5개 지역을 중심으로 평균 교차로 간 거리, 연동 가로축 거리, 주 사용 주기별로 세분화 하여 시공도를 활용 가로축 거리별로 비교·분석하고 동일 조건에서의 가로축을 선별 현장조사 결과와 시뮬레이터 VISSIM을 통해 기준의 타당성에 대한 효과분석을 실시한다.
가로축 주행속도의 경우 대부분의 도심권 내에서는 60km/h이므로 이를 적용하였고 시공도는 CAD프로그램을 사용하였으며, 교차로간 간격과 가로축 시·종점의 거리는 전주시, 군산시, 충주시, 순천시의 ITS보고서 등의 문헌을 토대로 조사하여산정하였다.
연구에서는 도심 내 신호네트워크 축 상에서 현재 적용 중인 실시간 대응제어와 교통운영체계 선진화방안에서 수립되어진 비보호좌회전 확대에 따른 좌회전 신호 생략으로 발생되는 주기감소 및 현시 수 감소 신호체계를 비교 분석하였다.
성능/효과
4지 교차로 기준 실시간 대응제어와 교통운영체계 선진화 방안 신호현시체계를 비교한 결과 교통체계선진화 방안 운영체계가 실시간 대응제어 방식보다 주도로 녹색시간은 최소 15초에서 최대 20초 증가하는 것으로 나타났으며, 주도로 유효녹색 시간비는 최소 0.12에서 최대 0.14증가한 것으로 나타났고, 차로 당 처리교통량도 최소 264대에서 최대 308대 늘어난 것으로 분석되었다.
1차로 도로 확장시 차로당 처리교통량과 교통운영체계 선진화 방안 처리 교통량을 비교한 결과 160초 주기시 1차로 확장시는 902대, 교통운영체계 선진화 방안 시는 1,386대로 교통운영체계 선진화 방안 시 484대가 더 처리되는 것으로 나타났으며, 140초 주기에는 1차로 확장 시는 726대, 교통운영체계 선진화 방안 시는 1,254대, 120초 주기에는 1차로 확장 시는 572대, 교통운영체계 선진화 방안 시는 1,100대로 교통운영체계 선진화 방안 시에 528대를 더 처리 할 수 있는 것으로 나타나 교통량 처리에서는 1차로 도로 확장하는 것만큼 교통운영체계 선진화 방안이 효과가 있는 것으로 분석되었다.
교차로간 평균 거리는 조사대상 지역 총 5개 지역이 총 거리가 다르므로 산출평균이 아니 총 거리에 대한 비례를 산정하여 평균을 구한 결과 교차로간 평균 거리는 307m로 조사 되었다.
가로축 거리 5.0km이상일 경우 160초 주기에서는 연동 밴드폭은 북측→남측 하행방향으로 실시간 대응제어 방식이 48초로 교통운영체계 선진화 방안 방식 31초 보다 17초 더 통과 가능한 것으로 나타났으며, 실시간 대응제어 방식이 정지횟수도 하행 방면은 0회, 상행 방면은 1회로 교통운영체계 선진화 방안 방식의 상·하행 방식 각각 1회보다 1회가 덜 정지하는 것으로 나타났고, 140초주기에서는 연동 밴드폭은 북측→남측 하행방향으로 실시간 대응제어 방식이 27초로 교통운영체계 선진화 방안 방식 30초 보다 4초 덜 통과 가능한 것으로 나타났으나, 정지횟수는 실시간 대응제어 방식이 하행 방면은 0회, 상행 방면은 0회로 교통운영 체계 선진화 방안의 방식 상·하행 방식 각각 1회보다 2회가 덜 정지하는 것으로 나타났다.
각 주기별 신호체계를 비교한 결과 실시간 대응 제어가 130초를 제외하고는 연동 밴드폭이나 정지 횟수에서 유리한 것으로 나타났으며, 130초 주기에서도 정지횟수는 교통운영체계 선진화 방안보다 유리한 것으로 나타났다.
가로축 거리 2.0km∼3.0km일 경우 160초 주기에서는 연동 밴드폭은 북측→남측 하행방향으로 실시간 대응제어 방식이 17초 상행은 27초로 양방향 정지 없이 진행하는 것으로 나타났으며 교통운영체계 선진화방안의 방식은 하행 10초, 상행 67초로 양방향 정지 없는 것으로 나타났으며, 140초주기에서는 연동 밴드폭은 북측→남측 하행방향으로 실시간 대응제어 방식이 10초 하행은 6초로 양방향 정지 없이 진행하는 것으로 나타났으며 교통운영체계 선진화방안의 방식은 하행 19초, 상행 38초로 양방향 정지 없는 것으로 나타났다.
가로축 거리 2.0km미만일 경우 160초 주기에서는 연동 밴드폭은 북측→남측 하행방향으로 실시간 대응제어 방식이 17초 상행은 27초로 양방향 정지 없이 진행하는 것으로 나타났으며 교통운영 체계 선진화방안의 방식은 하행 10초, 상행 67초로 양방향 정지 없는 것으로 나타났으며, 140초 주기에서는 연동 밴드폭은 북측→남측 하행방향으로 실시간 대응제어 방식이 10초 하행은 6초로 양방향 정지 없이 진행하는 것으로 나타났으며 교통운영체계 선진화방안의 방식은 하행 19초, 상행 38초로 양방향 정지 없는 것으로 나타났다.
각 주기별 신호체계를 비교한 결과 교통운영체계 선진화방안 방식이 모든 주기에서 밴드폭이 더 넓은 것으로 나타나 교통량 처리에 효율적으로 나타났다.
가로축 거리 2.0～3.0km일 경우 각 주기별 신호체계를 비교한 결과 교통운영체계 선진화방안 방식이 모든 주기에서 밴드폭이 더 넓은 것으로 나타나 교통량 처리에 효율적으로 나타났다.
먼저 교통운영체계 선진화 방안 신호운영체계의 독립교차로 교통처리용량은 이상적인 조건 시 차로 당 포화교통량을 적용할 경우 기존 실시간 대응제어보다 차로 당 286대(주기 160초), 308대(주기 140초), 264대(주기 120초)가 증가하여 1차로 확장한 만큼의 효과가 있는 것으로 나타나 교차로 교통량 처리 용량 증가에는 탁월한 효과가 있는 것으로 분석되었다.
가로축 연동에 있어서 4개 도시 5개 지역을 조사하여 평균 교차로 간 거리와 도심 내 가로 연동축 거리를 산정하여 주기별(160초, 150초, 140초, 130초) 거리별(5.0km이상, 2.0～3.0km, 2.0km미만) 신호운영체계를 비교 분석한 결과, 가로축 연장 5.0km이상인 경우에 실시간 대응제어 방식보다 연동 밴드 폭이나 정지횟수에서 효과가 없는 것으로 나타났으며, 가로축 연장 2.0～3.0km인 경우와, 2.0km미만인 경우에서는 교통운영체계 선진화 방안의 교통체계방식이 실시간 대응제어보다 효과가 큰 것으로 나타났다.
그리고 교통운영체계 선진화 방안 교통운영체계로 충주시 기업도시를 시뮬레이션 한 결과 실시간 대응제어 교통신호체계 방식 때 조사된 여행속도 37.5km/h보다 3.7km/h 높은 41.2km/h로 나타났다.
후속연구
첫째, 본 연구는 일반적인 신호교차로 대상으로만 분석한 결과이므로 가로축 상 무신호 교차로나 회전교차로 포함 시와 주도로 횡단보도 거리가 긴 광로의 경우 보행시간 단축을 위하여 횡단보도를 이중 도색한 펠리컨시스템 등을 고려한 세부적인 연구가 필요하다.
둘째, 본 연구는 지체에 영향을 미치는 주도로 녹색시간, 교차로간 거리, 가로축 거리, 신호체계만을 가지고 분석하였기 때문에 외부적인 변수 버스 정류장, 택시정류장, 불법 주•정차 등을 고려한 세부적인 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교통신호제어의 도입 목적은?
본 교차로에 각 방향별 이동류의 상충해소를 위한 목적으로 도입된 교통신호제어는 차량증가에 따라 여러 교차로를 연계하여 정지와 지체시간을 최소화하는 간선도로 제어 목적으로 바뀌었고 이를 위해 교통신호운영 효율화를 위한 다양한 방법이 제시되고 있다. 본 연구는 도심 가로축 연동체계를 교통운영체계 선진화 방안에서 제시하고 있는 비보호좌회전확대로 운영되는 선직진 후좌회전 체계와 기존 실시간 대응제어 신호운영체계를 비교 분석하였으며, 비교 분석을 위해 4개시 5개 지역을 선정 평균 교차로 간격, 연동 가로축 거리 등을 구분하였다.
실시간 대응제어의 특징은?
실시간 대응제어란 교차로의 모든 방향에 대해 검지기를 설치하고 이전주기의 검지기에서 검지되는 각 이동류의 교통량에 따라 실시간으로 녹색현시길이가 계산되어 다음 주기에 적용됨으로써, 실시간 교통상황에 맞는 최적 주기와 현시가 결정되어 주어진 시간을 최대한 효율적으로 사용할 수 있는 교통 제어 시스템을 말한다. 이 시스템에서는 주기, 녹색시간과 같은 신호제어변수가 교통상황에 맞게 계산되어 적용된다. 기본적인 현시순서는 NEMA방식에 의해 선행 좌회전 체계로 이루어져 있다.
실시간 대응제어란?
실시간 대응제어란 교차로의 모든 방향에 대해 검지기를 설치하고 이전주기의 검지기에서 검지되는 각 이동류의 교통량에 따라 실시간으로 녹색현시길이가 계산되어 다음 주기에 적용됨으로써, 실시간 교통상황에 맞는 최적 주기와 현시가 결정되어 주어진 시간을 최대한 효율적으로 사용할 수 있는 교통 제어 시스템을 말한다. 이 시스템에서는 주기, 녹색시간과 같은 신호제어변수가 교통상황에 맞게 계산되어 적용된다.
참고문헌 (7)
JEONJU, "The Report Of ITS Effect Analysis, pp. 94-101, 2007.
GUNSAN, "The Report Of ITS Effect Analysis, pp. 83-88, 2006.
SUNCHEON "The Report Of ATMS Effect Analysis, pp. 111-125, 2012.
CHUNGJU, "The Report Of Traffic Light System Result Analysis, pp. 53-58, 2008.
CHUNGJU, "The Report Of Enterprise City Traffic System Result Analysis, pp. 73-84, 2012.
JEONJU, "The Report Of JeonJu Traffic Signal System Effect Analysis, pp. 67-83, 2012.
RTA, "The Report Of Region Traffic Signal System Effect Analysis, pp. 51-62, 2008.
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