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문제 정의
- 본 연구에서는 루프검지기의 포화도를 이용하는 현행 신호시스템의 구조적 문제를 해결하기 위한 방법으로 경찰청의 UTIS(Urban Traffic Information System)와 같은 교통정보시스템을 활용한 실시간 신호운영 알고리즘을 제시하였다. 또한 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하며, 정지선 검지기의 포화도 기반 실시간 신호제어와 성능비교를 수행하였다.
- 이를 통해 루프검지기 기반 실시간 신호시스템의 구조적 취약점을 개선하고, 기존 교통정보시스템의 소통정보를 실시간 신호운영에 활용함으로써 시스템 활용도를 제고할 수 있다. 또한 본 연구는 향후 교통정보시스템과 신호시스템의 통합에 대비한 통행시간 기반 신호 운영을 위한 기초연구에 해당한다.
- 본 연구에서는 통행시간을 실시간 신호제어에 활용하기 위한 방법으로 COSMOS의 신호제어 수정알고리즘을 제시하였으며, 지체모형을 이용해 통행시간 정보를 대기행렬로 변환하여 구간교통정보를 반영한 포화도를 신호제어에 반영할 수 있도록 하였다. 루프검지기의 포화도와 구간소통정보 기반 포화도를 융합해 안정적 신호운영이 가능하다.
- 또한 S3에서는 S2와 동일한 교통상황으로 일시적으로 과포화 상태가 발생하나, 과포화 이동류의 루프검지기가 고장상태로 검지기 기본 정보만 수집되는 상황을 가정하였다. 본 분석에서는 실시간 신호제어에 구간통행시간 적용에 따른 과포화 및 검지기 고장 상황의 대응능력을 확인하고자 하였다. 분석대안은 다음과 같이 COSMOS의 실시간 신호제어와 통행시간 융합 신호제어로 구분하였다.
- 본 연구에서는 COSMOS의 점유율 기반 실시간 신호 제어 알고리즘을 보완하기 위한 방법으로 통행시간을 이용해 포화도를 산정하고, 루프검지기 포화도와 융합해 신호제어에 적용하기 위한 실시간 신호제어 수정 알고리즘을 제시하였다. COSMOS와 같은 루프검지기 기반의 신호제어시스템은 지점검지체계가 과포화 상황을 명확히 표현하지 못하고, 일부 검지기의 단선으로도 교차로 전체의 실시간 신호제어가 기능을 발휘하지 못하는 문제가 있다.
- COSMOS와 같은 루프검지기 기반의 신호제어시스템은 지점검지체계가 과포화 상황을 명확히 표현하지 못하고, 일부 검지기의 단선으로도 교차로 전체의 실시간 신호제어가 기능을 발휘하지 못하는 문제가 있다. 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 교통정보시스템의 통행시간 정보를 이용해 대기행렬을 산정하고, 대기행렬을 포화도로 변환해 루프검지기의 포화도와 융합하여 실시간 신호운영에 적용하는 프로세스를 개발하였다.
가설 설정
- 이때 링크 상류부 700m 지점과 교차로 진출부에 검지기를 설치해 통행시간을 수집하였으며, 지체로부터 대기행렬을 산정해 점유율 기반 실시간 신호제어에 적용하였다. 또한 본 분석에서는 통행시간 정보를 실시간 신호제어에 적용하는데 의의를 두어 시뮬레이션에 투입된 모든 차량의 통행시간 수집이 가능함을 가정하였다.
- S1에서는 3,600초의 분석시간 동안 비포화상태가 균일하게 유지되는 조건을 적용하였으며, S2에는 3,600초의 분석기간 중 1,200초 부터 2400초 까지 동서측 접근로에서 일시적으로 과포화 상태가 발생하는 조건에 해당한다. 또한 S3에서는 S2와 동일한 교통상황으로 일시적으로 과포화 상태가 발생하나, 과포화 이동류의 루프검지기가 고장상태로 검지기 기본 정보만 수집되는 상황을 가정하였다. 본 분석에서는 실시간 신호제어에 구간통행시간 적용에 따른 과포화 및 검지기 고장 상황의 대응능력을 확인하고자 하였다.
- S3의 분석에서는 S2와 동일한 교통상황으로 동서측 접근로에서 1,200초 동안 일시적인 과포화 상황이 발생되나, 과포화 상태에 해당하는 이동류의 검지기가 고장 상태임을 가정하여 통행시간과 루프검지기 융합정보 기반의 실시간 신호제어 효과를 확인하였다.
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