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국도 단속류 구간에서 DSRC를 활용하여 수집한 개별차량 통행시간의 최적 수집 간격 결정 연구
Determination of the Optimal Aggregation Interval Size of Individual Vehicle Travel Times Collected by DSRC in Interrupted Traffic Flow Section of National Highway 원문보기

大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, v.35 no.1, 2017년, pp.63 - 78  

박현석 (한국건설기술연구원 ICT융합연구소) ,  김영찬 (서울시립대학교 교통공학과)

초록

연구는 국도 단속류 구간에서 DSRC로 수집한 개별차량 통행시간의 대푯값 산정 시 신뢰도를 높이는 최적 수집 간격을 결정하는데 목적이 있다. 이를 위하여, 단속류 구간에서 수집되는 가장 대표적인 개별차량 통행시간의 분포인 양봉형태의 비대칭 분포를 따르는 수집데이터를 활용하고 개별차량 통행시간의 수집 간격 크기를 변화시켜 MSE(Mean Square Error)를 추정함으로 오차가 최소가 되는 최적 수집 간격 크기를 결정한다. MSE 산정을 위한 편의 추정식은 비대칭 분포에서도 활용이 가능한 t-분포의 최대 추정 오차식을 활용하였다. 최적 수집 간격 분석을 위한 데이터 수집 간격은 단속류 구간에서 신호정지로 데이터 수집이 정상적으로 결측 되는 1-2분 수집 간격은 제외하고, 3분 이상의 수집 간격만을 대상으로 하였다. 데이터 수집 시 결측을 발생시키는 수집 간격은 결측 데이터 보정처리 과정에서 또 다른 오차를 유발하게 되어 배제하였다. 분석결과 MSE가 최소가 되는 최적 수집 간격은 3-5분이며, 통행시간 증가 시 최적 수집 간격은 3분으로 짧아짐을 확인하였다. 시스템 운영의 효율성과 통행시간 대푯값 산정의 신뢰도 향상을 모두 고려할 때 기본 수집 간격은 기존과 같이 5분으로 운영하고, 정체 시는 3분으로 수집 간격을 줄여 운영하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to determine the optimal aggregation interval to increase the reliability when estimating representative value of individual vehicle travel time collected by DSRC equipment in interrupted traffic flow section in National Highway. For this, we use the bimodal asymmetric d...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • DSRC로 수집한 개별차량 데이터의 대푯값으로 산정하여 교통정보 이용자에게 제공할 때 데이터 수집 간격을 어떻게 산정하느냐에 따라 대푯값의 신뢰도가 달라질 수 있다. 본 연구에서는 통행시간이 양봉형태의 비대칭 분포를 따르는 대표적인 단속류 구간을 대상으로 DSRC를 활용하여 수집한 통행시간의 MSE가 최소가 되는 최적의 수집 간격을 결정한다.

가설 설정

  • 통행시간이 양봉형태 비대칭 분포를 따르는 단속류 구간의 MSE가 최소가 되는 수집 간격은 3-5분으로 분석되었고, 통행시간이 증가하면 최소 수집 간격인 3분으로 짧아짐을 확인하였다. 통행시간 대푯값 산정 신뢰도 향상 및 운영의 효율성을 고려하여 기본 수집 간격은 기존과 같이 5분 수집 간격으로 운영하고, 정체 시는 3분으로 수집 간격을 줄여 운영하는 방안이 효율적일 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수도권 국도 ITS 목적은? 수도권 국도 ITS(Intelligent Transport Systems)는 교통혼잡 완화를 목적으로 1997년 국도 3호선 성남-이천 약 30km구간 시범사업을 시작으로 현재 수도권 국도의 약 65%인 827.1km에 설치되어 운영 중이다(Park and Kim,2014).
지점 교통정보 제공에서의 문제점은? 초창기 수도권 국도 ITS는 영상식 차량검지기로 지점 교통정보만을 수집하여 구간 교통정보로 가공·제공하였다. 지점 교통정보를 이용자에게 제공하기 위해 구간정보를 가공할 때 발생하는 근본적인 오차는 교통정보 신뢰도의 한계를 가져왔다. 2000년부터는 직접 구간 교통정보를 실시간 수집하는 구간검지기를 설치하여 구간 교통정보 신뢰도 개선을 시도한다.
지점 교통정보 제공에서의 문제점을 해결하기 위해 시도한 방법은? 지점 교통정보를 이용자에게 제공하기 위해 구간정보를 가공할 때 발생하는 근본적인 오차는 교통정보 신뢰도의 한계를 가져왔다. 2000년부터는 직접 구간 교통정보를 실시간 수집하는 구간검지기를 설치하여 구간 교통정보 신뢰도 개선을 시도한다. AVI(Automatic Vehicle Identification) 구간검지기를 약 5-10km 간격으로 단차로 또는 전차로에 설치하여 지점검지기 데이터에 융합하는 방식으로 활용한 것이다.
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참고문헌 (10)

  1. Choi D. W. (2012), Determine Optimal Aggregation Interval for Travel Time Estimation on Rural Interrupted Traffic Flow Considering Traffic Flow Characteristics, University of Science and Technology Master's Thesis. 

  2. Gajewski B.J., Turner S.M., Eisele W.L., Spiegelman O.H. (2001), ITS Data Archving: Statistical Technique for Inductance Loop Detector Speed Data, Transportation Research Record 1719. 

  3. Kim H. J., Kim J. S. (2013), Lecture Statistics, Myung Jin. 

  4. Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (2009), Final Report of Design Service for the National Highway ITS of Seoul Regional Construction Management Office 2009(2nd), Seoul Regional Construction Management Office. 

  5. Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (2016), Final Report of ITS Operation Management of Seoul National Highway in 2016, Seoul Regional Construction Management Office. 

  6. Lim H. S. (2005), A Study on the Optimal Aggregation Interval for Travel Time Estimation on the Rule Arterial Interrupted Traffic Flow, Ajou University Master's Thesis. 

  7. Park D. J. (2000), Determining Optimal Aggregation Interval Size for Travel Time Estimation and Forecasting With Statistical Models, J. Korean Soc. Transp., 18(3), Korean Society of Transportation, 55-76. 

  8. Park H. S., Kim Y. C. (2014), A Study on the Setting RSE Considering the Reliability of Traffic Information, Conference of Korean Society of ITS, Korean Society of ITS, 257-261. 

  9. Yoo J. S., Oh C. S. (1999), Modern Statistics, Park Young Sa. 

  10. Yoo S. Y., Rho J. H., Park D. J. (2004), Investigating Optimal Aggregation Interval Size of Loop Detector Data for Travel Time Estimation and Prediction, J. Korean Soc. Transp., 22(6), Korean Society of Transportation, 109-119. 

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