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대기행렬 소거시간을 고려한 회전교차로 실시간 신호미터링 운영 연구
A Study on Real Time Signal Metering Operation at Roundabouts by Considering Queue Clearance Time 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.17 no.6, 2018년, pp.133 - 143  

이솔 (국립공주대학교 건설환경공학과) ,  안우영 (국립공주대학교 건설환경공학부) ,  이선하 (국립공주대학교 건설환경공학부) ,  조한선 (한국교통연구원)

초록
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회전교차로(Roundabouts)는 비교적 교통량과 보행자가 적은 교차로에 신호등 없이 설치되어 원형교통섬을 한 방향으로 회전하여 통행하는 비신호 교차로이다. 회전교차로 설치이후 비정상적인 교통수요 발생 및 보행량 증가 시 운영효율성 감소에 따른 대처방안으로 회전교차로 신호미터링(Signal Metering)에 대한 연구가 다수 진행되고 있다. 그러나 기존의 신호미터링 운영 알고리즘(Algorithm)은 양보선과 검지기간 사각지대 및 회전차로에 존재하는 차량의 대기행렬을 고려하지 못하는 단점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 대기행렬 소거시간(Queue Clearance Time)을 고려한 실시간 회전교차로 신호미터링 운영 알고리즘을 제시하고 VISSIM의 Com-Interface를 활용하여 그 효과를 분석하였다. 분석결과 총 진입교통량 3,200~4,800대/시에 대기행렬 소거시간 21~50초를 적용 시 차량 당 평균지체가 16.1~71.7%까지 크게 감소하는 것으로 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Roundabouts are generally installed at which traffic and pedestrian volume is relatively small intersections, and hence traffic can flow one direction around a circular island without traffic lights. A number of researches for roundabout signal metering have been processing ways to deal with operati...

주제어

#회전교차로   #원형교통섬   #신호미터링   #대기행렬 소거시간  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 기존 연구검토 결과, 회전교차로 신호미터링 운영에 대한 연구가 다수 진행되어왔으나 기존의 회전교차로 신호미터링 운영 알고리즘은 양보선으로부터 50~100m 검지기의 점유시간을 고려하여 신호미터링을 진행하는 알고리즘으로 양보선(Yield Line)과 검지기(Detector)간 사각지대에 존재하는 차량의 대기행렬을 고려하지 못하는 단점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 기존 알고리즘의 단점을 보완하여 대기행렬 소거시간(Queue Clearance Time)을 고려한 실시간 회전교차로 신호미터링 운영 방안을 제시하고자 한다.
  • 그러나 기존의 신호미터링 운영 알고리즘(Algorithm)은 양보선으로부터 50~100m 위치에서 검지기의 점유시간을 고려하여 신호미터링을 운영하는 알고리즘으로 양보선(Yield Line)과 검지기(Detector)간 사각지대에 존재하는 차량 및 보행신호 동안 진출부에서 대기 중인 차량들로 인해 회전차로 내에 존재하는 대기행렬을 고려하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 대기행렬 소거시간(Queue Clearance Time)을 고려한 실시간 회전교차로 신호미터링 운영 알고리즘을 제시하고 VISSIM을 활용하여 그 효과를 분석하고자 한다.
  • 본 연구에서는 회전교차로 실시간 신호미터링 운영 시 양보선과 검지기간 사각지대에 존재하는 잔여차량및 보행신호 동안 대기행렬이 길어져 교차로를 빠져나가지 못하게 되는 차량으로 인한 지체를 최소화하기 위해 대기행렬 소거시간(Queue Clearance Time)을 고려한 실시간 신호미터링(Real Time Signal Metering) 운영 알고리즘을 제시하였다.

가설 설정

  • 본 연구에서는 식(2)의 포아송 분포(Poisson Distribution)를 활용하여 누적확률 95% 수용범위로 설정하였으며, 좌회전 및 직진비율에 따라 진입교통량의 60% 교통량이 최대 미터링시간 40초 동안 1차로에 도착하는 것으로 가정하였다. 이때 도착한 차량 x대가 교차로를 빠져나가는데 소요되는 시간을 대기행렬 소거시간으로 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
회전교차로란 무엇인가? 회전교차로(Roundabouts)는 비교적 교통량과 보행자가 적은 교차로에 신호등 없이 설치되어 원형교통섬을 한 방향으로 회전하여 통행하는 비신호 교차로이다. 회전교차로 설치이후 비정상적인 교통수요 발생 및 보행량 증가 시 운영효율성 감소에 따른 대처방안으로 회전교차로 신호미터링(Signal Metering)에 대한 연구가 다수 진행되고 있다.
전환 기준에서 진입교통량이 균등할 경우 회전교차로의 효율을 높이는 방법에 대한 연구 결과, 어떤 경우 회전교차로의 기하구조를 유지하면서 운영효율을 높일 수 있는가? Lee(2015)은 전환 기준에서 진입교통량이 균등할 경우 회전교차로의 효율을 높이는 방법을 제시하고 검증하였다. 연구 결과, 회전교차로에 시계방향으로 120초 주기, 4현시 체계의 신호를 운영할 경우 회전교차로의 기하구조를 유지하면서 운영효율을 높일 수 있는 것으로 확인되었다. 또한 신호교차로와 차량 1대당 평균지체를 비교분석한 결과 좌회전 비율이 10%일 때 575대/시/차로에서, 좌회전 비율이 20%일 때 500~600대/시/차로에서, 좌회전 비율이 30%일 때 425~600대/시/차로에서 신호교차로보다 운영효율이 우수한 것으로 나타났다.
기존의 신호미터링 운영 알고리즘은 어떤 단점이 있는가? 회전교차로 설치이후 비정상적인 교통수요 발생 및 보행량 증가 시 운영효율성 감소에 따른 대처방안으로 회전교차로 신호미터링(Signal Metering)에 대한 연구가 다수 진행되고 있다. 그러나 기존의 신호미터링 운영 알고리즘(Algorithm)은 양보선과 검지기간 사각지대 및 회전차로에 존재하는 차량의 대기행렬을 고려하지 못하는 단점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 대기행렬 소거시간(Queue Clearance Time)을 고려한 실시간 회전교차로 신호미터링 운영 알고리즘을 제시하고 VISSIM의 Com-Interface를 활용하여 그 효과를 분석하였다.
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참고문헌 (8)

  1. Akcelik R.(2011), "Roundabout metering signals: capercity, performance and timing," 6th International Symposium on Highway Capercity and Quality of Service, Transportation Research Board, Stockolm, Sweden. Procedia-Social and Behavioural Sciences, vol. 16, pp.686-696. 

    상세보기 crossref

  2. Do C. U.(2017), Transportation Engineering, Cheong Moon Gak Publishing, pp.69-70. 

  3. Lee H. S.(2015), A Study on The Effective Operation Strategy of Signalized Roundabouts, Graduate School of Gachon University, pp.57-59. 

  4. Lee S. and Ahn W. Y.(2016), "A Study on Dynamic Signal Metering Operation Method for Roundabouts Using VISSIM," Journal of Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, vol. 15, no. 2, pp.74-84. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Lee S. et al.(2017), "A Dynamic Signal Metering Algorithm Development for Vehicles and Pedestrians at Roundabouts," The Korea Institute of Intelligent Transport Systems, vol. 16, no. 6, pp.53-66. 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. Martin-Gasulla M. et al.(2016), "Capacity and Operational Improvements of Metering Roundabouts in Spain," International Symposium on Enhancing Highway Performance, vol. 15, pp.295-307. 

  7. Ministry of Land, Infrastructure and Transport(2017), Korea, Roundabouts Design Manual. 

  8. Park J.(2015), Development of an Application for Signal Metering on Roundabouts, Graduate School of The University of Seoul, pp.48-49. 

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