초록 ▼

본 연구 개발은 2003년 1차년도 사업을 시작하여 현재 3차년도(1단계)까지 진행되었으며 1단계(1~3차년도) 연구내용을 요약하면 다음과 같다.
<1차년도 연구내용>
○ 무선통신 신호제어시스템 요구사항 및 개발전략 연구
- 무선통신기반 신호제어시스템 개념 정립
- 신호제어시스템 개술개발 및 시스템 요구조사 분석
- 유·무선 통신시스템 기술 분석을 통한 신호제어시스템 응용 연구
- 무선통신 신호제어시스템 요구기능설정 및 개발전략 연구
- 교통류 특성 분석
- 신호시스템 기술특성 분석

본 연구 개발은 2003년 1차년도 사업을 시작하여 현재 3차년도(1단계)까지 진행되었으며 1단계(1~3차년도) 연구내용을 요약하면 다음과 같다.
<1차년도 연구내용>
○ 무선통신 신호제어시스템 요구사항 및 개발전략 연구
- 무선통신기반 신호제어시스템 개념 정립
- 신호제어시스템 개술개발 및 시스템 요구조사 분석
- 유·무선 통신시스템 기술 분석을 통한 신호제어시스템 응용 연구
- 무선통신 신호제어시스템 요구기능설정 및 개발전략 연구
- 교통류 특성 분석
- 신호시스템 기술특성 분석
○ 신호제어시스템 H/W, S/W 및 인터페이스 분석
- 국내외 신호시스템 기술 분석
- 신호시스템 적용 제어 알고리즘 분석
- 무선통신 모률 신호시스템 개발방향 설정
- 무선통신 모률 기반 신호제어 알고리즘 연구
○ 검지기 체계와의 무선통신 모듈 개발
- 모의실험 모형 요소기술 개발
- 무선검지기 체계와 신신호시스템을 연계한 프로토타입 개발 및 실험
<2차년도 연구내용>
○ 무선통신 신호제어시스템 아키텍쳐 구축
- 무선통신 신호제어시스템 요구사항 및 개발전략을 기반으로한 시스템 아키텍쳐 구축
- 시스템 구성요소별 통신체계 구성 및 논리적 아키텍쳐 설정
- 기초분석
○ 무선통신 신호제어 전략 및 알고리즘 개발
- 무선통신 기반 검지데이터를 이용한 새로운 신호제어 전략 연구
- 신호제어 전략을 기반으로 한 실시간 신호제어 알고리즘 개발/적용
- 버스 및 응급차량을 위한 우선신호제어전략 및 알고리즘 개발/적용
- 차량군 제어 방법 및 딜레마구간 제어 방법 개발
- 알고리즘 실험 평가
○ 시스템 시험평가를 위한 모의실험 프로그램 개발
- 모의실험 프로그램 및 프로토타입 개발
- 모의실험을 위한 HILSS 제작 및 평가
- 시스템 모듈별 실내실험
○ 무선통신 검지기술 및 신호제어기 개발
- 무선통신기반 검지기술 개발 및 적용
- 센터시스템, 현장제어기의 S/W 및 H/W 개발
<3차년도 연구내용>
○ 무선통신 신호제어시스템 체계종합 및 시작품 제작
- 신호제어시스템 및 제어알고리즘 구현
- 무선통신기반 검지기체계 및 제어기 체계종합
- 무선통신 신호제어시스템 시작품제작
- 차내단말기 활용 및 수집체계 검토
○ 시험평가를 위한 평가사이트 구축 및 현장실험, 평가분석
- 현장시험을 위한 교통류 특성 분석
- 시험평가를 위한 평가사이트 설계 및 구축
- 현장실험을 위한 시험평가 전략 및 시나리오 구성/제시
- 현장실험
- 시스템평가를 위한 효과척도 제시 및 평가분석
○ 1단계 개발 시작품 시연회
- 1단계 개발 시작품 시연회 개최
<4차년도 연구내용>
○ 개별차량검지기와의 무선통신기반 신호제어시스템 개발(단말기 부착율에 따른 사용화 가능성, 효과, 시기 등을 제시 함)
- 시스템 체계 종합
- 제어기 Database 종합
○ 개별차량감응제어를 위한 신호제어 전략 및 알고리즘 개발
- 통행시간기반제어
- cycle-free
- 기타 개별차량 기반의 알고리즘 적용
○ 모의실험을 통한 차세대 신호제어시스템 평가(기존 신호제어기 (COSMOS) 와의 비교 평가 실시)
- 알고리즘 모의 평가
- 기존 시스템과의 비교
○ 개별차량감응식 차세대 무선통신 신호제어시스템 체계종합 및 시작품제작
- 개별차량감응식 신호제어시스템 체계종합
- 2단계 시작품 제작
○ 시험평가를 위한 평가사이트 구축 및 현장실험, 평가분석
- 현장실험
- 실험결과 분석

Abstract ▼

Contents in the first year of the project are as follows.
○ System Requirements and Development Strategies of Wireless Communication Traffic Signal Controller
- Conceptual Design of Wireless Communication Traffic Signal Controller
- Analysis on System Requirements and Technologies for the S

Contents in the first year of the project are as follows.
○ System Requirements and Development Strategies of Wireless Communication Traffic Signal Controller
- Conceptual Design of Wireless Communication Traffic Signal Controller
- Analysis on System Requirements and Technologies for the System
- Application Methodologies Based on the Wire- and Wireless Communication System Technologies
- Study on Functional Requirements and Development Strategies for Wireless Traffic Signal Controller
- Traffic Flow Fundamental Analysis
- Traffic Signal Control Technology Analysis
○ Analysis of Hardware, Software, and Interface on Traffic Signal Control System
- Trends Analysis for the Traffic Signal System Technologies
- Analysis of Application Algorithms on Traffic Signal Control System
- Establishment of Development Plan for the Wireless Traffic Signal Controller Module
- Provision of Traffic Signal Control Algorithm based on Wireless Communication Module
○ Development of Wireless Communication Module Interfacing with Traffic Detector Systems
- Development of Simulation Technologies
- Development and Test of Wireless Communication Module between Wireless Detecting Systems and Adaptive Signal Control Systems
Contents in the second year of the project are as follows.
○ Development of the Logical and Physical System Architectures for Wireless Interface Signal control systems for Dynamic and Optimum Management (WISDOM)
- Development of the Physical Architecture of WISDOM based on Functional Requirements and Operation Strategies Developed in the Previous Year
- Development of Communication Layout between Pairs of the System Components and Logical Architecture of WISDOM
- Preliminary Analysis of these Architectures of WISDOM
○ Development of Signal Control Strategies and Algorithms
- Development of the First Versions of Signal Control Strategies Effectively Utilizing Wireless Vehicle Detection Systems
- Development of Adaptive Traffic Control Algorithms Realizing Advantages of the Signal Control Strategies Developed in the Previous Stage
● Development of Bus Priority and Emergency Vehicle Preemption Signal Control Algorithms
● Development of an In-Vehicle Red-Light-Running Warning Scheme and Signal Control Algorithm Assisting Drivers to A void Being in Danger due to Dilemma Zone at Signalized Intersections
- Establishing a Development Environment for Five Other Signal Control Algorithms Handling Such Data as Link Travel Speeds and Directional Traffic Volumes in Upstream.
○ Development of Test Environment
- Development of Software(Algorithm) Test Environment Using Microscopic Simulation Technologies
- Development of Hardware Test Environment Using Hardware In Loop Simulation Technologies
- Development of Laboratory Test Environment for System Protocols
○ Development and Field Implementation of the Initial Version of Wireless Detector Systems and WISDOM Traffic Signal Controller
- Development of H/W and S/W of WISDOM Local Controller and Wireless Detector Systems
- Implementation of H/W and S/W of WISDOM Local Controller and Wireless Detector Systems
- Development and Implementation of the System Protocols
The followings are fulfilled in the third year of the project.
○ System Integration of WISDOM for Manufacturing a Prototype
- Implementation of the Logical Architecture with Signal Control Strategies and Algorithms based on Functional Requirements
- Implementation of Physical Architecture with Wireless Communication for Roadside and Vehicle Infrastructure and System Components of Signal Controller
- Production of a Prototype for the First Versions of WISDOM
- Establishment of a Development Environment for Data Interface between Vehicles and Signal Controllers as Link Travel Speeds and Directional Traffic Volumes in Upstream
○ Field Test and Evaluation
- Analysis of Traffic Flow & Stream Characteristics on the Test Sites for Field Test and Evaluation
- Physical and Logical Design of Test Sites for Implementing Wireless Communication Environment and WISDOM Infrastructure
- Implementation of the WISDOM System Protocols according to the Test Scenarios and Algorithms
- Evaluation of the WISDOM System by the Comparison with the Conventional Traffic Control Systems
- Demonstration of Field Evaluation for WISDOM System
The followings are fulfilled in the fourth year of the project.
○ System Integration of WISDOM for Manufacturing a Prototype
- Production of a Prototype for the Second Step of WISDOM
- Establishment of a WISDOM Database between OBE, Local WISDOM and WISDOM Management Center
○ Improvement of WISDOM Algorithms & Strategies
- Cycle-Free & Travel Time based Signal Control Algorithms, etc.
- Traffic Information Collecting Strategies by Utilizing Dedicated Short Range Communication
○ Simulation and Estimation of WISDOM by using Hardware In Loop Simulation System connected with CORSIM & VISSIM
- Simulator Development for Estimation
- Comparison of WISDOM with the Other Systems
○ Field Test and Evaluation
- Field Test for Implementing Wireless Communication Environment and WISDOM Infrastructure & Acquisition of System Stability on Field Condition
- Measure of Effectiveness Analysis about WISDOM Algorithms on the Test Sites
- Evaluation of the WISDOM System by the Comparison with the Conventional Traffic Control Systems
- Second Step Demonstration of Field Evaluation for WISDOM System

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...4
• Abstract ...9
• 제목차례 ...15
• 표차례 ...17
• 그림차례 ...20
• 제1장 연구개요 ...23
• 제1절 연구개발의 필요성 ...23
• 제2절 연구개발의 목표 ...26
• 1. 연구개발의 최종목표 ...26
• 2. 4차년도 연구개발 목표 ...27
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ...28
• 1. 총 연구기간 ...28
• 2. 연차별(5개년) 연구목표 및 내용 ...28
• 3. 1차년도 연구개발 내용(2003. 6. 30~2004. 4. 30) ...29
• 4. 2차년도 연구개발 내용(2004. 6. 1~2005. 5. 31) ...33
• 5. 3차년도 연구개발 내용(2005. 6. 1~2006. 5. 31) ...35
• 6. 4차년도 연구개발 내용(2006. 8. 14~2008. 1. 13) ...37
• 제4절 연구개발의 추진방법 및 체계 ...40
• 1. 연구개발 추진방법 ...40
• 2. 연구개발 추진체계 ...41
• 제2장 국내.외 기술개발 현황 ...42
• 제1절 국내 현황 ...42
• 1. 지역별 현황 ...43
• 2. 관련 시스템 기술 동향 ...51
• 제2절 국외 현황 ...61
• 1. 신호제어기 ...61
• 2. 무선통신기반 신호제어시스템 개발 ...68
• 3. 기술동향 분석 및 향후 전망 ...69
• 제3장 WISDOM 개발 수행 내용 및 결과 ...71
• 제1절 WISDOM 요구사항 및 개발전략 ...71
• 1. 무선통신 신호제어시스템 요구사항 및 개발전략 ...71
• 제2절 WISDOM 체계종합 ...101
• 1. WISDOM 신호제어시스템 및 알고리즘 구현 체계 ...101
• 제3절 WISDOM 운영 및 제어방안 ...107
• 1. 무선통신 신호제어시스템 운영 및 제어방안 ...107
• 2. 딜레마감응제어 및 긴급차량 신호제어 ...163
• 3. 교통정보수집 ...194
• 제4절 WISDOM 현장실험 ...200
• 1. 개요 ...200
• 2. 1단계 딜레마감응제어 신호제어알고리즘 현장실험 ...203
• 3. 2단계(4차년도) 개별차량기반 서비스 현장실험 ...211
• 제5절 연구결과 ...236
• 1. 1차년도 연구 결과 ...236
• 2. 2차년도 연구 결과 ...236
• 3. 3차년도 연구 결과 ...237
• 4. 4차년도 연구 결과 ...239
• 5. WISDOM 최종 결과분석(결과요약) ...241
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...242
• 제1절 1차년도 연구목표 달성도 및 대외기여도 ...242
• 제2절 2차년도 연구목표 달성도 및 대외기여도 ...246
• 제3절 3차년도 연구목표 달성도 및 대외기여도 ...249
• 제4절 4차년도 연구목표 달성도 및 대외기여도 ...251
• 제5장 연구개발결과의 활요계획 ...255
• 제6장 참고문헌 ...257