초록 ▼

1. 연구배경 및 목적
◦ 최근에 도시부 녹색교통체계 구축의 일환으로 기존의 도시철도, 버스와는 다른 친환경 신교통수단의 도입에 대한 요구가 증가하고 있고, 국내 교통의 환경문제에 대한 패러다임도 변화하여 지속가능한 교통수단의 일환으로 무가선 트램 시스템 도입이 검토되고 있음
◦ 트램은 현재 유럽과 북미의 선진국에서는 도심교통의 주요 수단으로 사용되고 있고, 다양한 신호운영기법을 통해 신호운영의 효율성과 안전성을 향상시키고 있음
◦ 대중교통으로 수단전환을 위해 지속적인 투자가 이루어지고 있으나, 자가용의 이용률은 지

1. 연구배경 및 목적
◦ 최근에 도시부 녹색교통체계 구축의 일환으로 기존의 도시철도, 버스와는 다른 친환경 신교통수단의 도입에 대한 요구가 증가하고 있고, 국내 교통의 환경문제에 대한 패러다임도 변화하여 지속가능한 교통수단의 일환으로 무가선 트램 시스템 도입이 검토되고 있음
◦ 트램은 현재 유럽과 북미의 선진국에서는 도심교통의 주요 수단으로 사용되고 있고, 다양한 신호운영기법을 통해 신호운영의 효율성과 안전성을 향상시키고 있음
◦ 대중교통으로 수단전환을 위해 지속적인 투자가 이루어지고 있으나, 자가용의 이용률은 지속적으로 증가하는 반면, 대중교통의 이용률은 답보 상태에 있음
◦ 철도기반의 도시부 대중교통수단인 트램을 도입하고자 무가선 트램, 바이모달 트램 등의 H/W에 관련된 다양한 연구가 진행되는 반면, 트램을 기존 도로에 운영할 경우, 관련 교통법규, 도로구성기준, 신호운영기술 등 기존 도시교통환경에 적용, 운영하기 위한 S/W적 측면의 연구는 상대적으로 미비함
◦ 도시부의 간선도로에 트램 시스템이 도입될 경우, 전체 도시부 신호제어 및 교통류 흐름을 저해하지 않으면서 운영 효율을 증대시킬 수 있도록 도시부 도로교통의 관점에서 제어기술 및 원활한 운영을 지원할 수 있는 신호운영기술 개발이 반드시 필요함
◦ 본 연구에서는 이러한 국내 미래교통의 지향점 변화에 따라서 도시부 교통수단으로 트램, 자동차, 보행자 등 복수 개의 교통수단이 혼재할 경우에 대비하여 도시부 복합도로의 신호운영기술과 제반운영기술을 개발함으로서 궁극적으로 도시부 간선도로의 대중교통 이용률 증진, 국민의 이동성 확보 및 온실가스를 감축하는 것을 목적으로 함
◦ 본 연구의 목표는 트램과 자동차의 통합 신호운영 및 제어기술 연구를 통해 트램 시스템에 적용을 위한 통합 신호제어기 시작품을 개발하고, HILS 시스템을 개발하여 실용성을 평가함
2. 연구개발의 전체 주요내용
가. 다수단 복합도로의 통합신호제어 시스템 및 운영전략 개발
◦ 다수단 복합도로의 통합신호운영전략을 개발하고, 통합신호운영 알고리즘의 구현 및 평가를 수행
나. 다수단 복합도로의 통합신호운영을 위한 현장장비 개발
◦ 다수단 통합신호제어기 개발 수행
◦ 개발된 통합신호제어기를 평가하기 위해 평가방법론 및 통합신호제어 실시간 통합 신호제어 시뮬레이터(HILS)를 개발
다. 통합 신호제어 시스템의 평가
◦ 시스템 평가를 통한 통합 신호제어기 성능 고도화 및 안정화
◦ 실시간 통합신호제어 시뮬레이터를 통한 시나리오 별 평가 수행
◦ 알고리즘 및 시스템 평가를 통한 알고리즘 최적화 및 시스템 고도화
3. 연구개발 성과
◦ 연구개발 결과는 총 6개의 단위 성과목표로 구성
◦ 단위 성과목표 및 연구결과의 요약은 <표 1>과 같음
4. 연구성과 활용계획
◦ 본 연구에서 개발된 통합신호제어시스템은 다음과 같이 활용 가능함
- 트램 도입 예정 지역의 통합신호운영시스템 핵심기술로서 적용
- BRT 등의 대중교통 우선신호 시스템의 핵심기술에 적용
- 통합신호제어시스템을 표준화/실용화하여 ITS 분야의 무선통신 기반 신호제어시스템 관련 사업 추진
◦ 본 연구의 실용화 계획은 <표 2>와 같음

Abstract ▼

1. Project Background
◦ Trams provide high-quality service and are an urban transportation mode suitable for solving problems related to energy deficiency and weather changes.
◦ Currently, Trams are used as the significant urban transportation mode around Europe and North America, improving th

1. Project Background
◦ Trams provide high-quality service and are an urban transportation mode suitable for solving problems related to energy deficiency and weather changes.
◦ Currently, Trams are used as the significant urban transportation mode around Europe and North America, improving the efficiency and safety through the various signal operational strategies.
◦ For trams to gain more popularity ad public transportation vehicles, it is necessary to develop a new signal control strategy that reflects the trams’ natural traits while maximizing the efficiencies of trams and general vehicles.
◦ Although the studies on wireless tram, bi-modal tram for introduction of railroad based urban public transit tram are ongoing, the studies for S/W such as traffic regulations, road design, signal operation systems are insufficient.
◦ The purpose of this project is to develop a traffic signal operation technique suitable for the complex roads in cities where secondary public transit modes such as trams and surface transportation coexist; the aim is to improve utilization rate of public transportation in the arterial roads in a city while securing mobility and reducing greenhouse gas emission.
◦ The objective of this work is to develop the prototype of signal controller and to test the practicality through the HILS system by studying integrating signal operation strategies for tram and private vehicles.
2. Executive summary of Research and Development Task
A. Development of Traffic signal control strategy for Multimodal complex road
◦ Develop the signal operation strategy and test the algorithm of integrating signal control.
B. Development of Field equipment for Multimodal traffic signal controller
◦ Implement the development of multimodal traffic signal controller
◦ Develop the performance evaluation methodology and signal control simulator HILS to test the integrating signal controller
C. Test for integrating traffic signal control system
◦ Technical enhancement and mechanical stabilization of integrating signal controller by testing the system
◦ Implement the test for each strategy and scenario by the Real-time integrating signal control simulator
◦ Optimization of signal control algorithm and technical enhancement by the test
3. Research and Development Output
◦ There are 3 performance objectives in this research and development.
- Implement and test the Multimodal complex road integrating signal operation algorithm
- Develop Multimodal integrating signal controller
- Develop Multimodal integrating signal control simulator
◦ Table 1 shows the output of this research
4. Application of Research and Development output
◦ The signal control strategy from this Project can be used in these areas:
- Apply to the integrating signal operation system where a tram is to be introduced
- Priority signal control of public transit like BRT
- Promote business related to ITS by Standardization/Application of Integrating signal control system
◦ The plans for practical use of this study are shown in < Table 2 >

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 17
• 그림목차 ... 23
• 제1장 연구개발과제 개요 ... 31
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 33
• 1. 연구의 배경 및 필요성 ... 33
• 2. 연구의 목적 ... 35
• 제2절 연구개발의 정의 및 목표 ... 36
• 1. 연구개발의 정의 및 범위 ... 36
• 2. 연구개발의 최종목표 ... 38
• 제3절 국내・외 기술개발 현황 ... 40
• 1. 대중교통 우선신호 사례 분석 ... 40
• 2. 트램의 도입 사례 분석 ... 44
• 3. 트램 운영 시스템 사례 분석 ... 48
• 4. 간선도로 신호최적화 관련 연구 ... 68
• 5. 신호운영 평가 시스템 관련 연구 ... 70
• 6. 국내 외 법제도 현황 분석 ... 77
• 7. 선행연구 검토 결과 ... 85
• 제4절 연구결과의 우수성 및 차별성 ... 88
• 제2장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 91
• 제1절 연구수행 전략 및 방법론 ... 93
• 1. 연구의 흐름 및 추진체계 ... 93
• 2. 통합 신호제어의 요구기능 정의 ... 96
• 3. 통합 신호제어 전략의 구성 ... 100
• 4. 통합 신호운영 시스템 정의 ... 106
• 제2절 통합 신호운영전략의 개발 ... 119
• 1. 트램 신호운영전략의 개요 ... 119
• 2. Progression Control 전략 개발 ... 125
• 3. Tram-Stop Signal Control 전략 개발 ... 143
• 4.Tram Priority Control 전략 개발 ... 159
• 5. 통합 신호제어 알고리즘 개발 및 S/W 구현 ... 170
• 6. 통합 신호제어 알고리즘 평가 ... 185
• 제3절 다수단 통합 신호제어기 개발 ... 203
• 1. 정보연계모듈 개발 ... 203
• 2. 정보연계모듈 제작 ... 206
• 3. 정보연계모듈 기능 시험 ... 208
• 4. 신호제어기 알고리즘 S/W 구현 ... 209
• 5. 통합 신호제어기 제작 ... 228
• 제4절 다수단 통합신호제어 시뮬레이터 개발 ... 233
• 1. 대중교통 신호제어 평가 방법론 개발 ... 233
• 2. 통합 신호제어 시뮬레이터 개발 ... 240
• 제5절 통합 신호운영전략의 평가 결과 ... 277
• 1. 시뮬레이션 분석 개요 ... 277
• 2. 시뮬레이션 계획 설계 ... 278
• 3. 시뮬레이션 결과 분석 ... 294
• 제3장 최종 연구성과 및 실적 ... 365
• 제1절 연구 개발 실적 ... 367
• 1. 연구수행 내용 및 성과 ... 368
• 2. 연구 산출물 요약 ... 371
• 제2절 주요 연구성과 ... 378
• 1. 연구성과의 우수성 ... 378
• 2. 기술성숙도 수준 ... 380
• 제3절 기술개발 성과의 국내・외 시장 전망 ... 382
• 1. 국내 트램 통합신호제어기 및 시스템 수요예측 ... 382
• 2. 해외 시장규모 예측 ... 386
• 제4장 연구목표 달성 및 효과 ... 391
• 제1절 연구개발 최종목표 달성도 ... 393
• 제2절 연구개발 성과 효과분석 ... 395
• 1. 기술적 측면의 기대효과 ... 395
• 2. 학술적 측면의 기대효과 ... 395
• 3. 공공적 측면의 기대효과 ... 395
• 4. 경제․산업적 측면의 기대효과 ... 395
• 5. 선진 기술과의 격차 해소 ... 397
• 제5장 연구성과의 활용 및 추가연구의 필요성 ... 398
• 제1절 연구성과의 향후 활용방안 ... 400
• 1. 연구성과의 활용계획 ... 400
• 2. 연구성과의 실용화 계획 ... 403
• 3. 과제 간 성과물 연계 방안 ... 406
• 제2절 추가연구의 필요성 ... 408
• 참고문헌 ... 410
• 끝페이지 ... 417