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연동교차로를 위한 통행시간기반 신호제어 알고리즘의 현장 적용 및 평가
Application and Evaluation of a Traffic Signal Control Algorithm based on Travel Time Information for Coordinated Arterials

정영제    (서울시립대학교 교통공학과   ); 김영찬    (서울시립대학교 교통공학과  );
  • 초록

    본 연구에서는 구간통행시간을 기반으로 하는 실시간 교통신호제어 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 현장 실험 및 평가를 수행하였다. 구간통행시간 기반 실시간 신호제어 알고리즘은 전체 접근로의 지체 균등화를 목적함수로 하며, 주요 과정으로는 개별차량 지체와 차량관측 시간을 이용한 대기행렬 해소시간의 산정과 이를 기반으로 교차로 지체를 산정하는 과정이다. 이후 이동류별 주기단위 지체변화량을 산정하고, 주기 결정 및 현시 배분 등의 과정이 이루어진다. 이동류별 지체의 산정과정에서는 연동교차로의 특성을 고려하여 HCM의 연동계수를 이용한 독립교차로에서의 지체로 환산하는 과정을 수행하며, 이때 누적주기의 프르브 차량 정보를 이용함으로써 보다 안정적 신호제어를 도모하였다. 통행시간 기반 신호제어 알고리즘의 현장실험 및 평가를 통해 TOD 제어와의 비교평가를 수행하였으며, 실험대상 가로축은 약 400m의 평균 교차로 간격을 가지는 일련의 4개 교차로로 구성되어 있다. 현장실험 및 평가 결과 TOD 제어 대비 지체 감소 효과와 더불어 이동류별 지체의 표준편차 감소를 통해 지체의 균등화 효과를 확인하였다. 본 연구를 통해 교통정보수집을 위한 범용의 검지체계에서 산출되는 개별차량의 구간통행시간 정보를 기반으로 하는 실시간 신호제어 알고리즘의 개발 및 평가를 수행하였으며, 이는 유비쿼터스 환경의 급속한 확산이라는 교통환경의 변화에 부응하기 위한 신호제어 방법론의 근본적인 변화에 궁극적인 목표를 두고 있다.


    This study develops a real-time signal control algorithm based on sectional travel times and includes a field test and evaluation. The objective function of the signal control algorithm is the equalization of delay of traffic movements, and the main process is calculating dissolved time of the queue and delay using the sectional travel time and detection time of individual vehicles. Then this algorithm calculates the delay variation and a targeted red time and calculates the length of the cycle and phase. A progression factor from the US HCM was applied as a method to consider the effect of coordinating the delay calculation, and this algorithm uses the average delay and detection time of probe vehicles, which were collected during the accumulated cycle for a stabile signal control. As a result of the field test and evaluation through the application of the traffic signal control algorithm on four consecutive intersections at 400m intervals, reduction of delay and an equalization effect of delay against TOD control were confirmed using the standard deviation of delay by traffic movements. This study was conducted to develop a real-time traffic signal control algorithm based on sectional travel time, using general-purpose traffic information detectors. With the current practice of disseminating ubiquitous technology, the aim of this study was a fundamental change of the traffic signal control method.


  • 주제어

    구간통행시간 .   실시간 신호제어 .   연동가로축 .   지체 균등화 .   현장실험 및 평가.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Asano M., Nakajima A., Horiguchi R.(2003), 'A Traffic Signal Control based on a Queuing Model using ITS Sensing Technologies', Proceeding of the 10th World Congress on Intelligent Transportation Systems 
    2. Transportation Research Board(2000), 'Highway Capacity Manual 2000'. Washington DC: National Research Council, p.16-19-16-20 
    3. Paul C. Box, Joseph C. Oppenlander(1976), 'Manual of Traffic Engineering Studies', Institute of Transportation Engineers, pp.106-112 
    4. M. Massart, M. Koshi, M. Kuwahara(1995), 'Traffic Signal Control based on Travel Time Information from Beacons', Proceedings of the Second World Congress on Intelligent Transportation Systems 
    5. 대한교통학회(2004), '도로용량편람', pp.209-366 
    6. 이영인.김상윤(2004), 'COSMOS에서의 Sub Area 운영 알고리즘에 관한 연구 및 평가', 대한교통학회지, 제22권 제2호, 대한교통학회, pp.109-119     
    7. 교통개발연구원(2006), '차세대무선통신 신호제어 시스템 개발', pp.65-66 
    8. 백현수(2008), '무선통신 검지자료를 이용한 통행시간기반 신호제어 알고리즘 개발', 서울시립대학교 박사학위 논문 
    9. 김보겸(2007), '통행시간 지체기반 교통신호제어 알고리즘 개발', 서울시립대학교 석사학위 논문 
    10. 정영제.김영찬.백현수(2005), '구간검지체계의 통행시간정보를 이용한 신호제어알고리즘 개발', 대한교통학회지, 제23권 제8호, 대한교통학회, pp.181-191     

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