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TCS 링크통행시간을 이용한 고속도로 경로통행시간 추정
A Path Travel Time Estimation Study on Expressways using TCS Link Travel Times

이현석    (한국도로공사 도로교통연구원   ); 전경수    (서울대학교 건설환경공학부  );
  • 초록

    운전자가 원하는 통행시간 예측 정보를 제공하기 위해서는 이미 알고 있는 교통상황 하에서의 통행시간 추정이 선행되어야 한다. 그러나 현재 고속도로에 적용되고 있는 지점검지기에 의한 통행시간 추정 방법은 신뢰성 있는 통행시간을 산출하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 신뢰성 있는 예측정보를 제공하기 위한 기반 결과로서 고속도로 경로의 기 종점 영업소 간에서 실제 소요된 통행시간의 추정에 주안점을 두었다. 통행시간 추정시 교통정보의 활용도 측면에서 매우 유용하면서도 풍부한 고속도로 통행료 수납시스템 (Toll Collection System, TCS) 자료를 이용하였다. 경로통행시간 추정모형에서는 경로 내의 링크통행시간을 조합하여 고속도로의 경로통행시간을 추정하였다. TCS 자료가 결측 된 경우에는 통행시간의 증가패턴을 분석하여 선형보간법을 통해 이전주기의 TCS 통행시간을 참조하였다. 결측이 장기간 지속되거나 통행시간의 변동이 심한 전이시간대에는 VDS 시공도에 의한 동적인 통행시간을 추정하였다. 본 연구에서 제안한 모형을 통해 추정된 경로의 통행시간은 경로를 직접 통행한 차량들의 통행시간과 통계적으로 차이가 없음이 검증되었다. 제안모형은 동일 출발 시간대에서는 통행시간의 편차가 심하고 전 후 시간대에서는 통행시간 대푯값의 변화 패턴이 불규칙한 장거리 구간에 대해 신뢰성 있는 통행시간을 추정할 수 있었다. 본 연구에서 추정된 통행시간은 교통 상황의 성능 지표 및 실시간 통행시간 예측 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.


    Travel time estimation under given traffic conditions is important for providing drivers with travel time prediction information. But the present expressway travel time estimation process cannot calculate a reliable travel time. The objective of this study is to estimate the path travel time spent in a through lane between origin tollgates and destination tollgates on an expressway as a prerequisite result to offer reliable prediction information. Useful and abundant toll collection system (TCS) data were used. When estimating the path travel time, the path travel time is estimated combining the link travel time obtained through a preprocessing process. In the case of a lack of TCS data, the TCS travel time for previous intervals is referenced using the linear interpolation method after analyzing the increase pattern for the travel time. When the TCS data are absent over a long-term period, the dynamic travel time using the VDS time space diagram is estimated. The travel time estimated by the model proposed can be validated statistically when compared to the travel time obtained from vehicles traveling the path directly. The results show that the proposed model can be utilized for estimating a reliable travel time for a long-distance path in which there are a variaty of travel times from the same departure time, the intervals are large and the change in the representative travel time is irregular for a short period.


  • 주제어

    링크통행시간 .   경로통행시간 .   구간정보 .   통행료 수납자료 .   VDS 통행시간.  

  • 참고문헌 (19)

    1. Hellinga, B. and Gudapati, R.(2000), Estimating Travel Times from Different Data Sources for Use in ATMS and ATIS, Proceedings of the ITE District 1 & 7 Joint Annual Conference held in Niagara Falls, Ontario, May 6 
    2. Yoshikazu(1999), Travel time calculation method for expressway using toll collectionsystem data, Intelligent Transportation Systems 
    3. 남궁성(2005), 고속도로 경로통행시간 산출을 위한 전진반복 전후방탐색법(PIFAB)의 개발, 대한교통학회지, 제23권 제5호, 대한교통학회, pp.147-155     
    4. Dion, F. and Rakha, H.(2006), Estimating Dynamic Roadway Travel Times Using Automatic Vehicle Identification Data for Low Sampling Rates, Transportation Research Part B, Vol. 40, No. 9, pp.745-766 
    5. 오세창.김명하.백용현(2003), 차량검지기 교통량 데이터를 이용한 고속도로 통행시간 추정 및 예측모형 개발에 관한 연구, 대한교통학회지, 제21권 제5호, 대한교통학회, pp.83-95     
    6. Shamas, Chung, and M. Kuwahara(2003), Sensitivity Analysis of Short-Term Travel Time Prediction Model's Parameters, Proceedings of 10th ITS World Congress , Madrid, Spain 
    7. 김재진.노정현.박동주(2006), 구간검지체계를 이용한 On-Line 출발시각기준 링크 통행시간 추정 (연속류를 중심으로), 대한교통학회지, 제24권 제2호, 대한교통학회, pp.157-168     
    8. Anderson, J. M., Bell, T., Sayers, F., and Busch, G.(1994), The Short-Term Prediction of Link Travel Time in Signal Controlled Road Networks, Proceedings of the IFAC/IFORS 7th Symposium on Transportation Systems : Theory and Application of Advanced Technology, Tianjin, China, pp.621-626 
    9. 도명식.이향미.남궁성(2008), TCS데이터를 이용한 이상치제거 및 결측보정 알고리즘 개발, 대한교통학회지, 제26권 제4호, 대한교통학회, pp.241-250     
    10. Olivier, D. and Nour-Eddin, E.(2006), Innovative Processing of Toll Collection Data, LICIT report, No. 0604 
    11. Ashish, S., Piyushimita, T., Xioquon, Z., and Alan, F.(1997), Frequency of Probe Vehicle Reports and Variance of Arterial Link Travel Time Estimates, Journal of Transportation Engineering, ASCE, Vol. 123, No. 4, pp.290-297 
    12. Emam, E. and Al-Deek, H.(2005), Utilizing a Real Life Dual Loop Detector Data to Develop a New Methodology for Estimating Freeway Travel Time Reliability, 85th TRB Annual Meeting 
    13. 장진환.백남철.김성현.변상철(2004), AVI 자료를 이용한 동적 통행시간 예측, 대한교통학회지, 제22권 제7호, 대한교통학회, pp.169-175     
    14. Bajwa, S., Chung, E., and Kuwahara, M.(2003), Sensitivity Analysis of Short-term Travel Time Prediction Model's Parameter, 10th ITS World Congress, Madrid, Spain 
    15. Dion, F. and Rakha, H.(2003), Estimating Spatial Travel Time Using Automatic Vehicle Identification Data, 82nd TRB Annual Meeting 
    16. Al-Deek, H. M. and Wang, M.(1998), Travel Time Prediction with Non-Linear Time Series, Proceedings of the ASCE 5th International Conference on Applications of Advanced Technologies in Transportation, Newport Beach, CA, pp.317-324 
    17. Chi, X. and Reuy, L.(2004), Improving Arterial Link Travel Time Estimation by Data Fusion, 83rd TRB Annual Meeting 
    18. Soriguera, F., Thorson, L., and Robuste, F.(2007), Travel Time Measurement Using Toll Infrastructure, Transportation Research Record 1981, pp.99-107 
    19. Nishiuchi, H., Nakamura, K., Bajwa, S., Chung, E., and Kuwahara, M.(2006), Evaluation of Travel Time and OD Variation on the Tokyo Metropolitan Expressway Using ETC Data, 22nd ARRB Conference, Canberra, Australia 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Lee, Young Woo 2010. "A Study on Estimate to Link Travel Time Using Traveling Data of Bus Information System" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, D. 교통공학, 도로공학, 시공관리, 정보기술, 지역 및 도시계획, 철도공학, 측량 및 지형공간정보공학, 30(d3): 241~246     
    2. KIM, Sang Bum ; KIM, Chil Hyun ; YOO, Byung Young ; KWON, Yong Seok 2015. "A City Path Travel Time Estimation Method Using ATMS Travel Time and Pattern Data" 大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, 33(3): 315~321     

 저자의 다른 논문

  • 이현석 (14)

    1. 2003 "교통사고와 차선반사도" 도로포장공학회지 = Pavement Engineers 5 (1): 53~59    
    2. 2004 "차량방호 안전시설 성능평가를 위한 한국도로공사 도로교통기술원의 실물차량 충돌시험장 소개" 도로교통= Journal of the Korea road & transportation association 95 (): 40~51    
    3. 2008 "도로 차선 재료의 공용수명 예측방법" 한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering 10 (4): 151~159    
    4. 2009 "통행시간 추정을 위한 TCS 데이터의 전처리 모형 개발" 韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea institute of intelligent transport systems 8 (5): 1~11    
    5. 2010 "노선중심의 고속도로 안내표지 개선 효과 연구" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, D. 교통공학, 도로공학, 시공관리, 정보기술, 지역 및 도시계획, 철도공학, 측량 및 지형공간정보공학 30 (d3): 199~204    
    6. 2010 "고속도로 표지체계 개선 방안에 대한 고찰" 교통 기술과 정책 = Transportation technology and policy 7 (4): 51~56    
    7. 2012 "국내 고속도로 휴게소의 미래지향적 개발방안" 교통 기술과 정책 = Transportation technology and policy 9 (1): 85~93    
    8. 2012 "차선의 우천시 야간 시인성 향상을 위한 그라스 비드 적용 연구" 한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering 14 (1): 9~16    
    9. 2012 "교통안전을 고려한 고속도로 휴게소 설계기준 개발" 한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering 14 (3): 173~182    
    10. 2015 "고속도로 과적차량 단속체계의 법제 개선 방안" 교통 기술과 정책 = Transportation technology and policy 12 (1): 6~15    
  • 전경수 (16)

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