양방향 통행으로 교통흐름 향상을 위한 연구

양방향 통행으로 교통흐름 양방향 통행으로 교통흐름 향상을 위한 연구향상을 위한 연구

200227154 윤성욱200327114 김길남200427183 최연화

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Sparta 6

CONTENTS

교통흐름 향상을 위한 연구

Industrial Engineering Project

미시적 교통류 시뮬레이션을 이용한 교통흐름 분석

혼합형 알고리즘을 이용한 도로상의 교통흐름해석에 관한 연구

실시간 교통흐름의 모니터링 및 제어를 위한교차로 시뮬레이션 시스템 설계

양방향 통행으로 교통흐름 향상을 위한 연구

Sparta 6

지난연구…



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적용 가능한 문제해결 기법S

아레나를 이용한 시뮬레이션으로 현재 ( 일방통행 ) 의 차량

흐름과 대안 ( 양방향 ) 의 비교분석

양방향 통행으로 인한부산대 방향으로 들어

오는 차량의 손해

양방향 통행으로 인한부산대 방향으로 들어

오는 차량의 손해신한은행으로 둘어가던

차량의 이익신한은행으로 둘어가던

차량의 이익

경제성 분석을 통해 이익인지 손해인지를 파악


양방향 통행으로 교통흐름 향상을 위한 연구S

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관련연구의 조사정리 방안 - 자료수집S

신한은행부산은행

부산대학

서동

장전

장전

온천

온천

서동으로 가는차량 체크

장전동 쪽에서 와서다시 장전동 쪽으로돌아가는 차량은 없다고 가정

일방통행 유지일방통행 유지



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연구결과의 증명 방안S

기존흐름의 대기 차량과 대안적용 시 대기차량을 비교

총 대기차량이 줄어드는가 ?

기존흐름의 Waiting Time 와 대안적용 시 Waiting Time 을 비교

총 Waiting Time 이 줄어드는가 ?

기존흐름과 대안적용시의 에너지 비교

사용 에너지가 얼마나 줄어드는가 ?



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관련연구 #1

미시적 교통류 시뮬레이션을 이용한 교통흐름 분석

한국시뮬레이션학회 99 추계학술대회 논문집

임예환 외 4 명

한국항공대학교



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미시적 교통류 시뮬레이션을 이용한 교통흐름 분석S


개요개요이산사건 시스템 형식론이산사건 시스템 형식론 (DEVS : Discrete Event System specification)(DEVS : Discrete Event System specification) 을 기반으로 미시적 교통류 시뮬레이션 시스템의 교통흐름 분석에 대한 연구에 주목한다 .

방법론 소개

방법론 소개

거시적 모델링 방법론거시적 모델링 방법론 - 일정 시간 내에 결과를 도출해내기 위하여 단순히 하나의 양적인 면을 강조한 교통흐름을 모델링 - 단점 ) 혼잡 상황에서 실제 개별 차량들의 형태를 표현 하는것의 한계 실세계의 동적인 차량 흐름을 재생성 하지 못함

미시적 모델링 방법론미시적 모델링 방법론 - 차량 한대 한대의 개별적인 형태의 시뮬레이션이 가능하므로 효율적 - 단점 ) 교통흐름 자체가 복잡하고 , 여러 비선형 함수를 기반으로 하므로 시스템 계산 비용이 큼

DEVS DEVS 기반 시뮬레이션기반 시뮬레이션 - 거시적 모형과 미시적 모형을 동질적 추상화 관계에 있음을 이용 -> DEVS 를 이용한 통합 모형화 환경의 구축 시 미시적 모형들로부터 추상화에 의한 거시적 모형의 자동생성 - 장점 ) 설계상의 효율이 높고 , 모형의 일관성을 보장함 교통환경의 동적변화와 개별차량의 동적 진로변화 등의 동적 정보를 즉시 반영하여 처리

< 분석 > - 우리 프로젝트는 거시적 모델링 방법론 만을 통한 교통흐름 분석이므로 이 논문 에서 제시된 DEVS 를 기반으로 한 연구와 차이가 있음 - 거시적 모델링의 한계점이 이번 프로젝트 의 한계점과 동일 할 것으로 예상

< 분석 > - 우리 프로젝트는 거시적 모델링 방법론 만을 통한 교통흐름 분석이므로 이 논문 에서 제시된 DEVS 를 기반으로 한 연구와 차이가 있음 - 거시적 모델링의 한계점이 이번 프로젝트 의 한계점과 동일 할 것으로 예상

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논문내용소개

논문내용소개

< DEVS < DEVS 기반의 미시적 모델링 기반의 미시적 모델링 >> - 도로망에서 실시간 수집된 루프 감지기 + 교통 데이터 베이스의 반영 + 구조적 및 동역학 모델< < 반영 내용 반영 내용 >> - 사건 사고 등 교통환경의 동적 변화 - 차량별 운전자의 동적 진로 변화 - 실시간 모니터링 정보 갱신 - 신호체계의 변화 - 차량별 정보 제공에 의한 차량 움직임 변화< < 목적 목적 >> : 개별차량을 대상으로 하여 신호제어 전략 등 교통운영에 관한 분석< < 필요한 교통류 부모형 필요한 교통류 부모형 > > - 차량 : 고성능 승용차 , 버스 , 화물차로 한정 - 차두간격 분포 이용 - 자유교통류 조건에서의 차량주행 ( 자유 교통류 조건 -> 선두 차 , 제약 교통류 조건 ) - 차량추종 : 모든 차량의 가 , 감속은 선두 차에 의해 제약됨 - 차로변경 의사결정 : 운전자 특성에 따라 변수가 매우 많고 비선형적이므로 강제차로변경 ( 공사 , 사고 , 병목구간 ) 과 임의차로변경 ( 정체 , 목적지 ) 만으로 제약- 간격수락 : 차로변경 시 수락간격 ( 공간 ) 의 존재 여부 계산

합성

< 분석 > - 목적에서의 차이 : 우리 프로젝트의 목적은 단위 시간 내 얼마만큼의 차량흐름을 파악하는데 있음 - 반영 내용의 차이 : 방법론이 다르기 때문에 이 논문에서처럼 각 차량별 정보들과 교통환경 등은 고려하지 않음 - 교통류 부모형의 차이 : 단순히 하나의 양적인 차량을 파악하기 때문에 차량 종류나 분포 , 간격수락 등은 고려되지 않는다 . 차로변경은 단지 목적지만이 고려된다 .

< 분석 > - 목적에서의 차이 : 우리 프로젝트의 목적은 단위 시간 내 얼마만큼의 차량흐름을 파악하는데 있음 - 반영 내용의 차이 : 방법론이 다르기 때문에 이 논문에서처럼 각 차량별 정보들과 교통환경 등은 고려하지 않음 - 교통류 부모형의 차이 : 단순히 하나의 양적인 차량을 파악하기 때문에 차량 종류나 분포 , 간격수락 등은 고려되지 않는다 . 차로변경은 단지 목적지만이 고려된다 .


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개발사례개발사례< I^3D^2 Transportation Simulation System >< I^3D^2 Transportation Simulation System > - I^3 * Intelligent : 교통관리 정책 및 운전자 행동 특성등의 지식기반 모델리어가 시뮬레이션을 제공 * Interactive : 시뮬레이션 진행 중 실험조건의 변경 및 분석보고가 가능 * Integration : 미시적 모델 , 신호방식 , 정보제공의 통합된 모델링 환경 제공 - D^2 * Distributed : 본 시스템이 분산 시뮬레이션 환경을 제공 * DEVS-based : 객체지향 , 계층구조 , 모듈화 소프트웨어 기반하에 이산 사건 시스템 형식론을 도입 - 일정시간 시뮬레이션 후 전체시스템 또는 도로 , 교차로 , 신호등 , 개별차량 등의 객체 단위로 분석이 가능

개발사례결론

개발사례결론

< DEVS < DEVS 기반 기반 I^3D^2 I^3D^2 교통류 시뮬레이션 시스템 교통류 시뮬레이션 시스템 >> - 유고상황 등의 미시적 상황 및 새로운 도로건설 등에 따른 영향의 평가 분석이 가능 - 교통문제 해소를 위한 도로망 관리에 적용 가능 - 교통관리 효과 분석에 사용 가능

< 분석 > - 차량 한대 한대의 특성은 반영하지 못하 지만 양적인 측면의 많은 조사를 통해 미시적 방법론 보다는 계산이 빠르고 손쉬울 것으로 보임 - 우리가 관심을 두는 분야가 조사지역 내의 양적인 흐름이므로 차량별 특성을 반영한 신호제어 전략 , 교통운영과는 다소 차이점 을 보임 - 신호제어 전략은 이번 프로젝트의 발전된 연구와 연관성을 지님

< 분석 > - 차량 한대 한대의 특성은 반영하지 못하 지만 양적인 측면의 많은 조사를 통해 미시적 방법론 보다는 계산이 빠르고 손쉬울 것으로 보임 - 우리가 관심을 두는 분야가 조사지역 내의 양적인 흐름이므로 차량별 특성을 반영한 신호제어 전략 , 교통운영과는 다소 차이점 을 보임 - 신호제어 전략은 이번 프로젝트의 발전된 연구와 연관성을 지님


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관련연구 #2

실시간 교통흐름의 모니터링 및 제어를 위한 교차로 시뮬레이션 시스템 설계

2005년 12월 한국 인터넷 정보학회 (6권 6호 )

정창원 , 신창선 , 주수종



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실시간 교통흐름의 모니터링 및 제어를 위한 교차로 시뮬레이션 시스템 설계S

개요개요

도로상에 설치된 각종 교통정보 기기로부터 수집된 정보를 이용하여 교통정보 데이터베이스를 구축하고 이를 이용하여 교차로를교차로를기점으로 도로의 구간별 실시간기점으로 도로의 구간별 실시간교통흐름을 동적으로 관리할 수 교통흐름을 동적으로 관리할 수 있는 교차로 시뮬레이션 시스템있는 교차로 시뮬레이션 시스템을제안한다 .


Sparta 6 Industrial Engineering Project

논문내용논문내용

실시간 교통흐름의 모니터링 및 제어를 위한 교차로 시뮬레이션 시스템 설계S

< < 교통정보 모니터링 시스템 교통정보 모니터링 시스템 >> - 교통정보 수집 및 모니터링 하기 위한 정보수집 시스템 -> 지점수집시스템 , 구간수집시스템 -> 모니터링 결과를 데이터베이스화하여 사용자에게 전달

< TMO< TMO 스킴과 스킴과 TMOSM >TMOSM > - TMO 스킴 : 분산 실시간 객체모델 - TMOSM : TMO 를 지원하기 위한 미들웨어

< < 분산객체 프레임워크 분산객체 프레임워크 > > - 물리적인 분산시스템 내 분산객체들 간의 복잡한 인터페이스에 대한 분산 투명성 제공

< < 목적 목적 >> : : 도로 전반 소통흐름에 영향을 주는 교차로들 사이의 연결 을 통해 도로 네트워크를 구성하고 이를 효과적으로 관리한다면 보다 효율적인 소통흐름 보장<< 시스템 구조 시스템 구조 > > : 응용계층 , 프레임 워크 계층 , 물리계층< < 교차로 네트워크 그룹 교차로 네트워크 그룹 >> : 교차로 들 각각을 하나의 논리적인 개별 그룹으로 정의하고 , 이들간 정보 교환 및 제어를 통해 전반 도로 네트워크 관리< < 실시간 교통정보 데이터베이스 실시간 교통정보 데이터베이스 >> : 실시간 교통정보를 수집 , 저장< < 교차로 응용 시뮬레이터 교차로 응용 시뮬레이터 >> : : 실시간실시간 소통량을 모니터링하고 신호제어를소통량을 모니터링하고 신호제어를 함으로써 교차로 상에 차량지체를함으로써 교차로 상에 차량지체를 완화완화 , , 교차로간 원활한 교통흐름 교차로간 원활한 교통흐름 유지유지

교차로 시뮬레이션 시스템 설계교차로 시뮬레이션 시스템 설계

< 분석 > - 평균적인 흐름의 양을 통해 연구하고 , 정해 진 좁은 연구 영역과는 달리 교통정보 모니 터링 시스템을 통해 언제든 실시간으로 전 지역의 교통정보를 수집할 수 있음 - 교통흐름만을 연구하는 것이 아니라 시스템 자체를 개발 - 차량 한대만의 특성은 반영하지 않는 거시 적인 교통흐름을 연구하는 것은 동일

< 분석 > - 평균적인 흐름의 양을 통해 연구하고 , 정해 진 좁은 연구 영역과는 달리 교통정보 모니 터링 시스템을 통해 언제든 실시간으로 전 지역의 교통정보를 수집할 수 있음 - 교통흐름만을 연구하는 것이 아니라 시스템 자체를 개발 - 차량 한대만의 특성은 반영하지 않는 거시 적인 교통흐름을 연구하는 것은 동일

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관련연구 #3

혼합항법 알고리즘을 이용한 도로상의 교통흐름 해석에 관한 연구

한국자동차공학회 1997년도 추계학술대회

김상겸 외 3명

국민대학교 자동차공학과



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혼합항법 알고리즘을 이용한 도로상의 교통흐름 해석에 관한 연구S

개요개요

항법기술을 자동차에 도입한 자동차용 항법 장치에는 위성항법과 자립항법이 있다 . 위성항법은 정확성이 떨어지고 , 자립항법은 오차가 누적되므로 이들의 장단점을 상호 보안한 혼합방법혼합방법이 주목된다 . 따라서 본 논문에는 혼합방법혼합방법에 대한 알고리즘 개발에 대해 언급하고에 대한 알고리즘 개발에 대해 언급하고 ,,차량 수의 증가로부터 야기되는 교통차량 수의 증가로부터 야기되는 교통체증 및 흐름도 분석에 대해 언급한다체증 및 흐름도 분석에 대해 언급한다 ..


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기법소개기법소개< Map-Matching < Map-Matching 기법 기법 >> : GSP 수신기에서 받은 위치정보는 정밀도가 저하되어 차량의 위치를 도로에 정확히 표현하는데 어려움이 있으므로 맵 매칭 방법에 대한 연구가 필요 - 지도상의 도로 모양과 GSP/DR 에 의해 구해진 주행경로를 비교하여 차량의 정확한 이동을 판단하여 현재위치와 주행경로를 명확하게 결정할 수 있는 방법

< Map-Matching < Map-Matching 알고리즘 알고리즘 >> - 교차점에서 Active-Road 결정 - 직선로에서 Parallel Active-Road 결정

< 분석 >

- 기법에서부터 본 프로젝트와 많은 차이

- 차량의 양적 흐름만을 고려한 것과 달리 각 차량의 위치 결정과 주행경로에 주목한 것이 미시적 모델링 방법론과 유사함

< 분석 >

- 기법에서부터 본 프로젝트와 많은 차이

- 차량의 양적 흐름만을 고려한 것과 달리 각 차량의 위치 결정과 주행경로에 주목한 것이 미시적 모델링 방법론과 유사함


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논문내용논문내용 < < 혼합방법 시스템 구성 및 알고리즘 혼합방법 시스템 구성 및 알고리즘 >> : GPS 수신위치 + 차내 방향센서 /거리센서의 위치자료 -> 수치도로와 비교하여 가장 신뢰할 수 있는 위치좌표

< < 도로상의 차량흐름도 해석 도로상의 차량흐름도 해석 >> - 혼합방법에서 찾은 시작 좌표와 끝 좌표 사이의 통과시간 -> 차량운행시간 , 1초간 차량속도- 속도가 0 이 아닌 차량시간 합산 -> 운행차량시간 , 차량 수- 속도가 0 인 차량시간 합산 -> 지체시간 , 지체차량 수 - 차량속도 , 운행차량 수 , 지체차량 수 -> 도로의 총 차량 수용능력

< < 연구의 확장 연구의 확장 >> : 교통혼잡도를 고려한 Dynamic route guidance 적용 및 ATMS(Adva-nced Traffic Management System) 에 적용될 수 있다

< 분석 >

- GPS 수신기와 차내 센서 , 수치도로 등 전문 자료가 많이 필요

- 시뮬레이션을 통한 교통흐름분석과는 달리 알고리즘을 통한 속도 , 차량 수 등의 직접적인 계산이 추가됨

- 일방통행과 양방향 통행의 비교 분석에 주안점을 둔 것과 달리 교통의 혼잡도와 차량 위치확인 및 차량 수용능력 등에 주안점을 둠

< 분석 >

- GPS 수신기와 차내 센서 , 수치도로 등 전문 자료가 많이 필요

- 시뮬레이션을 통한 교통흐름분석과는 달리 알고리즘을 통한 속도 , 차량 수 등의 직접적인 계산이 추가됨

- 일방통행과 양방향 통행의 비교 분석에 주안점을 둔 것과 달리 교통의 혼잡도와 차량 위치확인 및 차량 수용능력 등에 주안점을 둠


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