V2I 기반 BSM 정보를 활용한 독립교차로 교통신호 제어 방법론 개발

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor윤일수-
dc.contributor.author한음-
dc.date.accessioned2018-11-08T08:23:06Z-
dc.date.available2018-11-08T08:23:06Z-
dc.date.issued2017-02-
dc.identifier.other24696-
dc.identifier.urihttps://dspace.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/13435-
dc.description학위논문(박사)--아주대학교 일반대학원 :건설교통공학과,2017. 2-
dc.description.abstract본 연구에서는 V2I(vehicle-to-infrastructure) 통신환경에서 BSM(basic safety message) 데이터를 활용하는 독립교차로 교통신호 제어 알고리즘을 개발하였다. V2I 통신환경에서 수집되는 교통정보인 차량의 위치와 속도를 이용하여 차량의 도착정보를 추정하였으며, 신호제어 알고리즘에 사용되는 변수인 현시그룹 길이, 현시 길이, 현시 순서 등을 결정하여 시·공간기반의 교통신호 제어를 실시하였다. 본 연구에서 개발된 교통신호 제어 알고리즘의 효과를 평가하기 위하여 다양한 환경에서의 미시교통시뮬레이션을 이용한 실험을 실시하였다. 다양한 차로형태 및 교통 회전비율 그리고 서비스 수준별 환경에서 정주기식 및 감응식 신호제어에 비해 개발 알고리즘이 효율적인 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 비 통신차량의 존재 시 안전성을 확보하기 위하여 감응신호에 적용할 수 있는 안전한 gap time을 제시하였다. 또한 probe car의 시장점유율을 변경하여 알고리즘 도입을 위한 최소한의 교통정보 수집 비율을 확인한 결과 정주기식 신호제어와 비교 시 최소 25%의 차량으로부터 교통정보를 수집할 경우 개발 알고리즘의 적용이 가능한 것으로 분석되었다. 그리고 최소 50%의 통신 가능한 차량이 존재할 경우 개발 알고리즘의 효과가 감응식 신호제어 보다 뛰어난 것으로 확인되었다. 개발된 실시간 교통신호 제어 알고리즘의 검증과정을 위하여 실제 네트워크 환경에서 평가를 한 결과 실험 네트워크의 평가 결과와 마찬가지로 개발 알고리즘의 운영 시 평균 제어지체가 29% 감소하여 알고리즘 효과가 뛰어난 것으로 나타났으며, 25% 이상의 차량 수집정보가 존재한다면 적용 가능 한 것으로 분석되었다. 마지막으로 개발된 V2I 기반 독립교차로 실시간 알고리즘을 이용하여 정주기식 연속교차로 제어알고리즘으로 확장하여 분석하였다. 분석한 결과, 연속 신호교차로에서는 V2I 100% 통신환경에서 효과가 미비하게 나타나 추가적인 알고리즘 개발이 필요한 것으로 판단되었으며 추가적 연구가 필요한 부분은 향후 연구내용을 제시하였다.-
dc.description.tableofcontents목 차 제1장 서 론 1 제1절 연구의 배경 및 목적 1 1. 연구의 배경 1 2. 연구의 목적 3 제2절 연구의 범위 4 1. 시간적 범위 4 2. 공간적 범위 4 3. 내용적 범위 5 제3절 연구 수행절차 및 방법 6 제2장 관련 이론 및 연구 고찰 8 제1절 관련 이론 고찰 8 1. 전통적인 신호제어 방법의 검토 9 2. V2X(V2V 및 V2I) 개발 동향 17 제2절 관련 연구 고찰 20 1. 기존 신호최적화 연구 고찰 20 2. V2X 통신환경에서의 신호제어 연구 고찰 24 제3절 시사점 및 본 연구의 차별성 26 1. 관련 이론 및 연구 고찰을 통한 시사점 26 2. 본 연구의 차별성 29 제3장 V2I 기반 독립교차로 신호제어 알고리즘 개발 31 제1절 V2I 기반 신호제어 방법론 개요 31 1. 신호제어 알고리즘의 목적 및 목표 31 2. 신호제어 알고리즘의 구성 32 제2절 Basic Safety Message의 가공 34 1. 차량 위치정보를 이용한 가공 정보 34 2. 차량 길이정보를 이용한 가공 정보 35 제3절 차량 도착정보 추정을 위한 알고리즘 개발 36 1. 차량 도착테이블 작성 알고리즘 36 2. 정지지체 테이블 작성 알고리즘 40 제4절 V2I 기반 독립교차로 신호제어 알고리즘 개발 42 1. V2I 기반 독립교차로 신호제어 개발 개요 42 2. V2I 기반 독립교차로 최적 신호 배정 알고리즘 43 3. V2I 통신환경에서의 독립교차로 시·공간기반 신호제어 알고리즘 51 제4장 다양한 환경에서의 알고리즘 평가 및 검증 52 제1절 실험 네트워크에서의 개발 알고리즘 평가 52 1. 개발 알고리즘 평가 개요 52 2. 실험 네트워크 구성 및 시나리오 설정 55 3. 시나리오 별 알고리즘 도입 효과 평가 61 4. 개발 알고리즘의 용량 증대 효과 분석 69 5. robe car 비율에 따른 알고리즘 도입 효과 평가 71 6. 다양한 시나리오에서의 개발 알고리즘 평가 소결론 77 제2절 실제 네트워크에서의 개발 알고리즘 검증 79 1. 독립교차로 시·공간기반의 신호제어 알고리즘 검증 개요 79 2. 분석 대상지의 입력자료 조사 및 네트워크 구축 80 3. 구축 네트워크의 정산 82 4. 신호제어 알고리즘 검증 분석 결과 83 제5장 개발 알고리즘의 연속교차로 적용방법 검토 85 제1절 연속교차로 신호제어 알고리즘 적용방법 검토 개요 85 제2절 연속교차로 적용을 위한 차량 도착정보 산출 알고리즘 86 1. 연속교차로 적용을 위한 차량 도착테이블 작성 86 2. 연속교차로 적용을 위한 정지지체 테이블 작성 89 3. 연속교차로 적용을 위한 최적 신호 배정 알고리즘 90 4. V2I 통신환경에서의 연속교차로 제어 알고리즘 적용성 검토 95 제6장 결론 및 향후 연구 내용 96 제1절 결론 96 제2절 연구의 한계와 향후 연구과제 98 참 고 문 헌 99 Abstract 104-
dc.language.isokor-
dc.publisherThe Graduate School, Ajou University-
dc.rights아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.-
dc.titleV2I 기반 BSM 정보를 활용한 독립교차로 교통신호 제어 방법론 개발-
dc.typeThesis-
dc.contributor.affiliation아주대학교 일반대학원-
dc.contributor.department일반대학원 건설교통공학과-
dc.date.awarded2017. 2-
dc.description.degreeDoctoral-
dc.identifier.localId770685-
dc.identifier.urlhttp://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000024696-
dc.subject.keyword독립교차로-
dc.subject.keywordV2I-
dc.subject.keyword시공간 개념 감응신호-
Appears in Collections:
Graduate School of Ajou University > Department of Construction and Transportation Engineering > 4. Theses(Ph.D)
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