터널구간 사고예방을 위한 VSL 제어 알고리즘 개발

Abstract

본 연구는 고속도로 터널의 교통상황에 따라 제한속도를 일시적으로 변화시키는 VSL(Variable Speed Limits) 제어 알고리즘을 개발하여, 터널 이용차량의 사고예방과 안전성을 증진시키는 것을 목적으로 한다. VSL 제어 알고리즘은 터널내의 교통상황을 수집․판단하는 검지부와 각 상황별로 VSL 운영방안과 속도를 표출하는 제어부로 구성하였다. 제어부의 핵심 알고리즘은 상황별 표출속도 결정을 위한 “제어속도 결정 알고리즘”, 표출속도의 급격한 변화 방지를 위한 “완충속도 결정 알고리즘” 그리고 표출시간 결정을 위한 “전이시간 결정 알고리즘”이다. VSL 제어 알고리즘을 영동고속도로 봉평터널에 시범 적용하여 평가한 결과를 보면, 평균속도는 감소되었으나 통계적 유의성은 없는 것으로 판정되었다. 이러한 이유는 VSL 권고속도에 대한 운전자 준수율이 낮게 나타났기 때문이었다. 그래서 운전자 준수율을 반영한 시뮬레이션 평가를 시행하였다. 평가결과, 알고리즘 적용 시 터널 후미구간의 정체 길이가 800m에서 300m로 축소되고, 정체 후미와 정상 교통류간의 속도차이가 50km/h에서 20km/h 이내로 크게 감소되는 효과가 있었다. 터널 후미구간 정체 길이 축소, 정체 후미와 정상 교통류간의 속도차이 감소 등 긍정적인 결과와 같이 본 연구에서 개발된 VSL 제어 알고리즘이 터널구간에서 교통사고 예방과 차량운행의 안전성 증진에 효과가 있을 것으로 기대한다.