고속도로 교통류 제어를 위한 톨게이트 진입제어모형 개발

Abstract

본 연구에서는 고속도로 교통류 관리를 위해 시행 중인 톨게이트 진입제어기법과 관련하여 교통관리자가 교통상황의 변동에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 톨게이트 진입제어모형을 개발하였다. 모형개발을 위해 현재 시행되고 있는 한국도로공사 톨게이트 진입제어기법의 문제점을 진단하여 기존의 기법보다 나은 제어효과를 도출할 수 있도록 검지체계, 혼잡판단지표, 판단기준, 혼잡관리단위를 개선하였고 톨게이트 진입제어를 위한 체계적인 절차를 수립하였다. 이와 함께, 톨게이트 및 고속도로 본선의 특성분석을 수행, 필요한 항목에 대해서는 모형개발 시 활용하였다. 개발모형은 톨게이트 진입제어 시행절차를 구현할 수 있도록 크게 교통상황 진단, 톨게이트 조절, 통행속도 산출 기능으로 구성하였다. 교통상황 진단기능은 고속도로 본선에 설치된 Hi-Pass용 DSRC에서 수집되는 구간통행속도를 기반으로 교통류 상태를 분류하며 시․공간적인 혼잡 검지를 수행한다. 톨게이트 조절기능은 교통류 상태에 따라 톨게이트 개폐부스를 산정하며 이에 따라 본선진입교통량을 조절한다. 통행속도 산출기능은 진입제어 실시에 따른 교통류 변화를 확인하기 위해 본선진입교통량 변동에 의한 구간통행속도를 산출한다. 이러한 모형 구성을 통해 운영자 개입없이 검지자료에 기반한 톨게이트 진입제어의 전과정 절차화, 자동화하였다. 개발모형의 효과분석을 위해 톨게이트 진입제어모형을 구현한 효과분석 툴을 이용, 분석을 수행하였으며 혼잡기준속도를 80km/h로 적용하였을 때 톨게이트 진입제어 미시행시 및 기존 한국도로공사방안에 비해 통행속도가 각 21.5%, 8.8% 개선되는 것을 확인하였다. 마지막으로, 개발모형의 현장적용에 따른 제어효과를 증진시키기 위해서 대상톨게이트 선정방안, 운영전략, 개발모형 활용방안을 제시하였다.