영상검지기를 이용한 좌회전 감응식 신호제어전략 개발 및 평가

Abstract

현재 국도 상의 교차로는 대부분 고정시간 제어방식으로 운영되고 있다. 이러한 고정시간 제어방식은 계절별, 요일별, 시간별로 교통량의 변동이 큰 국도의 교통특성을 잘 반경하지 못하기 때문에 주도로 상에 불필요한 지체를 야기하고, 차량의 신호위반 및 과속을 유발함으로써 심각한 교통사고의 원인이 되고 있다. 우리나라 일반국도 상의 교차로 중 약 54%를 차지하는 주도로와 부도로가 교차하는 형태의 3지 교차로의 경우, 교통량이 적은 부도로에 검지기를 설치하고 차량의 call이 있을 경우에만 현시를 부여하는 반감응 신호제어가 효율적이다. 하지만 반감응 신호제어는 한정된 검지영역으로 인해 대기 차량수에 따른 초기녹색시간의 산정이 불가능하며, 좌회전 베이 측면에서 진입하는 차량과 중차량 및 U턴 차량으로 인해 비합리적인 현시 조기종결문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 반감응 신호제어의 문제를 해결하기 위하여 감응현시의 초기녹색시간을 대기 차량수에 맞게 최적화하고, 검지영역 내 차량소거 여부를 파악함으로써 현시의 연장 및 조기종결을 결정하는 좌회전 감응식 신호제어전략을 개발하였다. 차량의 검지를 위해서는 기존 루프검지기의 단점을 보완하며 실시간으로 자료를 처리할 수 있는 있는 영상검지기의 Video Image Tracking기술을 이용하였다. 영상검지영역은 목적에 맞게 Zone in Zone방식의 3개 영역으로 구분하여 설정하였으며, Zone1은 차량의 존재유무 파악, Zone2는 대기 차량수 파악, Zone3는 통과 차량수 파악의 기능을 수행하도록 설계하였다. CORSIM을 이용한 본 좌회전 감응제어의 현장 적용성 평가 결과, 정주기 제어와 반감응 제어에 비해 Control delay가 각각 23.10%, 15.06%, 4.34% 감소하였으며, Queue time은 36.24%, 20.10%, 7.42%, Total time은 14.36%, 7.02%, 2.96% 감소하여 운영효율이 가장 좋은 것으로 나타났다. 또한, 직진과 좌회전 v/c비에 따른 적용성 평가 결과, 직진교통량이 포화상태에 근접할수록, 좌회전 교통량이 적을수록 개선효과 큰 것으로 나타났다. 본 제어전략을 국도 및 지방부 도로에 존재하는 교통량 불균형 교차로에 적용할 경우 주도로 통행량 증가 및 교통 혼잡 완화 등의 효과를 기대할 수 있으며, 영상검지기를 신호제어목적으로 활용함으로써 기존 매설형 검지기의 유지보수비용 등과 같은 사회적 비용을 절약할 수 있을 것으로 기대된다.