단거리 무선통신기반 교통정보서비스 적용 평가를 위한 시뮬레이션 기법 개발

Abstract

단거리 무선통신기반 교통정보수집 및 제공시스템 개발은 현장실험을 통한 평가 외에는 적정한 통신시스템에 대한 평가방법이 없어 전적으로 현장실험과 사후 평가를 통해 시스템의 타당성 및 효율성을 분석하여 왔다. 그러나 현장실험은 많은 예산이 소요되며, 자료 수집을 통해서만 가능했으므로 지역 단위의 평가가 불가능할 수밖에 없었다. 따라서 본 연구에서는 단거리 무선통신기반(DSRC) 평가모듈을 개발하고 교통류 시뮬레이션 소프트웨어인 CORSIM (5.0)에 이식하여 다양한 교통 상황을 반영할 수 있는 평가모듈을 개발하고 방법론을 제시하였다.

개발된 평가모듈의 효과척도(MOE)로 통신시간을 설정하여 통신시간 이론값과 각 프레임 구조별 통신시간을 통계 검증하여 평가모듈의 유효성을 입증하였다. 또한 통신시간 이론값이 이상적인 조건에서 통신시간 값과 일치하는지 검증하기 위해 실내실험을 실시하였으며 통계적으로 검증하였다. 평가모듈 개발을 위해 『시간제어 알고리즘』을 개발하였다. 개발된 『시간제어 알고리즘』은 데스크 탑 컴퓨터의 시간을 1msec단위로 세분하여 교통류 시뮬레이션에 넘겨주게 된다. 교통류 시뮬레이션은 CORSIM(5.0)이 사용되었으며, 개발된 평가모듈(RTE, Run Time Extension)은 Microsoft Visual C++(6.0)을 사용하여 프로그래밍 하였다. 이렇게 개발된 평가모듈은 다양한 교통 상황별로 변화되는 DSRC 프레임 구조를 교통류 시뮬레이션 CORSIM에 이식하여 통신시간, 체류시간 및 통신미결수 등의 자료를 생성하게 된다.

평가모듈을 이용하여 모의실험을 실시하였다. 모의실험은 편도 4차로로 구성된 주도로와 편도 3차로로 구성된 부도로로 네트워크를 구축하여 사례 분석을 위한 모의실험을 실시하였다. 개발된 평가모듈을 이용하여 사례 분석을 통하여 국토해양부에서 고시한『기본교통정보 교환 기술기준 Ⅳ』를 단거리 무선통신기술로 서비스가 가능한지 분석하였다. 분석 결과 단거리 무선통신기반으로 서비스가 가능한 것으로 분석되었으며, 임계 방송슬롯수는 4～5개가 적정한 것으로 분석되었다.

기존의 교통정보수집 및 제공시스템 평가방법은 현장실험을 통한 제한된 시스템 평가방법이었다면 본 연구에서 개발한 평가모듈은 교통류 시뮬레이션 상에서 다양한 교통 상황을 반영할 수 있는 방법이라고 할 수 있다.

평가모듈은 사업 시행 이전에 시뮬레이션으로 사업의 타당성 및 서비스 가능 여부를 확인할 수 있어 많은 시간과 예산을 절감할 수 있고 정책 결정하는 수단으로 그 활용도가 매우 높다고 할 수 있다. 따라서 향후 이 평가모듈을 활용한 다양한 적용 기법이 연구되어야 할 필요가 있다. 본 연구에서 개발한 평가모듈은 데스크 탑 컴퓨터를 기반으로 개발되어 두 개의 교차로를 대상으로 모의실험을 실시하였다. 그러나 전체 사업 대상 네트워크를 대상으로 하는 평가는 실시하지 못한 단점이 있다. 따라서 사업 대상 전체 네트워크를 평가할 수 있는 평가모듈 개발이 필요하다.