좌회전 감응신호제어방법 개발에 관한 연구

Abstract

기존의 좌회전 감응신호제어는 실시간신호제어시스(COSMOS)에서 주요기능으로 효율적인 교통관리 및 교통정보의 제공을 위해 우리나라 첨단교통체계(ITS)의 서브시스템으로 설치 및 운영하고 있다.본 연구는 U-Turn 차량을 고려한 좌회전 감응신호제어방법을 개발하는 것이다.실시간신호제어시스템(COSMOS)의 좌회전 감응신호제어는 U-turn 차로의차량패턴의 불규칙성으로 인해 U-Turn 차량를 반영하지 않고 설계되어 좌회전 조기종결의 문제가 발생하고 있으며 이로 인해 불필요한 지체를 발생시키고 있다.따라서 본 연구에서는 U-Turn 차량으로 인한 좌회전 감응신호제어시 발생하는 조기종결 현상문제를 해결하기 위하여 기존 좌회전 감응신호제어용12m 검지기를 U-Turn 허용차선 시작부분으로 이격(Set-Back)함으로써 좌회전조기종결 현상이 발생하지 않도록 하였다.본 연구에서 개발한 좌회전 감응신호제어의 주요 특징으로는 첫째, 검지기 Set-Back으로 인한 초기녹색시간을 증가 때문에 발생하는 손실시간을 해결하기 위해 대기차량을 판단하는 기능을 수행할 “대기차량 판단 검지기”를 추가로 설치하였다.둘째, 검지기 Set-Back으로 인한 진행연장시간 증가 때문에 발생하는 손실시간을 해결하기 위해 진행연장시간을 기존 3.5초로 설정하여 Max-Out 현상을 발생하지 않도록 하고 진행연장시간 설정 조건중 검지기에서 정지선까지차량이 통과할 수 있는 시간간격인 Passage Time을 확보할 수 있는 “⊿T”변수를 새롭게 정의하였다.본 연구에서는 개발 방법의 좌회전 감응신호제어의 적용성을 평가하기 위해 모의실험을 수행하였으며 모의실험은 교통상황(비포화, 근포화, 포화 등),신호제어 방법(고정식 신호제어, COSMOS 좌회전 감응신호제어, 개발 방법의좌회전 감응신호제어), U-Turn 비율(10, 20, 30%)에 따라 시뮬레이션 분석을 통해 수행하였다. 모의실험은 국내 일반적인 도로 및 신호운영환경을 최대한 반영하여 시나리오를 구성하였으며, TRANSYT-7F, VISSIM을 통해 모의실험을 수행하고 결과를 도출하였다.분석결과, 포화(V/C=1.0) 상황에서 고정식 신호제어 방법에 비해 8%의 지체가 감소하였으며, COSMOS 좌회전 감응신호제어에 비해 35%의 지체가 감소하였다. 근포화(V/C=0.8) 상황에서는 고정식 신호제어 방법에 비해 22%의 지체가 감소하였으며, COSMOS 좌회전 감응신호제어에 비해 13%의 지체가 감소하였다. 비포화(V/C=0.6) 상황에서는 고정식 신호제어 방법에 비해 36%의지체가 감소하였으며, COSMOS 좌회전 감응신호제어와 비슷한 지체를 보이는것으로 분석되었다.따라서 본 연구에서는 COSMOS의 좌회전 감응신호제어용 12m 정지선 검지기를 U-turn차로의 시작지점으로 이격하고 최소녹색시간 및 진행연장시간의증가에 따른 문제를 해결함으로써 포화(V/C = 1.0) 및 근포화(V/C = 0.8) 교통상황에서 기존 COSMOS 좌회전 감응신호제어에 비해 지체가 감소하는 개선 효과가 있는 것으로 분석되었다.따라서 본 연구에서 제시한 좌회전 감응신호제어 방법은 U-Turn 차로가 있는 좌회전 차로에 좌회전 감응신호제어 시스템을 구축할 시 효율적인 교통운영을 수행하는데 도움이 될 수 있을 것이라고 기대된다.본 연구에서는 다양한 U-Turn 허용구간의 형태가 다양한 교차로에 대해서 실험을 하지 못했으며 ⊿T 값을 명확한 연구가 부족하기 때문에 보완연구가 필요할 것이다.