교통안전성을 고려한 고속도로 오르막차로 동적운영 알고리즘 개발

Abstract

본 연구는 다양한 교통상황에서의 오르막차로의 안전성 측면을 고려하여 운영기준 수립 및 운영 알고리즘을 개발하고자 하였다. 교통량과 중차량 비율에 따른 시나리오를 설정하고, 미시적 교통류 시뮬레이션으로 구현하여 분석을 수행하였으며, 오르막차로 개폐여부에 따른 안전성을 평가하였다. 안전성을 평가하기 위하여 교통상충건수와 상충심각도를 평가지표(SSM:Surrogate Safety Measure)로 사용하였다. 분석결과, 서비스 수준이 낮고 중차량 비율이 증가할수록 교통상충건수가 증가하였으며, 서비스수준이 높고 중차량 비율이 증가할수록 상충 심각도가 높아짐을 보였다. 이를 바탕으로 교통 안전성 측면을 고려한 오르막차로 개 폐 기준 및 탄력적 운영을 위한 알고리즘을 제시하였다. 본 연구결과를 활용할 경우, 기존의 운영효율성 측면과 안전성측면 동시에 고려할 수 있는 효율적인 오르막차로 운영이 가능할 것이며, 교통사고 감소 효과도 기대할 수 있을 것이다. 또한 갓길차로, 공사구간관리 등 LCS 운영시 안전성 측면을 고려한 전략적 운영을 지원할 수 있을 것이다. Interest in freeway truck traffic has increased largely due to greater safety concerns regarding truck-related crashes. The negative interactions between slow-moving trucks and other vehicles are a primary cause of hazardous conditions, which lead to crashes with larger speed variations. To improve operational efficiency and safety, providing a climbing lane that separates slow-moving trucks from higher performance vehicles is frequently considered when upgrading geometrics. This study developed an operations strategy for freeway climbing lanes based on traffic conditions in real time. To consider traffic safety when designing a dynamic strategy to determine whether a climbing lane is closed or open, various factors, including the level of service (LOS) and the percentage of trucks, are investigated through microscopic simulations. A microscopic traffic simulator, VISSIM, was used to simulate freeway traffic streams and collect vehicle-maneuvering data. Additionally, an external application program interface, VISSIM's COM-interface, was used to implement the proposed climbing lane operations strategies. Surrogate safety measures (SSM), including the frequency of rear-end conflicts and, were used to quantitatively evaluate the traffic safety using an analysis of individual vehicle trajectories obtained from VISSIM simulations with various operations scenarios. It is expected that the proposed algorithm can be the backbone for operating the climbing lane in real time for safer traffic management.