곡선부 초고속주행 시 고령 운전자의 횡방향 주행안전성 평가 연구

정아람,장지용,박현진,오철 대한교통학회 2021 대한교통학회지 Vol.39 No.3

Understanding of driving behaivor in the high-speed driving environment of 140km/h based on scientific analyses is the basis to derive effective safety countermeasures for the crash prevention. In particular, the lateral driving behavior in the horizontal curves by the driver’s driving ability is an important element in safety analysis. Elderly drivers, in general, have lower physical and congnitive capabilities than non-elderly drivers. Therefore, it is necessary to evaluate the driving safety of an elderly driver when driving in horizontal curves at high-speed conditions. The purpose of this study is to derive effective evaluation indicators to represent the lateral driving safety of elderly drivers, and to identify unsafe road sections based on the analysis of derives indicators. A large-scale driving simulator equipped with a real-time vehicle dynamics simulation system was used for conducting driving simulation experiments with 71 participants. Both the rate of run-off the lane and the standard deviation of lateral acceleration were identified as promising indicators to evaluate the lateral safety of elderly drivers. Regarding the unsafe road sections, it was found that road segments including horizontal curves less than 3,000m of curve radius, downhill, convex slope, and a continuous tunnel sections would negatively affect expected to be used as fundamentals for traffic safety management strategies to address elderly driver’s safety in high-speed driving conditions. 140km/h 수준의 초고속주행 환경에서 운전자의 주행행태를 과학적으로 분석하고 이해하는 것은 교통사고 예방을 위한 도로설계 및 안전시설 설치의 근간이 된다. 운전자의 주행능력에 따른 곡선부에서의 운전자 횡방향 주행행태 변화는 안전성 분석 시 중요한 평가대상이다. 일반적으로 고령 운전자의 경우 비고령 운전자보다 신체적 능력 및 인지 ‧ 판단 능력이 저하되므로 횡방향 주행행태가 주행안전성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 곡선부 초고속주행 시 고령 운전자에 대한 주행안전성 평가가 필요하다. 본 연구의 목적은 곡선부 초고속주행 시 고령 운전자의 횡방향 주행안전성을 나타낼 수 있는 평가지표를 선정하고, 주행안전성 취약구간을 도출하는 것이다. 본 연구의 분석대상은 현재 설계속도 140km/h로 설계되고 공사가 진행중인 서울-세종 고속도로의 안성-용인 구간으로 설정하였으며 실시간 차량 동역학 시뮬레이션 시스템이 탑재된 초대형 도로주행 시뮬레이터를 이용하여 다양한 연령층의 운전자 71명에 대한 주행 데이터를 수집하였다. 연구 결과, 고령 운전자의 주행안전성을 나타낼 수 있는 대표 평가지표를 차로이탈률과 횡방향 가속도 표준편차로 선정하고 설계구간별로 산출된 평가지표에 따라 주행안전성이 취약한 상위 5개의 설계구간을 도출하였다. 주행안전성 취약구간은 주로 평면곡선 반지름이 3,000m 미만이고 내리막 혹은 볼록 경사와 연속터널 구간이 포함되는 것으로 나타났다. 주행안전성 취약구간에서는 고령 운전자의 시인성 저하 및 핸들조작 미숙으로 평면선형의 변화에 적절하게 대응하지 못해 주행안전성이 저조한 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 기존 도로의 제한속도 상향 및 초고속도로 설계에 관한 교통안전관리 방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

주행시뮬레이터 내 주변차량 현실성 제고를 위한 실차와의 비교분석 : 교차로 접근 시 감속시간을 중심으로

박성용,이상용,박민주 한국교통연구원 2017 交通硏究 Vol.24 No.3

In this study, we have focused on the fact that various driving situations simulated in a Driving Simulator are difficult to explain by the traffic models. Among them, we measured the decelerating behaviour of drivers approaching to the intersection using the On-board Diagnostics 2(OBD2) protocol with Blackbox data and compared them with the data from the driving simulator to improve the reality of surrounding vehicles moving around. As a result of the comparison analysis, it was founded that the time lapsed from deceleration when approaching the intersection of the vehicles passing straight through and the vehicles attempting to make left turns after passing through the intersection was similar to the actual drivers and the surrounding vehicles in the driving simulator. However, the time lapsed from deceleration when approaching the intersection of the vehicles attempting to make right turns after passing through the intersection was found to be different between the simulator and the actual drivers. This study has conducted statistical test to compare simulated surrounding vehicles with actual driven vehicles. After all, it is expected to realistically improve the movement of surrounding vehicles in driving simulation. 본 연구에서는 주행시뮬레이터에서 모사되는 다양한 주행상황들이 교통 모형적으로 설명되기 어렵다는 점에 착안하여 주행 중 마주하게 되는 특정상황에 대한 주변차량 현실성을 검토하고자 하였다. 그중 신호교차로 접근 시의 운전자들의 감속행태를 블랙박스 영상 자료 OBD2 자료를 활용하여 측정하고, 이를 연구개발 중인 주행시뮬레이터에서 산출된 자료와 비교하여 주행시뮬레이터의 주변차량 현실성을 가늠하고자 하였다. 비교 분석 결과 교차로를 통과하여 직진을 하려고 하는 차량과, 교차로 통과 후 좌회전을 하고자 하는 운전자의 교차로 접근 시 감속에 소요되는 시간은 시뮬레이터와 실제 차량 운전자가 유사한 것으로 나타났으나 우회전을 하고자 하는 운전자의 교차로 접근 시 감속 소요시간은 시뮬레이터와 실제 운전자 간에 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 운전자의 자연스러운 운전결과를 수집한 자료와 시뮬레이터 주변차량 자료를 통계적 비교 검정을 수행하여 향후 시뮬레이터 S/W 개발 시 현실성 제고를 위한 보완에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

경제적 주행을 위한 친환경 주행 시뮬레이터 모듈 개발

정성학(Sung-Hak Chung) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.7

본 연구의 목적은 경제적인 주행속도 지표를 제공하는 도로 주행 시뮬레이터의 모듈을 개발하는데 있다. 주행경제를 위한 친환경 주행 시뮬레이터 모듈은 에너지의 효율화, 도로안전향상, 지속가능한 저탄소 녹색성장의 도로운영기술, 비용절감 정보를 제공한다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 현장에 구현되어 있는 도로선형과 도로기하구조정보에 따라 도로주행 정보와 모의주행 시나리오를 검토하여 시뮬레이션을 수행하는 기술사양을 구현하였다. 본 연구를 통하여 개발된 친환경 주행 시뮬레이터 모듈은 주행모드 행위분석의 네비게이션 정보표출이나 이용편의성을 증진시키는 다양한 연계교통과 국도설계체계를 구축히는데 기여할 것이다. The aim of this study is to propose economical driving speed index which those are geometric road status; assess the levels of which those cost-benefit of driving energy consumption and emission; are search road safety design and operational technology for driving simulator. For the objective, we analyzed the current status of driving energy consumption and driving scenarios by the road alignments, and reviewed driving and technical specifications by the geometric types of road according to the implementation, and extended completion. Throughout the result of this study, diverse related driving information provision service, efficiently navigation driving module is expected to be implemented in the national highway design system.

차량시뮬레이터를 이용한 장대터널 주행안전성 연구

류준범,신용균,박성진,한주현 한국도로학회 2011 한국도로학회논문집 Vol.13 No.1

장대터널은 터널이 갖는 고유 특성으로 인하여 운전자의 주행안정성이 저하되고 사고위험성이 높기 때문에 신규 터널 설계시 사전에 충분한 검토가 필요하다. 특히 터널 주행시 나타나는 안정적인 속도유지 곤란과 졸음운전 가능성의 증가, 사고발생 시 높은 치사율및 운전자가 경험하는 주관적인 불안감 등으로 인하여 설계 단계부터 시공에 이르기까지 교통심리학 및 인간공학적인 측면에서 숙고가요구된다. 본 연구에서는 차량시뮬레이터를 이용하여 10km 이상의 장대터널(고속국도 60호선 춘천~양양간 건설공사 제14공구 내인제터널) 기본 설계안에 대한 운전자의 주행안정성을 평가한 후, 터널주행에 따른 문제점들을 파악하여 사고위험성이 높을 것으로 추정되는 위험구간 및 개선방안 등을 제시하였다. 실험 결과, 양양 및 춘천 방면 모두 도로선형이 바뀌는 변곡점을 전후하여 주행안정성이 저하되고 운전부하가 높아 위험구간으로 드러났다. 마지막으로 본 연구의 제한점 및 시사점에 대해 논의하였다. Considerable evaluation is needed to design a new longitudinal tunnel in advance because it damaged drivers’ driving safety and heightened the possibility of traffic accidents with its physical characteristics. Specifically, considering traffic psychological and ergonomic factors was very important to prevent the difficulty of maintaining safe speed, the increase of the drowsy driving, the fatality of traffic accidents, and subjective feelings such as anxiety while driving a car through the tunnel, from design to construction. This study dealt with driving safety evaluation of an original road alignment design for the longitudinal tunnel (length: above 10km) with a driving simulator, and helped us to improve an original road alignment design and make an alternative road alignment design with presenting risky districts. The results of experiment showed that inflection points were revealed more risky districts, because they impaired driving safety and elevated driver workload while driving a car through around the inflection points of two-way route. Finally, the limitations and implications of this study were discussed.

시뮬레이터 훈련이 척수손상 환자의 운전시뮬레이터 도로 주행시간과 주행조작 능력에 미치는 영향: 단일사례 실험연구

이상헌,원재경 대한보조공학기술학회 2023 대한보조공학기술학회지 Vol.15 No.2

목적 : 본 연구는 시뮬레이터 훈련이 척수손상 환자의 운전시뮬레이터 도로 주행시간과 주행조작 능력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 단일사례실험연구 AB설계로 진행되었으며, 기초선 3회기, 중재기 10회기를 적용하였다. 기초선 3회, 중재기 5회 도로주행코스(중급) 수행 시 운전시간, 주행조작 능력 자료가 수집되었으며, 연구결과 분석을 위하여 시각적 분석 방법과 평균 ±2*표준 편차를 사용한 양적 분석을 동시에 사용하였다. 결과 : 연구대상자 3명의 총 주행시간은 기초선 A보다 중재기 B에서 3분 내외의 감소하였고, 세 명 모두에서 통계학적으로 의미있는 주행 능력의 향상이 확인되었다. 주행조작능력 또한 오류 점수가 감소하였고, 첫 번째 참여자와 세 번째 참여자의 경우 그 변화가 통계학적으로 유의하였다. 결론 : 본 연구에서 연구대상자의 총 주행시간 및 수행 오류의 감소가 확인되어 운전시뮬레이터 훈련의 효과가 있었다. 이와 같은 결과는 운전시뮬레이터 훈련의 적용 가능성을 뒷받침 한다

차량 시뮬레이터를 이용한 운전자 인지기능이 주행행태에 미치는 영향 연구

황순천,이동민,김선훈,김도훈 대한교통학회 2020 대한교통학회지 Vol.38 No.5

Recently, traffic accidents caused by high-risk drivers such as elderly drivers have emerged as a major social problem. People feel uneasy about driving by high-risk drivers, so it is argued that they should be ​institutionally restricted from driving. However, it is difficult to determine suitabilities of driving by inspecting factors that affect the actual driving abilities. For elderly drivers, restricting their driver licenses can be factors infringing on mobility rights. For this reason, a prudent approach is needed to improve the driver aptitude test system. In order to solve this problem, if the driver license is determined by assessing physical and cognitive abilities which are identified to affect driving, it will be a better system which all ages agree. In this study, human factors that can influence driving were analyzed by comparing between cognitive abilities and driving behaviors using a driving simulator. Cognitive abilities of 65 subjects were measured using special apparatus. The results of measured cognitive abilities were used to categorize into two groups which were with good abilities and with poor abilities. Next, driving behaviors of the subjects in various road environments were analyzed through collected log data using a driving simulator. First, it was confirmed that the subjects with relatively higher age belonged to the group with poor cognitive abilities. Second, the group with good cognitive abilities showed better driving behavior than the worse group. Third, it was analyzed that there were more differences in urban roads between two groups. Fourth, it is confirmed that there were more differences in driving behavior among the groups at nighttime than at daytime. The results of this study are meaningful because this was carried out empirical studies to find the factors affecting driving behaviors. This research can be used to carry out future research on the driver license and driving behaviors. 최근 고령운전자 등 고위험군 운전자들에 의한 교통사고가 주요 사회적 문제로 대두되고 있다. 이에 고위험군 운전자들이 운전을 하는 것에 대하여 사람들은 불안감을 느끼며, 이들이 운전을 하는 것에 대하여 제도적으로 제약이 필요하다는 주장이 제기되고 있다. 하지만 실제 운전능력에 영향을 미치는 요인을 검사하여 운전 적합 여부를 판별하기는 어려운 문제라 신중한 제도 개선이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위한 한 가지 방안으로 운전능력에 영향을 미치는 것으로 확인된 신체적 ‧ 인지적 능력 평가 요소들로 운전적성을 평가한다면 모두가 인정하는 제도가 될 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 인지능력 검사와 차량 시뮬레이터를 이용한 주행행태를 분석하여 운전능력에 영향을 줄 수 있는 요인을 분석하였다. 먼저 65명의 피실험자를 대상으로 인지능력을 측정하였다. 측정된 인지능력 결과를 토대로 인지능력이 상대적으로 높은 그룹과 낮은 그룹으로 군집분석을 수행하였다. 다음으로 차량 시뮬레이터를 이용하여 수집된 피실험자들의 주행행태를 분석하였다. 분석 결과 첫째, 상대적으로 연령이 높은 피실험자가 인지능력 결과가 낮은 그룹에 속하는 경우가 많음을 확인하였다. 둘째, 인지능력이 상대적으로 높은 그룹이 낮은 그룹보다 안정된 주행행태가 관측되었다. 셋째, 도시부 도로보다는 지방부 도로에서 그룹 간 주행행태 차이가 더 많은 것으로 분석되었다. 넷째, 주간 상황과 야간 상황을 비교한 경우에도 야간 상황에서 그룹 간 주행행태 차이가 더 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 운전행태에 미치는 요인을 찾아내는 실증 연구를 수행했다는 점에 의의가 있으며, 향후 운전면허 제도 및 운전행태 관련 연구를 수행하는데 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

주행 시뮬레이터를 이용한 운전성향에 따른 자율주행 주행행태 선호도 평가

황순천,이동민,정경옥,박성용,김도훈 한국교통연구원 2021 交通硏究 Vol.28 No.2

As modern technology development grow, the global world expects autonomous vehicle to become one of the general transportation. As autonomous vehicle would be used to serve as a transportation, the study must target reliability and feasibility from the occupant’s perspective. Based on occupant’s aspect, the study must address which variety of autonomous vehicle individual prefer. In this paper, the study measured occupant’s rates of favor within four different virtual simulation autonomous vehicle transportation experiences. As the study utilized surveys of both occupant’s tendency to drive and satisfaction of simulation, the study were able to extract significant data. As a result, data showed high tendency among all samples to favor aggressive autonomous experiences. This correlation was much more intense among aggressive driving advocate group. In addition the study showed that all samples showed tendency to avoid prefering most aggressive nor most defensive in autonomous experiences. As a result the study have found that there is a significant correlation between occupant’s tendency to drive and designated autonomous vehicle experience. 첨단기술 발전이 빠르게 진행됨에 따라 사람이 운전하지 않는 자율주행차가 현실화될 것이란 기대감이 높아지고 있다. 이에 자율주행차 기술개발에 맞춰 이용자 측면에서 수용성, 신뢰성 등에 대한 평가가 필요하며, 이를 전제로 어떤 자율주행 주행행태를 이용자가 선호하게 될지에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 주행 시뮬레이터를 이용하여 가상환경으로 구현된 다양한 도로환경을 동일하게 주행하는 네 가지 자율주행 주행행태에 따른 이용자 측면 선호도를 평가하는 연구를 수행하였다. 본인 운전성향과 설문조사 기반 만족도 평가 등을 활용하여 자율주행 주행행태에 대한 선호도 평가를 수행한 결과 유의미한 결과가 도출되었다. 연구결과, 피실험자들은 본인 운전성향과 상관없이 ‘공격적’ 자율주행 주행행태에 대한 선호가 가장 높았으며, 이러한 경향은 본인 운전성향이 공격적인 그룹에서 더욱 두드러지게 나타났다. 또한, 피실험자들은 양 극단의 자율주행 주행행태에 대해서는 선호하지 않는 경향을 보였다. 이러한 결과를 통해 운전자가 선호하는 자율주행 주행행태는 개인별로 차이가 있음을 확인하였으며, 운전성향 등 개별 성향에 따라 선호도 차이가 나타날 수 있음을 확인하였다.

가상현실기술을 활용한 터널부 길어깨 확장 효과 분석

김형규,김병곤 차세대컨버전스정보서비스학회 2021 차세대컨버전스정보서비스기술논문지 Vol.10 No.6

우리나라는 안전 및 운영 효율성을 고려하여 터널을 지속적으로 설치하였으며, 지난 10년간 터널 설치 개수는 약 2배 정도 증가하였다. 터널부의 경우 지침에 의거하여 설계되고 있으나, 터널 입구부분의 경우 암순응 및 압박감에 의하여 감소하게 되며, 실제 일본 고속도로에서 발생하는 정체의 약 13%가 터널 입구부에서 발생하고 있으며 이에 따른 정체 및 추돌사고가 야기되고 있다. 이에, 본 연구에서는 가상주행 시뮬레이터를 활용하여 터널 입구부 사고를 감소시킬 수 있도록 터널 진입부 길어깨 확대에 의한 안전성을 분석하였다. 동일한 조건에서 우측 길어깨 폭만의 변화에 따른 주행안전성을 비교하기 위하여 가상주행 시뮬레이션을 이용하여 20대~60대 피실험자 30명을 대상으로 실험을 진행하였다. 오른쪽 길어깨는 고속도로 설계지침서와 도로의 구조 설치 기준의 관한 규칙에 따라 2.5m와 3.0m로 구분하여 시나리오를 구성하였다. 분석구간의 평균 주행속도와 터널 진입시 평균 주행속도와의 속도편차, 차로중심에서 벗어난 거리 및 차량 핸들 조향각도를 분석한 결과, 길어깨 폭이 3.0m일 때 2.5m일 때에 비하여 주행안전성 측면에서 안전성을 느끼는 것으로 타났다. 연구결과를 종합할 경우, 우측 길어깨 폭이 3.0m로 하는 것이 주행안전성 측면에서 우수하나, 건설비용을 고려하여 일평균 교통량 33,000대를 이상의 교통량을 보이는 도로구간에 대해서는 향후 고속도로 설계시 우측 길어깨 폭을 3.0m 이상으로 확장시켜 안전성 및 운영성을 모두 확보할 필요가 있다. South Korea continuously installed tunnels in consideration of the safety and operation efficiency, and the number of installed tunnels has doubled over the past 10 years. The tunnel section is designed based on the guidelines, but the tunnel entrance becomes narrow due to dark adaptation and pressure. In fact, around 13% of traffic in expressways of Japan happens in the entrance and this leads to congestion and rear-end collision accidents. Therefore, this study aims to analyze the stability from the expansion of the shoulder width in the tunnel entrance by applying virtual reality driving simulator in order to reduce the accidents that happen in the tunnel entrance. To compare the driving stability based on the changes in the width of the right shoulder under the same condition, virtual reality driving simulator is used to conduct an experiment on 30 subjects in their 20s to 60s. The right shoulder is classified into 2.5m and 3.0m based on the design guidelines of the expressways and the road structure installation regulations. As a result of analyzing the speed deviation between the average driving speed of the analysis section and the average driving speed when entering the tunnel, the distance away from the center of the lane, and the steering angle of the vehicle steering wheel, safety in terms of driving safety was improved when the shoulder width was 3.0 m compared to that of 2.5 m. turned out to be felt In addition.

가속도 기반 자율주행 패턴에 대한 이용자 만족도 평가 연구

황순천,이동민 한국ITS학회 2023 한국ITS학회논문지 Vol.22 No.6

With the rapid advances in automated driving technology, opportunities to experience automated driving directly or indirectly are being provided to the public. On the other hand, research on the preferred automated driving patterns from the user's perspective has not been conducted in Korea. This study used a driving simulator and an experimental vehicle capable of automated driving to evaluate the user satisfaction regarding longitudinal and lateral accelerations. Automated driving patterns were implemented in a virtual environment simulation using five values of longitudinal and lateral accelerations derived from driving experiments. Among these values, three were implemented through experimental vehicle-based automated driving to evaluate satisfaction and anxiety. The participants evaluated lateral acceleration more sensitively than longitudinal acceleration and showed higher levels of anxiety. Based on these results, the necessity of user-oriented evaluation research for automated driving patterns and the suitability of simulator-based evaluation methods were presented.

주행사이클에 따른 전기차 최대 주행 가능 거리 비교

김정민(Jeong-Min Kim) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2012 No.4

In this paper, EV(Electric Vehicle) simulator is developed to compare maximum driving range of electric vehicle for different driving cycle. Four(4) different driving cycles are used for simulation, and it is found that the vehicle can drive about 170km for driving cycle which has velocity under 100km/h. However, if the velocity of driving cycle increase over 100km/h, the maximum driving range decrease and the driving range marked about 100km/h.