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한국형 운행 모드 기반 배출량 산정 모형 개발에 관한 연구
허혜정,Christopher Frey,윤천주,양충헌,김진국 대한교통학회 2016 大韓交通學會誌 Vol.34 No.2
Atmospheric pollutants such as Nitrogen Oxides(NOx), Carbon Monoxide(CO), Carbon Dioxide(CO2), Particulate Matter(PM) and Hydrocarbons(HC) come from vehicle exhaust gases. Emission curves based on average travel speeds have been employed for estimating on-road emissions as well as evaluating environmental impacts of transportation plans and policies in Korea. Recently, there is a growing interest in estimation methods of vehicle emissions considering relationship between vehicle dynamic driving characteristics and emissions, and incorporating such emission estimators into traffic simulation models. MOVES Lite, a simplified version of MOVES, is one of the estimation methods. In this study, the authors performed a study to develop an adaptable version of MOVES Lite for Korea, called MOVES Lite-K. Vehicle types, driving characteristics, emission rates, and emission standards of Korea were reflected in MOVES Lite-K. The characteristics of emission calculation of MOVES Lite-K and NIER emission curves were compared and the adaptability of MOVES Lite-K were examined. 차량의 배기가스에는 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 입자상 물질(PM), 탄화수소(HC)와 같은 대기 오염물질이 포함되어 있다. 이러한 도로이동오염원의 배출량을 산정하기 위하여 한국에서는 평균속도 기반의 배출계수 곡선식을 사용하고 있으며 교통 계획과 교통 정책의 대안 평가에서 환경적 영향을 분석할 때 활용하고 있다. 그러나 최근에는 차량의 동적 운행 특성과 배출량의 관계를 보다 정확하게 반영하여 배출량을 산정할 수 있는 방법론과 이 방법론을 교통 시뮬레이션 모형에 통합하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. MOVES Lite는 MOVES의 간략 버전으로서 교통 시뮬레이션 모형에 통합될 수 있도록 개발된 운행모드 기반 배출량 산정모형이다. 본 연구에서는 한국의 차종, 주행특성, 배출계수, 배출규제 등을 반영하여 MOVES Lite를 개량한 MOVES Lite-K를 개발하기 위한 연구를 수행하였고, 국내의 대표적 배출량 산정 방법인 평균속도 기반의 배출계수 곡선식과 MOVES Lite-K의 배출량 산정 특성을 비교하여 두 방법론의 차이와 국내 적용성을 살펴보았다.
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한국형 간략 버전 운행 모드 기반 배출량 산정 모형 개발
허혜정(Hye Jung Hu),윤천주(Yoon, Chunjoo),양충헌(Yang, Choongheon),김진국(Kim, Jin-Guk),Christopher Frey 대한교통학회 2015 대한교통학회 학술대회지 Vol.73 No.-
차량의 배기가스에서는 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 입자상 물질(PM), 탄화수소(HC)와 같은 대기 오염물 질이 배출된다. 이러한 도로이동오염원의 배출량을 산정하기 위하여 한국에서는 배출계수곡선식을 사용하고 있으며 도로 계획과 교 통 정책의 대안 평가에서 환경적 영향을 분석할 때 사용하고 있다. 그러나 최근에는 차량의 운행 특성과 배출량의 관계를 보다 정확 하게 반영하여 배출량을 산정할 수 있는 방법의 도입 필요성이 제기되어 왔으며, 특히 운행모드 기반의 배출량 산정 시뮬레이터인 MOVES에 대한 관심이 증가하였다. 본 연구에서는 MOVES를 교통 시뮬레이션 모형에 통합할 수 있도록 간략화하여 개발한 MOVES Lite를 국내에서 활용할 수 있도록 하는 연구를 수행하였다. MOVES Lite의 배출량 산정 절차 과정에서 한국의 차종, 주행 특성, 배출계수, 배출규제 등을 반영할 수 있도록 하였다. 보정한 MOVES Lite와 한국의 배출계수곡선식의 배출량 산정 특성의 유사 성을 비교하여 국내 적용가능성을 판단하였다. 이 방법론은 미시 교통 시뮬레이션 모형 또는 메조 교통 시뮬레이션 모형과 통합되 어 한국의 교통 계획과 정책에 시행으로 인한 대기오염물질 배출량의 변화를 쉽고 편리하게 산정하는 데 활용될 수 있을 것으로 기 대된다.
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교통운영 전략 시행으로 인한 배출량 감소 효과 평가 연구
고관표,허혜정,김상기,양충헌,Nagui Rouphail 한국도로학회 2016 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.06
연구에서는 메조스코픽 교통 시뮬레이션 모형인 DTALite와 대기오염 배출량 산정 모형인 MOVES Lite-K를 활용하여 교통운영 전략 수행시의 이동성 변화와 대기 오염물질 배출량 변화를 평가하는 연구 를 수행하였다. 수원시를 대상으로 DTALite으로 교통 네트워크를 구축한 후, 첨두율 완화, 차량 교체, 재 차인원 증가 전략을 시행하는 시나리오를 시뮬레이션을 각각 수행하여 미시행 시나리오인 Baseline 시나 리오와 비교분석한 결과를 나타내었다. 본 논문에서는 이동성 지표인 속도와 오염물질 배출량에 대하여 비교 평가한 결과를 제시하였다. 그림 1에서 보는 바와 같이 네트워크 평균 통행 속도는 22.4 mph에서 첨두 집중율 완화, 재차인원 증 가의 시나리오에서는 평균 통행 속도가 각각 약 5 mph, 1.9 mph 증가하였다. 차량 교체 시나리오의 경 우는 교통수요가 동일하기 때문에 시행전과 유사한 평균 속도를 보이는 것으로 나타났다. 표 1에는 Baseline 시나리오 대비 대기오염 배출량의 변화율이 정리되어 있으며 시나리오별로 다음과 같은 감소 효과를 보이는 것으로 분석된다. ‧ 첨두율 완화 시나리오 : 교통혼잡을 완화시킴으로 인해 오염물질 배출량이 약 6~9% 감소 ‧ 차량 교체 시나리오 : 18%의 CO2 감소, 28%의 CO 감소. 교체된 차종인 휘발유 소형 승용차가 기존 차종인 휘발유 중, 대형 승용차 보다 CO2, NOx, CO, PM 배출율은 낮지만 HC 배출율이 높기 때문에 다 른 오염물질은 감소하였으나 총 HC 배출량은 증가하였음 ‧ 재차 인원 증가 시나리오 : 10%의 재차 인원 증가율을 적용하였기 때문에 차량 수요가 약 9% 감소하였고 오염물질 배출량도 수요 감소와 유사한 수준의 7~10% 감소를 보임 본 연구의 분석 결과를 통해 교통정책 대안별 네트워크 평균 속도 및 오염물질 배출량 변화를 분석할 수 있었다. 본 연구에서 적용한 방법론이 교통운영전략, 교통정책, 교통사업 평가 시 활용된다면 이동성 과 환경적 측면을 함께 고려할 수 있는 주요 판단 지표를 의사 결정자에게 제공할 수 있을 것으로 보인다.
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Mesoscopic 모형을 이용한 오염물질 배출량 및 에너지 소모량 산정
고관표(Ko, Kwanpyo),김상기(Kim, Sang-Gi),Nagui M. Rouphail,Shams Tanvir,허혜정(Hye Jung Hu),양충헌(Yang, Choongheon) 대한교통학회 2015 대한교통학회 학술대회지 Vol.73 No.-
일반적으로 통행시간, 통행속도와 같은 이동성 지표가 교통 네트워크를 평가하기 위한 효과척도(MOE)로 사용되어 왔으나 에너지 와 환경에 대한 관심이 높아지면서 교통 운영 전략과 교통 정책에 따른 에너지 소모량 및 대기 오염 물질 배출량 분석이 중요해지고 있다. 그러나 현재 주로 사용되고 있는 거시 교통 시뮬레이션 모형에서는 시간대별 혼잡 수준에 따른 교통 네트워크의 상태를 모니 터링 또는 예측하는 데 한계가 있고 정확한 대기오염 물질 배출량 산정이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 메조스코픽 교통 시뮬레이 션 모형인 DTALite와 대기오염 배출량 산정 모형인 MOVES Lite를 이용하여 수원시 교통네트워크의 이동성을 평가하고 에너지 소 모량 및 대기 오염 물질 배출량을 산출하였다. 이를 위하여 거시 교통 모형인 TransCAD로 구축된 수원시 네트워크를 DTALite 네트 워크로 변환하고 수원시 속도 자료를 활용하여 변환된 네트워크를 정산하였다. Newell의 kinematic wave model을 이용한 동적통행 배정을 수행하여 시간대별 (15분 단위) 교통 혼잡 상황을 시뮬레이션하고 이에 따른 에너지 소모량과 대기오염 배출량을 산정하였 다. 본 연구에서 적용한 방법론은 교통운영전략과 교통 정책으로 인한 네트워크의 변화로 인한 도로의 이동성과 환경적 측면의 변 화를 보다 정확하게 평가하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.
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이동감시 플랫폼을 위한 픽셀 및 GPS 데이터 기반 경량의 실시간 객체추적 알고리즘
김하준(Ha-Jun Kim),김경수(Kyung-Soo Kim) 제어로봇시스템학회 2021 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.27 No.12
This study proposed a method for detecting moving objects (e.g., people and vehicles) in the images of a lightweight mobile platform, and for the real-time visualization and tracking of the location information on the screen. First, a lightweight cable-driven platform and remote access environment were configured for the experiment. Next, a TensorFlow Lite environment was configured in the control computer, and an object detection algorithm was applied to the images obtained from the camera on the cable-driven platform. Subsequently, the bounding box coordinates of the object and class information were used as the inputs, as well as the camera specifications, GPS information, and the actual size information of the object to estimate the coordinates of the object. However, the significant limitations in the performance of CPU, GPU, and memory restrict the applications of high-performance deep learning models in a mobile platform environment. Therefore, in this study, a lightweight model, such as MobileNet SSD v2 was applied, and Google Edge TPU, which can use TensorFlow Lite environment, was used to facilitate computations, such as real-time object detection and coordinate estimation. In addition, this study presented a method for assigning a unique ID to a detected object and tracking it using the Euclidean distance, and the advantages of a simple algorithm using GPS data and a single moving camera in the surveillance field were presented.
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