신호교차로의 개별현시방법 적용에 관한 연구 = A Study on Application of Phase Based Method at Signalized Intersections

국문 초록 (Abstract)

도심의 독립신호교차로는 현재 최소화된 신호현시방법인 현시단계방법으로 운영되고 있지만, 이 방법은 임계교통류의 현시율이 작은 교통류에 대해서는 상대적으로 많은 녹색지간을 부여함으로써 녹색시간의 손실이 발생하여 지체도가 증가한다. 따라서 본 눈문은 녹색시간의 손실을 최소화하기 위해 교통류 제어원리를 신호 현시설계에 도입한 개별현시방법을 연구하였다. 이것은 비록 현시수가 증가하더라도 모든 교통류를 제어함으로서 녹색시간 손실이 감소하며, 신호주기와 지체도가 줄어든다. 그러므로 개별현시방법을 도심의 독립신호교차로에 적용하기 위해 교통조건에 부합되는 분석교차로를 추출하였다. 또한 이들 교차로의 교통량과 포화교통량으로 임계교통류의 소요현시율을 산정하여 4현시와 개별현시방법을 적용한 5현시의 최적대안을 비교하였다. 여기서 현시중첩하여 얻은 5현시 신호배열이 4현시로 운영할 때보다 소요현시율이 감소한 분석교차로가 37개로 나타나 기존의 4현시 신호체계에 개별현시방법을 도입시 약 74%의 개선효과를 얻을 수 있을 것으로 보이다. 또한 현시율이 감소한 37개 분석교차로 중 34개 분석교차로에서 지체도가 감소하였다. 개별현시방법을 신호교차로에 적용할 때 현시중첩한 방향의 직진 교통량 비율은 접근로 1이 91%, 접근로 2가 97%일 경우 가장 지체감소가 클 것으로 보인다. 또한 기존의 교차로 용량이 클수록 현시율 감소가 커지며, 소요현시율이 감소하면 포화도도 감소하여 교차로의 운영효율이 증가할 것으로 보인다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Isolated intersection in urban area has been operated by the present minimized Signal Phase Method, Stage Based Method, and the method made delay increase by giving the relatively longer green time with the less flow ratio of critical movement. Therefore, to minimize the green time loss, this thesis studied the phase based method, which was introduced with the group control philosophy on the signal phase design and, though increasing the number of flow, generated the reduction of the green time loss, the period signal and delay by controlling all of the flow. In order to apply the Phase Based Method at signalized intersections, it extracted the analysis intersection suitable to the traffic condition. Computing the necessary flow ratio of criticl movement from the volum and saturation flow in those intersection, it compared the optical measures of 5-phase which are applied with the 4-phase and Phase Based Method. It showed that, comparing the 4-phase operation, the 5-phase signal arrangement computed from the phase overlap included 37 analysis intersections with reduced the necessary flow ratio. According to those results, it is suggested that it could get the improving effect of 74% when introducing the Phase Method on the previous 4-phase signal system. Additionally, 34 of 37 intersection with the reduced flow ratio shouwed the reduction of the delay. As applying the Phase Based Method on the signal intersection, it is presumed that the delay reduction is the best when the volume ratio of stratight directionto the phase overlap is approach 1 of 91% and approach 2 of 97%. Moreover, it is expected that the efficiency of operation will be increased as the flow ratio reduction becomes larger proportionally to the capacity of previous intersections, and the degree of saturation becomes decreased according to the reduction of necessary flow ratio.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 국문초록
• 제1장 서론 = 1
• 제1절 연구의 배경 및 목적 = 1
• 제2절 연구의 범위 및방법 = 2
• 제2장 신호교차로 현시설계의 이론적 접근 = 4
• 제1절 기존연구 검토 = 4
• 제2절 신호현시(Siganl Phasing) = 5
• 1. 현시배열(Signal Arrangement) = 5
• 2. 현시결정 = 9
• 제3절 신호교차로의 신호시간 결정방법 = 11
• 1. 현시율 산정지표 = 11
• 가. 교통량 및 교통류율 = 12
• 2. 신호시간 결정방법 = 14
• 가. 기본용어 정립 = 14
• 나. 신호시간 산정방법 = 15
• 제3장 신호교차로의 소요현시율 산정 = 2
• 제1절 분석자료 선정 = 22
• 제2절 자료분석 = 25
• 1. 교차로 교통량 산정 = 25
• 2. 포화교통량 산정 = 26
• 제3절 소요 현시율 산정 = 29
• 제4장 개별현시방법의 정립 및 평가 = 31
• 제1절 개별현시방법의 이론 = 31
• 제2절 개별현시방법의 적용 = 34
• 1. 기존 현시배열의 분석 = 34
• 2. 개별현시방법을 이용한 5현시 배열의 분석 = 43
• 3. 현시배열의 비교분석 = 48
• 제3절 TRANSYT-7F에 의한 자체도 산정 = 51
• 1. T 7F 모형 정립 = 51
• 2. 신호주기 산정 및 분할(split) = 52
• 3. T-7F 모형에 의한 지체도 분석 = 56
• 4. 평균지체도에 의한 현시 배열 비교 분석 = 61
• 제4절 개별현시방법의 검증 및 적용성 검토 = 63
• 1. 개별현시방법의 검증 = 63
• 2. 개별현시방법의 적용성 검토 = 64
• 가. 현시중첩한 방향의 직·좌교통량 비율과 현시율 관계 = 65
• 나. 교차로 용량 = 67
• 다. 교차로 포화도 = 68
• 라. 현시율·주기·지체도와의 관계 = 70
• 제5장 결론 및 건의 = 71
• 참고문헌 = 74
• 부록 = 76
• ABSTRACT = 95