고속도로 기종점 간 통행시간 예측모형 개발 = Estimating Origin-Destination Travel Time of Freeway

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The O-D(origin-destination) travel time on freeway is important information for users to select the departing time, traveling path and for operator to decide the strategies for congestion management of freeway during the holiday which the travel demand increases. It is so difficult to predict the O-D travel time accurately because of variation of the O-D demand and the departure time. The freeway of Korea is equipped with the VDS (vehicle detector system) which is capable of collecting the real-time traffic information such as the spot speed, traffic flow, and occupancy. Also the TCS (toll collection system) allows the operator to collect the real-time O-D travel time based on the arrival time. The travel time should be informed to users based on the current departer and two kind of methods using VDS data and TCS data are used to calculate the O-D travel time. The former generates the error in the gathering process from section to O-D travel time and the latter generates the error from the time-lag between departure and arrival.
In this paper, the new empirical model for estimating the O-D travel time is proposed using both of VDS and TCS data to assist the shortcoming each other. The proposed model was evaluated using the real traffic data of
Chuseok last year which occurred serious congestion and conduced much better accuracy than the existing methods. In the conclusion, we suggest the improving technique of the proposed model as future study.

국문 초록 (Abstract)

고속도로 기종점 간 통행시간은 이용자의 출발시간대 및 노선선택, 그리고 도로 운영자의 의사결정 등에 활용되는 유용한 교통정보이다. 특히 교통수요가 집중되어 극심한 교통혼잡이 발생하는 추석 및 설 연휴기간 동안의 기종점 간 통행시간 예측은 교통수요가 가변적이어서 정확히 예측하기에 많은 한계점이 있다. 우리나라 고속도로는 ㎞ 단위로 교통정보 수집체계인 VDS가 구축되어 실시간 교통정보 수집이 가능하며, 또한 TCS 자료를 이용하여 도착시각 기반 기종점 간 통행시간의 수집이 가능하다. 이용자를 위한 출발시각 기준 통행시간을 예측 · 제공하기 위한 기법으로 현재 시각 기준의 VDS 자료를 이용하는 기법과 현재 도착시각 기준의 기종점 간 통행시간인 TCS 자료를 이용하는 기법이 있는데, 전자는 구간 통행시간을 기종점으로 합산하는 과정에서의 오차와, 후자는 도착시각과 출발시각 간의 시간처짐현상(time-lag)에 따른 오차로 인하여 예측력에 한계가 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 실시간으로 수집가능한 VDS 자료와 TCS 자료를 병합하여 기존의 2가지 통행시간 예측기법의 단점을 보완하는 기종점 간 통행시간 예측기법을 제안하고, 2007년 설 및 추석 연휴기간 동안의 서울-북대구 영업소 간 실제 통행시간을 이용하여 평가하였다. 제안된 모형은 기존의 2가지 통행시간 예측기법보다 정확도가 더욱 높은 결과를 보여주고 있으며, 시간처짐현상을 보완하기 위한 새로운 기법을 향후과제로 제안하고 있다.

참고문헌 (Reference)

1 오세창, "차량검지기 교통량 데이터를 이용한 고속도로 통행시간 추정 및 예측모형 개발에 관한 연구" 대한교통학회 21 (21): 83-95, 2003

2 유정훈, "지점과 구간기반 자료를 활용한 실시간 통행시간 추정 모형" 한국도로학회 10 (10): 155-164, 2008

3 김성현, "일반국도의 동질구간 내 지점 및 구간 검지기 자료의 융합을 통한 통행시간 추정 알고리즘 개발" 서울대학교 2005

4 이의은, "시간처짐현상을 고려한 장거리구간 통행시간 예측 모형 개발" 대한교통학회 20 (20): 51-61, 2002

5 김재진, "구간검지체계를 이용한 On-Line 출발시각기준 링크 통행시간 추정 (연속류를 중심으로)" 대한교통학회 24 (24): 157-168, 2006

6 이영인, "교통정보제공을 위한 구간통행시간 산출 방법론 연구 (적정표본수 결정방법을 중심으로)" 대한교통학회 20 (20): 55-67, 2002

7 강정규, "고속도로 통행료수납자료를 이용한 통행시간 예측모형 개발" 대한교통학회 20 (20): 151-162, 2002

8 이현재, "VDS와 AVI 기반의 최적 통행시간 추정모형개발" 아주대학교 2005

9 유병석, "Mobile 위치정보를 이용한 통행시간 추정모형 개발" 서울대학교 2005

10 D. Park, "Identifying Optimal Data Aggregation Interval Sizes for Link and Corridor Travel Time Estimation and Forecasting"

11 한국도로공사, "ITS 기술개발 연구(Ⅳ) 고속도로 통행시간 예측시스템 개발" 2000

12 정연식, "GPS/DGPS Probe System을 이용한 실시간 링크통행시간 추정 알고리즘 개발" 21 (21): 1-12, 2001

13 J. D. Riley, "Evaluation of Travel Time Estimates Derived from Automatic Vehicle Identification Tags in San Antonio"

14 F. Dion, "Estimating Spatial Travel Times Using Automatic Vehicle Identification Data"

15 C. Wei, "Development of Freeway Travel Time Forecasting Models by Integrating Different Sources of Traffic Data" 56 (56): 3682-3694, 2007

16 M. Chen, "Determining the Number of Probe Vehicle for Freeway Travel Time Estimation Using Microscopic Simulation"

17 장진환, "AVI 자료를 이용한 동적 통행시간 예측" 대한교통학회 22 (22): 169-175, 2004

18 . Zietsman, "A Comparison of Aggregate and Disaggregate Based Travel Time Estimation for Sustainability and ATIS Systems Applications"