교통 시뮬레이션 분석에 의한 교통패턴의 분산과 민감도에 관한 연구

Abstract

In recent researches, several dynamic path-based microscopic traffic simulators were developed and applied to real traffic analysis. However, such dynamic path-based traffic simulators are still on the way of testing stage. Therefore, it is necessary to identify and understand the characteristics of the simulator more clearly before applying them to real policy analysis. This study used MITSIMLab as a dynamic path-based traffic simulator, which was developed by the ITS program at MIT. In order to identify the characteristics of MITSIMLab and its performance, the study analyzed sensitivity of traffic flow patterns depending on the value of parameters in major models of the simulator. This analysis will give some clues which models and parameters are more carefully calibrated in order to keep reasonable accuracy of simulation results. In other words, this study performed simulation analyses several times with same network and same data, because simulation analysis could give dif- ferent results every time due to its stochastic attributes. The analysis showed that the Nariation of speeds was increased as the level of congestion increased with repeated simulation results. Then, the study calculated the average, standard deviation, max- imum and minimum values of travel time, speed, volume, length of queue with the simulation results. After those analyses, other simulation analyses were performed again with same network and data with different value of a parameter in the model of MITSIMLab. Finally, the study compared the results of two simulations using different value of a parameter to see the sen- sitivity of traffic pattern by a parameter value. The study found that the simulation results are most sensitive to the value of parameter in the car following model. The study also tested that only one simulation could represent the average of many times of simulation by showing the deviation of traffic patterns with many simulations. 교통시뮬레이션 분석 분야에 있어 최근 세계적 연구 동향은 미시적 분석의 상세성과 거시적 분석의 체계간 상호 영향성을 함께 반영하며 분석하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 이와 같은 연구동향은 그 응용분야에 있어 아직 실험적 단계에 있다고 고려된다. 하지만 이와 같은 종합적 미시적 교통 시뮬레이션 프로그램을 실질적인 교통정책 분석에 으용하기에 앞서 그 시뮬레이션의 각 모형의 특성과 분석결과의 종합적 특성을 정확하게 이해하는 것은 중요하다. 이 논문은 path-based 시뮬레이션을 기초로 한 MITSIMLab에 이용되는 주요 모형의 계수들을 대상으로 민감도 분석을 여러 차례 반복 수행함으로서 계수 값들이 Network 시뮬레이션 분석결과에 얼마나 영향을 주는가를 분석하였다. 분석결과 차량추종모형의 계수 값이 시뮬레이션 결과 변화에 가장 민감하게 영향을 주고 있는 것으로 분석되었다. 또한 시뮬레이션 분석이 그 분석결과가 매번 다르게 나올 수 있다는 점을 고려하여 동일한 조건에서 반복 분석하여 통행시간, 속도, 대기행렬길이 등의 평균, 분산, 최대 값, 최소 값 등의 통계적 분석을 하여 1회ㅢ 시뮬레이션 분석결과를 정책분석에 적용할 경우 정책적 오류를 범할 확률이 높은가에 대한 분석 평가도 하였다. 여러 횟수의 시뮤레이션 결과에 의한 통행속도의 분석은 교통체증이 심해 질 수록 그 분산의 정도가 커진다는 것을 분석 결과를 통해 파악되었다.