도로교통 결측자료 보완을 위한 비모수 회귀 모형 개발에 관한 연구

Abstract

도시의 각종 기관에서 운영하는 ITS 관련 데이터, 정보가 엄청난 양으로 쌓여가고 있다. 대규모 교통자료와 관련하여 보정기법과 관련한 연구는 국내외 연구자들이 활발히 연구를 수행하고 있는 분야이다. 교통관리 시스템이나 교통 모니터링 시스템에서 결측 자료 보정은 가장 비용대비 효과적인 방법이다. 기존 연속류를 대상으로 하는 교통 자료 보정 방법에 대한 연구는 많이 수행 되었으나, 단속류 위주인 도시부 도로에 대한 연구는 빈약한 상태이다. 시계열 교통량 자료는 신뢰할 만한 정보로서의 가치를 가진 자료가 드문 실정이다. 서울시의 교통량 조사에서도 결측 자료의 구분이 없이 데이터를 축적하기만 하는 상황이다. 본 연구는 도시부 도로에 적용 가능한 실용적 결측 보완모형을 개발 제시하는 것이 목적이다. 모형은 k-Nearest Neighbor 비모수회귀모형(k- Nearest Neighbor Non-Parametric Regression, KNNNPR)을 활용하여 개발하며, 검증은 통계적 검증과 현장 적용성 평가를 통해 수행한다. 본연구의 결과에 따르면 교통량조사장비에서 수집되는 교통량과 지점속도의 결측 추정값은 충분히 활용 가능한 정보로의 가치가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 성과는 다음과 같다. 첫째, 기존 교통량 자료 수집 시스템을 분석하여 시스템 요구분석을 통해 개발모형의 연구 방향을 도출하였다. 둘째, 결측 자료 추정모형 개발을 통해 위의 요구분석을 만족시키는 모형을 개발하였으며, 개발모형의 실험적, 통계적 평가를 통해 사용가능성을 입증하였다. 셋째, 개발된 모형을 다양한 시나리오를 통해 현장에 적용함으로써 현장 적용성 평가를 시행하여 결과를 얻었다. 본 연구의 이러한 성과는 정확성, 완전성, 유효성, 적시성을 갖춘 기초정보 생산 가능성을 보여준 것이다.