시뮬레이션 기반 동적 노선배정을 활용한 정책 효과 분석

Abstract

시간대별 교통상황에 따른 교통정보를 제공하고 통합적인 교통제어관리를 위한 운영관리 방안으로 ATIS, ATMS 등의 ITS 정책들이 제안되고 있다. 이러한 교통운영관리 방안의 중요성이 부각됨에 따라 이에 대한 평가가 필요하다. 일반적인 교통정책 분석의 경우 정적노선배정을 이용한다. 정적노선배정은 시간대별 교통상황을 반영하기 어려워 이러한 교통운영관리 방안의 효과를 평가하는데 적합하지 않다. 이러한 정적노선배정의 한계를 극복한 기법이 동적노선배정이다. 동적노선배정은 시간대별 교통상황을 반영할 수 있어 실시간 분석이나 정보제공에 따른 행태분석이 가능하므로 ITS 정책의 효과를 평가할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 시간대별 교통상황의 변화를 반영한 노선배정의 중요성을 인지하고, 시뮬레이션 기반 동적노선배정을 이용하여 적용 가능한 정책들의 효과분석 및 평가의 가능성을 제시하였다. 동적노선배정을 이용한 정책 효과분석 및 평가를 위해 (1) 전국 고속도로 네트워크 및 IC간 시간대별 OD를 구축하고 (2) 동적노선배정 시뮬레이션 프로그램인 DynaMIT를 이용한 현황분석을 통해 정책 적용지점을 선정한다. (3) 동적노선배정을 이용한 교통정책은 혼잡완화를 위한 고속도로 진입부 제어를 위하여 각 IC별 램프미터링을 적용하였으며, (4) 상습정체구간과 사고발생구간의 혼잡 완화로 구분하였다. (5) 동적노선배정을 이용하여 각 정책의 효과를 분석한 후 OD간의 시간대별 통행시간의 변화 및 구간속도의 변화로 검증하였다. 분석결과 혼잡구간에 대한 고속도로 진입부 제어 정책의 경우, 37분 걸리던 통행들이 IC별 램프미터링을 적용하여 일시적으로나마 27분으로 통행시간이 단축된 것으로 나타났다. 또한 평균 3분 소요되는 구간이 사고 발생으로 인하여 통행시간이 평균 13분 증가하였으나 진입율 제어를 통하여 30분 내로 혼잡이 완화되는 것으로 나타났다. 향후 고속도로의 혼잡완화 정책 제안 시 시뮬레이션을 통한 정책의 효과를 비교분석하여 무분별한 정책제안을 방지하고 효율적이며 최적의 정책을 선택할 수 있는 판단기준을 제시할 수 있다고 판단된다.; Several traffic management strategies from intelligent transport system (ITS) such as ATIS and ATMS have been proposed to provide information on dynamic road traffic conditions by incorporating the traffic control and operation. It is necessary to assess the policies as their importance has been growing. The static traffic assignment model has been usually adopted to evaluate the efficiency of a simple transportation policy. However, the static model is not appropriate in assessing the impact of traffic management strategies where traffic state varies dynamically over time. The dynamic traffic assignment model is introduced to sort out the problem of static model. The dynamic traffic assignment model is superior to the static one because it is able to evaluate the various ITS policies by reflecting the traffic conditions that varies over time. Thus, this study suggests an approach for evaluating the various ITS policies based on the simulation-based dynamic traffic assignment model (DynaMIT). The evaluation using the proposed approach begins with (1) the preparation of analysis network covering entire national highways and dynamic OD flows between interchanges. (2) The next step is to find locations where an ITS policy is implemented. This is conducted by considering both the model (DynaMIT) and the current traffic state on the network. (3) A ramp metering option mitigating traffic congestions is chosen to be the ITS policy. (4) Highway segments on the network are separated into two categories such as recurrently congested and non-congested. (5) The impact of each policy on the traffic state is identified by using the dynamic assignment model (DynaMIT), and then changes in travel times and speeds are examined. As a result, when applying the ramp metering, the travel time decreases from 37 min. down to 27 min. for recurrently congested segments even though it does not last long. Moreover, when a traffic incident is generated for a segment with average traversing time of 3 min., the traversing time increases to 13 min. However, it is found that the traversing time is easily recovered in 30 min. It is concluded that the proposed evaluation approach is very useful to set up the guidelines distinguishing good policies from others.