화물차 자율군집주행 환경에서의 운전자 행태 분석

Abstract

Due to the recent breakthroughs in technology, autonomous vehicles are becoming more common and the market size is growing. In particular, in the truck industry, the application of platooning, a field of autonomous vehicles, is emerging to respond to existing safety and environmental problems. However, before applying autonomous driving technology to all vehicles in the traffic flow, a mixed traffic flow in which autonomous and non-autonomous vehicles are mixed will inevitably occur. In this regard, analysis of the driving behavior and traffic flow of non-autonomous vehicles in the mixed traffic flow is frequently performed, but this requires consideration not only for the road main line but also for sections where vehicle interactions inevitably occur, such as inflow and outflow. Accordingly, this study analyzed the behavior of non-autonomous vehicles at the inflow and outflow of highways for platoon operation management in mixed traffic flow conditions. There are three sub-objectives of this study. The first is to analyze the driving characteristics of non-autonomous vehicles when entering and exiting highways in mixed traffic flow. The second purpose is to compare and analyze the workload of the driver of a non-autonomous vehicle occurring in mixed traffic conditions to quantify the interrelationship between the driver's psychological process and behavioral characteristics. Finally, by synthesizing the driving characteristics of non-autonomous vehicles and the driver's workload, it analyzes the overall driving behavior of non-autonomous vehicles at the highway inflow and outflow. Unlike previous studies that designate exclusive lanes, this study is significant in that it not only considered the environment in which freight vehicles platooning according to the designated lane system, but also comprehensively considered the vehicle driving characteristics and driver psychology process in situations where non-autonomous vehicles enter and exit. In addition, the results of this study can be used as a basic study for the operation and management of platoon of autonomous vehicles on highways in the future.|최근 획기적인 기술의 발전으로 인해 자율주행차가 보편화되고 시장 규모가 커지고 있다. 특히나 화물 산업 분야에서는 기존의 안전 및 환경적 문제에 대해 대응하고자 자율주행 자동차의 한 분야인 군집주행을 접목하는 것이 대두되고 있다. 그러나 교통류의 모든 차량에 자율주행기술을 접목하기 이전에는 자율주행차와 비자율주행차가 혼재된 혼합교통류가 필연적으로 발생하게 되며, 최근에는 이러한 혼합교통류 내에서 비자율주행차의 주행행태 및 교통류에 대한 분석이 빈번히 이루어지고 있다. 그러나 주로 도로 본선부에 대해 연구가 수행되어지고 있으며, 유입 및 유출부와 같이 차량의 상호작용이 필연적으로 발생하는 구간에 대한 고려 또한 필요하다. 이에 따라 본 연구는 혼합교통류 상황에서 군집 운영 관리를 위해 고속도로 유입 및 유출부에서 비자율주행차의 행태에 대해 분석하였다. 본 연구의 세부 목적은 세 가지로, 첫 번째는 혼합 교통류에서 비자율주행차가 고속도로에 진입 및 진출 할 때의 주행 특성을 분석하는 것이다. 두 번째 세부목적은 운전자의 심리 과정과 행동 특성간의 상호 관계를 정량화하기 위해 혼합교통류 상황에서 발생하는 비자율주행차 운전자의 작업부하를 비교 분석하는 것이다. 마지막으로 비자율주행차의 주행 특성과 운전자 작업부하를 종합하여 고속도로 유입 및 유출부에서 종합적인 비자율주행차의 행태를 분석하는 것이다. 이러한 본 연구는 전용차로를 지정하는 기존 연구와 다르게 화물차로 구성된 자율군집차량이 지정차로제에 맞추어서 주행하는 환경을 고려하였으며, 뿐만 아니라 비자율주행차가 진입 및 진출하는 상황에서의 차량 주행 특성과 운전자 심리 과정을 종합적으로 고려하였다는 점에서 의의를 가진다. 또한 본 연구의 결과는 향후 고속도로에서 자율군집주행의 운영 관리를 위한 기초 연구로서 활용될 수 있을 것이다.