일반국도 도로특성분류를 위한 통계적 군집분석과 Kohonen Self-Organizing Maps의 비교연구

Abstract

본 연구는 기존의 도로기능분류 정의와 방법론을 벗어나 교통특성에 따른 도로분류 방법론인 도로특성분류를 기초로 분석을 수행하였다. 도로특성분류에 대한 일련의 과정 중에서 다양한 교통특성을 반영하는 설명변수를 기초로 요인점수를 산출하고, 동질한 도로구간을 그룹핑하는 군집화 분석과정과 적정 군집수 도출에 따른 군집결과비교에 본 연구는 초점을 맞추었다. 도로분류를 위해 병합적 계층 군집분석인 Ward법, 비계층적 군집분석인 K-means법, 자율신경 회로망을 이용한 K-SOM을 사용하여 비교분석하였다. 각 군집기법에 대한 결과를 토대로 비교분석한 결과, 군집 수 5 이하에서는 K-means법, 군집 수 14 이상에서는 Kohonen selforganizing maps가 가장 우수한 것으로 나타났으며, 군집수 5~9사이에서는 Ward법과 K-means법의 군집 성능이 불규칙한 패턴을 보임에 따라 세밀한 결과분석을 통해 우수성을 결정하는 것이 바람직할 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 다양한 교통특성을 고려한 도로구간의 군집 속성을 분석하고 예측하는 분류화 작업에 중요한 기초적인 자료로 사용될 것으로 기대된다.;This paper is described clustering analysis of traffic characteristics-based highway classification in order to deviate from methodologies of existing highway functional classification. This research focuses on comparing the clustering techniques performance based on the total within-group errors and deriving the optimal number of cluster. This research analyzed statistical clustering method (Hierarchical Ward's minimum-variance method, Nonhierarchical K-means method) and Kohonen self-organizing maps clustering method for highway characteristic classification. The outcomes of cluster techniques compared for the number of samples and traffic characteristics from subsets derived by the optimal number of cluster. As a comprehensive result, the k-means method is superior result to other methods less than 12. For a cluster of more than 20, Kohonen self-organizing maps is the best result in the cluster method. The main contribution of this research is expected to use important the basic road attribution information that produced the highway characteristic classification.