교통 시뮬레이션을 활용한 고속도로 유입부에서의 자율주행버스 전용차로 진입 영향권 안전성 평가 = Assessing the Safety Effects of Expressway Managed Lane for Autonomous Bus Using Traffic Simulation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, commercialization of autonomous vehicles has been emerged as one of the important issues. Especially, it is needed to operate roadways safely in the mixed traffic condition with autonomous and non-autonomous vehicles. For this reason, implementation of managed lane specifically for autonomous vehicles has been widely suggested to minimize the friction between the autonomous vehicle and the non-autonomous driving vehicle. In this study, we analyzed the impact of implementing autonomous bus managed lane on expressway according to the market penetration rate, traffic volume (level of service), and length of influence area using microscopic traffic simulation. Particularly, the minimum weaving section length has been calculated based on different road environments. As a result, the minimum weaving section for the autonomous bus to enter the managed lane was 600-1200m. In addition, the results also indicated that weaving section length from 800-1200m was found to be the suggested entry weaving section length. It is expected that the results of this study can provide insights for designing and operating managed lane for autonomous vehicles in the future.

국문 초록 (Abstract)

최근 자율주행차량과 관련된 다양한 기술의 개발로 인하여 자율주행차량의 상용화가 실현되고 있다. 자율주행차량이 도로네트워크에 상용화되기 시작한다면 자율주행차량과 비자율주행차량이 혼재하는 상황이 발생 할 것이고 이로 인하여 교통시스템에 큰 변화가 있을 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 자율주행차량과 비자율주행 차량 간의 마찰을 최소화하기 위하여 전용차로를 운영하는 것에 대한 고려가 필요하며, 특히 국내 운영 중인 버스전용차로의 경우 현실적으로 가장 먼저 설치 및 운영될 가능성이 높다. 또한, 전용차로 운영 시 전용차로로 진입하기 위해 안전하게 차로변경 할 수 있도록 기준을 마련할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 자율주행버스의 보급률과 교통량(서비스수준), 진입 영향권의 길이에 따라서 전용차로 진입 가능여부에 대한 분석을 통해 각 도로환경에 따라 전용차로 진입에 필요한 최소영향권 길이를 산출하고 진입이 가능한 대안들에 대하여 상충분석을 통한 안전성 평가를 통하여 유입 영향권의 안전성을 고려한 설계 기준을 제시하였다. 분석결과, 자율주행버스가 전용차로에 진입하기 위한 최소 영향권의 길이는 600-1200m에서 부분적으로 진입 가능하여 최소 영향권의 길이를 제시하였다. 또한, 영향권 내에서 발생하는 상충건수 비교분석 결과 설정한 시나리오에 따라 800-1200m에서 상충건수가 가장 낮게 도출되어 교통 환경에 따른 가장 안전한 전용차로 진입 영향권의 길이를 제시하였다. 본 연구의 결과는 향후 고속도로 자율주행버스의 전용차로를 설계 및 운영하는 것에 있어 기초자료로 활용 될 것으로 기대된다.

참고문헌 (Reference)

• 1 육동형, "자율주행차량 도입에 따른 교통 네트워크의 효율성 변화 분석연구" 한국ITS학회 17 (17): 14-28, 2018
• 2 박인선, "자율주행차량 도입에 따른 고속도로 교통류 영향분석 - 경부고속도로 서울-신갈 기본구간을 중심으로" 한국ITS학회 14 (14): 21-36, 2015
• 3 윤일수, "유입·유출특성을 고려한 고속도로 연결로의 교통사고 심각도 예측모형" 한국도로학회 14 (14): 101-111, 2012
• 4 김민경, "버스전용차로를 분리시설로 활용한 Express Lane 구축에 관한 연구: 경부고속도로 판교-한남 구간을 중심으로" 대한교통학회 31 (31): 32-46, 2013
• 5 이설영, "군집주행 환경에서 비자율차의 차로변경행태 분석" 대한교통학회 35 (35): 332-347, 2017
• 6 Gyeonggi Transportation Information Center, "Traffic Analysis Report" 8-, 2017
• 7 SAE International, "Taxonomy and Definitions for Terms Related to Driving Automation Systems for On-road motor vehicles"
• 8 Shen J., "Simulation of Road Capacity Considering the Influence of Buses" 7 : 144178-144187, 2019
• 9 Ministry of Land Transport and Maritime Affairs, "Road Capacity Manual"
• 10 ATKINS, "Research on the Impacts of Connected and Autonomous Vehicles (CAVs) on Traffic Flow"
• 11 VanderWerf J., "Modeling effects of driver control assistance systems on traffic" 1748 (1748): 167-174, 2001
• 12 Chen X., "Microscopic Traffic Simulation Approach to the Capacity Impact Analysis of Weaving Sections for the Exclusive Bus Lanes on an Urban Expressway" 136 (136): 895-902, 2010
• 13 Talebpour A., "Influence of Connected and Autonomous Vehicles on Traffic Flow Stability and Throughput" 143-163, 2016
• 14 Choi D., "Effects of an Exclusive Bus Lane for the Oversaturated Freeway in Korea" 1995
• 15 Shalaby S. A., "Effect of with flow bus lanes on bus travel times" 1433 : 25-30, 1994
• 16 Davis L. C., "Effect of Adaptive Cruise Control Systems on Traffic Flow" 69 (69): 066110-, 2004
• 17 Kesting A., "Adaptive Cruise Control Design for Active Congestion Avoidance" 16 (16): 668-683, 2008