PURPOSES: The purpose of this study is to develop a methodology for estimating additional carbon emissions due to freeway incidents. METHODS : As our country grows, our highway policy has mainly neglected the environmental and social sectors. However, with the formation of a national green growth keynote and an increase in the number of people interested in environmental and social issues, problems related to social issues, such as traffic accidents and congestion, and environmental issues, such as the impact of air pollution caused by exhaust gases that are emitted from highway vehicles, are beginning to be discussed. Accordingly, studies have been conducted on a variety of environmental aspects in the field of road transport, and for the quantitative calculation of greenhouse gas emissions, using various methods. However, in order to observe the effects of carbon emissions, microscopic simulations must use many difficult variables such as cost, analysis time, and ease of analysis process. In this study, additional greenhouse gas emissions that occur because of highway traffic accidents were classified by type (incident handling time, number of lanes blocked, freeway level of service), and the annual additional emissions based on incidents were calculated. According to the results, congestion length and emissions tend to increase with an increase in incident clearance time, number of occupied lanes, and worsening level of service. Using this data, we analyzed accident data on the Gyeong-bu Expressway (Yang-Jae IC - Osan IC) for a year. RESULTS : Additional greenhouse gas emissions that occur because of highway traffic accidents were classified by type (incident handling time, number of lanes blocked, freeway level of service) and annual additional emissions caused by accidents were calculated. CONCLUSIONS: In this study, a methodology for estimating carbon emissions due to freeway incidents was developed that incorporates macroscopic flow models. The results of the study are organized in the form of a look-Up table that calculates carbon emissions rather easily.

PURPOSES: Used in transportation planning and traffic engineering, almost traffic simulation tools have input variable values optimized by overseas traffic flow attribution because they are almost developed in overseas country. Thus, model calibration appropriated for internal traffic flow attribution is needed to improve reliability of simulation method. METHODS : In this study, the traffic flow model calibration is based on expressways. For model calibration, it needs to define each expressway link according to attribution, thus it is classified by design speed, geometric conditions and number of lanes. And modified greenshield model is used as traffic flow model. RESULTS : The result of the traffic model calibration indicates that internal congested density is lower than overseas. And the result of analysis according to the link attribution indicates that the more design speed and number of lanes increase, the lower the minimum speed, the higher the congested density. CONCLUSIONS: In the traffic simulation tool developed in overseas, the traffic flow is different as design speed and number of lanes, but road segment don't affect traffic flow. Therefore, these results need to apply reasonably to internal traffic simulation method.

고속도로의 기하구조는 기본적으로 기본구간, 엇갈림 구간, 연결로 접속부로 구성되어 있다. 기본구간 은 엇갈림과 합류 및 분류 차량의 영향을 받지 않는 구간이며, 엇갈림구간은 두 교통류가 맞물려 동일 방향으로 상당히 긴 도로를 따라가면서 서로 다른 방향으로 엇갈리는 구간이다. 마지막으로, 연결로 접속부는 고속도로 본선에 접속되는 구간이다. 엇갈림 구간과 연결로 접속부 구간에서는 합류 또는 분류 차량으로 인하여 교통흐름이 방해를 받게 된다. 이렇듯, 도로의 기하 구조적 형태에 따라 차로 변경 및 합류되는 차량으로 인해 주행하는 차량들의 교통류 상태는 큰 차이를 보일 것이다. 하지만, 현재까지, 고속도로 구간에 대해 시뮬레이션 분석을 수행한 경우 도로의 구조적 형태에 따라 교통류 모형을 달리 적용하여 분석한 경우는 아직까지 보고되지 않았고, 그로 인하여 정확한 분석이 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 이러한 한계를 보완하기 위하여 FHWA에서 개발된 동적시뮬레이션 모형인 DSP(Dynasmart-P)를 이용하였고, 실제로 고속도로의 구간 유형을 분류하여, 해당 지점의 검지기에서 교통량자료를 수집하였다. 수 집된 교통량 자료를 바탕으로 구간별로 교통류 모형(Greenshiel model)을 정산하여 특성을 비교·분석하 였다. 마지막으로 정산된 교통류 모형을 실제로 네트워크에 적용하여, 실제 교통류 상태에서의 시뮬레이션 결과와 관측된 구간의 통행특성과의 비교, 검증을 실시하여 전국 단위의 고속도로망 분석에 대한 적용성에 대하여 검토하였다.

기존 고속도로 교통운영정책 평가는 개별 도로구간 혹은 도로축을 단위로 수행하였다. 그러한 배경은 데이터의 부재, 분석도구의 한계 등으로 미시적 관점에서 주로 평가되었기 때문이다. 그러나 최근들어 통행패턴 변화를 분석할 수 있는 동적 통행배정 시뮬레이션 등이 개발되었고 주로 고속도로에서 많이 사용 되는 것이 Dynasmart-P이다. Dynasmart-P에서는 2-regime 속도-밀도 model을 기반으로 교통류 모형을 구축하고 있다. 따라서 본 연구에서는 2-regime model을 중심으로 국내 고속도로에 맞는 교통류 모형을 정립/해석하였다. 국내의 경우 교통망 분석에서는 고속도로를 차로수에 따라 편도 2차로 고속도로와 3차로 이상 고속도로로 구분하고 있다. 이러한 2등급 분류체계로는 전국 고속도로의 특성을 나타낼 수 없기 때문에 본 연구에서는 좀 더 세분화된 분류체계로 구분하여 교통류 특성을 분석하였다. 도로용량편람(2013)에서는 고속도로를 설계속도와 링크 특성에 따라 구분하고 있다. 설계속도는 90km/h, 100km/h, 120km/h의 3등급으로 구분되어 있으나 본 연구는 한국도로공사 관리구간의 고속도로로 한정하고 있기 때문에 100km/h, 120km/h의 2등급으로 분류하였다. 링크 특성은 도로용량편람(2013)에서 제시된 고속도로 기본구간, 엇갈림 구간, 연결로 접속부 구간으로 분류하였다. 또한 차로수는 좀 더 세분화 할 필요가 있다고 판단되어 편도 2차로, 3차로, 4차로 이상의 3등급으로 분류하였다. 고속도로 데이터의 경우 한국도로공사 FTMS 검지기 데이터를 활용하였으며 15분 교통류율, 속도, 점 유율 데이터를 분석하였다. FTMS 검지기 데이터는 밀도 데이터가 없기 때문에 점유율 데이터를 이용하 여 밀도 데이터로 환산한 값을 사용하였다. 각 등급에 따라 2-regime model을 분석한 결과 설계속도와 링크특성, 차로수에 따라 교통류 특성이 다른 것으로 나타났으며 특히 설계속도가 100km/h 인구간에서는 차로수가 증가할수록 차량의 증가(밀 도 증가)가 교통류 상태에 영향을 많이 미치는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 차종별 교통류 모형을 이용한 편도 2차로 고속도로 공사구간의 용량 값을 산정하는 것이다. 공사구간의 교통류 모형은 공사구간의 유입부 및 유출부를 대상으로 차종별 모형과 승용차 환산계수를 적용한 전체 차량에 대한 모형으로 도출하였다. 차종별 모형에서 산정된 최대교통류율은 승용차환산계수 및 중차량 비율을 적용하여 공사구간의 용량 값으로 전환하였다. 차종별 모형의 유입부 및 유출부 최대교통류율 값은 각각 1,845pcphpl과 1,884pcphpl로 산정되었으며 차량 전체를 대상으로 한 모형의 최대교통류율은 차종별 결과보다 높게 분석되었다. 모형의 비교 검증을 위하여 최대밀도에 따른 거리 차두간격을 적용하였다. 공사구간의 용량은 공사구간의 흐름이 안정된 유출부 용량보다 공사구간 진입을 위한 차선 변경 등으로 교통흐름이 원활하지 못한 유입부 용량에 좌우되므로 유입부 교통류 모형의 최대교통류율 값인 1,800pcphpl을 편도 2차로 고속도로 공사구간 용량 값으로 산정하였다.