PURPOSES : Traffic congestion on freeway generally occurs when the traffic volume exceeds the road capacity. Most traffic manuals *such as the Korean Highway Capacity Manual) present the highway capacity as approximately 2,000 units/hour. However, in the real world, freeway congestion occurs for various reasons, including unusual driver behaviors, physical road limitations, and large traffic volumes. Thus, the flow rate at a traffic breakdown can have a wide range of volumes. Therefore, using 5-min volume and speed data from the field, this study explores the stochastic features of traffic breakdowns on major urban freeways in Seoul. METHODS : First, a breakdown point is defined by applying a wavelet transform to identify the sharp drop in the speed data near freeway bottlenecks. Second, based on the flow rate at and before a breakpoint, a survival analysis is performed to construct the probability distributions of the traffic breakdown. Log-rank tests are also conducted to verify the similarities of the distributions between freeways. RESULTS : The analysis results confirm the stochastic features of the urban freeways in Seoul. Specifically, the freeways have typical S-shaped distributions of breakdown probabilities. However, the distributions rise steeply (exceeding a 50% of breakdown probability) at flow rates of 1,150 vphpl to 1,700 vphpl; this is lower than the general expectation. CONCLUSIONS : The statistical differences in the probability distributions for freeways indicates that applying a general standard to every urban highway could raise problems. This study has a limitation in identifying the specific causes of traffic congestion owing to the by physical relationships between individual vehicles. An investigation if vehicle trajectory data should be conducted to examine these aspects in further detail.

본 연구에서는 운전 시뮬레이션을 이용하여 적응형 정속 주행(adaptive cruise control: ACC) 시스템에 대한 운전자의 신뢰 및 도로 혼잡도가 운전자의 작업부하와 상황인식에 미치는 효과를 알아보았다. ACC 시스템에 대한 운전자의 신뢰는 ACC 시스템이 정상 작동하는 조건과 시스템이 오작동하는 조건을 통해 신뢰상승 집단과 신뢰감소 집단으로 구분하였다. 도로 혼잡도는 운전자 차량 주변의 차량 수로 수준을 조작하였다. ACC 시스템에 대한 신뢰와 도로 혼잡도를 달리한 네 가지의 실험 조건 각각에 대해 운전자들의 작업부하와 상황인식을 측정하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저 ACC 시스템에 대한 신뢰감소 집단은 신뢰상승 집단에 비해 이 시스템의 사용으로 인한 운전부담 경감이나 안전운전 확보 등을 포함한 측정 항목 모두에서 시스템에 대한 신뢰 점수가 유의하게 더 낮았다. 둘째, ACC 시스템에 대한 신뢰감소 집단은 신뢰상승 집단에 비해 이차과제에서 더 느린 반응시간을 보였고, 시스템 사용에서의 주관적인 작업부하 수준도 더 높게 평정하였다. 셋째, 이와는 대조적으로 운전자들의 운전상황에 대한 상황인식은 ACC 시스템 신뢰감소 집단이 신뢰상승 집단보다 유의하게 더 우수하였다. 본 연구의 결과들은 ACC 시스템에 대한 신뢰가 운전 중에 수행하는 다양한 정보처리에 영향을 미칠 수 있음을 보였는데, 이것은 자동화된 운전보조 시스템의 설계에서 사용자의 시스템에 대한 신뢰가 중요한 변인으로 고려되어야 한다는 것을 시사한다.

고속도로 공사구간은 차로의 축소로 인한 병목구간이 존재하며, 공사작업의 영향으로 도로의 처리용량을 감소시켜 교통 혼잡을 야기한다. 공사구간으로 인해 발생하는 혼잡을 최소화하기 위해서는 공사구간의 교통관리가 매우 중요하며, 교통관리를 위한 전략을 수립하기 위해서는 공사구간에서의 혼잡상태를 분석하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 고속도로 공사구간에서 발생할 수 있는 다양한 조건의 혼잡상태를 구분하고 충격파이론을 통해 분석하고자 한다. 본 연구에서 분석한 공사구간은 편도 2차로 중에서 1개 차로를 차단한 형태로 구성하였고, 그림 1과 같이 공사구간을 4가지 구역으로 분류하여, 이 중에서 충격파가 발생할 수 있는 구간인 Transition area와 Work space의 용량에 따라 충격파를 분석하였다. 용량과 수요의 관계에 따라 다양한 조건으로 구분할 수 있으나, 본 연구에서는 가장 주요한 조건 2가지에 대해 중점적으로 다루었다. 첫 번째는 수요가   (Transition area의 용량)보다는 작고  (Work space의 용량)보다는 큰 조건으로 Work space에서만 충격파가 발생하는 조건이고, 두 번째는 수요가  , 보다 큰 조건으로 두 구간에서 모두 병목현상이 발생하여 대기행렬이 쌓이게 되는 조건이다. 충격파이론을 직접 적용하기 위해 Bongsoo Son, A Study of G.F. Newell's "simplified theory of kinematic waves in highway traffic"(1996)에서 예제로 활용한 교통류-밀도 관계곡선을 활용하였으며, 두 조건에 대하여 충격파이론을 적용하였을 때의 충격파는 그림2와 그림3과 같다.

국내 고속도로 가속차로에서는 차량이 충분한 가속 후 본선에 합류할 수 있도록 시선유도봉 등의 시설 물을 활용하여 진입차량의 합류를 물리적으로 제한하고 있다. 충분한 가속 후 본선에 진입할 경우 속도 차에 의한 충격파 발생도 억제할 수 있으며 합류구간이 짧은 만큼 상충이 발생하는 구간이 짧아지기 때문 에 가속, 합류구간의 설정은 연결로 운영에 있어 매우 효과적인 운영방안이라고 할 수 있겠다. 그러나 현 재 적정 합류, 가속구간 길이에 대한 연구는 미흡한 실정이며 시선유도봉 설치 시 규정에 의한 설치가 이 루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 미시적 시뮬레이션(VISSIM)을 활용하여 가속차로를 가속구간 과 합류구간으로 분리하는 운영방안을 제시하였으며, 각각의 길이에 따라 연결로 접속부의 소통상태 최적 점을 도출하고자 하였고, 시선유도봉 설치 시 본선과 연결로의 교통수준에 따른 교통특성 변화를 파악하 여 효율적인 고속도로 연결로 운영방안을 제시하고자 하였다. 분석대상구간인 매송IC~안IC 구간은 총 17.5km로 매송IC~비봉IC 구간은 4차로 비봉IC~발안IC 구간 은 3차로로 운영 중이다. 비봉IC 목포방향 연결로 접속부는 본선 3개 차로와 가속차로 1개 차로로 구성되 어 있다. 가속길이가 증가하고 합류길이가 감소함에 따라 본선의 평균통행속도는 지속적인 증가 추세를 나타냈 다. 그러나, 연결로의 경우 합류길이가 감소할 때 150m까지는 통행속도가 증가하였으나, 합류길이가 50m일 때에는 연결로의 통행속도가 46.4km/h까지 급격히 감소하였다. 분석된 시뮬레이션 시공도를 토 대로 각 시나리오별 시간대별 정체길이를 분석한 결과, 정체 시간은 시나리오 3∼5까지 본선이 1시간으로 감소하였으며 시나리오 6에서는 본선의 정체는 해소되나 연결로의 정체시간이 2시간으로 증가하였다. 즉, 본선과 연결로의 소통상태를 고려할 경우, 적정한 가속구간과 합류구간을 구분하는 것이 적절한 것으 로 나타났다.

PURPOSES: This study was initiated to estimate expressway traffic congestion costs by using Vehicle Detection System (VDS) data. METHODS : The overall methodology for estimating expressway traffic congestion costs is based on the methodology used in a study conducted by a study team from the Korea Transport Institute (KOTI). However, this study uses VDS data, including conzone speeds and volumes, instead of the volume delay function for estimating travel times. RESULTS : The expressway traffic congestion costs estimated in this study are generally lower than those observed in KOTI's method. The expressway lines that ranked highest for traffic congestion costs are the Seoul Ring Expressway, Gyeongbu Expressway, and the Youngdong Expressway. Those lines account for 64.54% of the entire expressway traffic congestion costs. In addition, this study estimates the daily traffic congestion costs. The traffic congestion cost on Saturdays is the highest. CONCLUSIONS : This study can be thought of as a new trial to estimate expressway traffic congestion costs by using actual traffic data collected from an entire expressway system in order to overcome the limitations of associated studies. In the future, the methodology for estimating traffic congestion cost is expected to be improved by utilizing associated big-data gathered from other ITS facilities and car navigation systems.