PURPOSES : Driving simulations are widely used for safety assessment because they can minimize the time and cost associated with collecting driving behavior data compared to real-world road environments. Simulator-based driving behavior data do not necessarily represent the actual driving behavior data. An evaluation must be performed to determine whether driving simulations accurately reflect road safety conditions. The main objective of this study was to establish a methodology for assessing whether simulation-based driving behavior data represent real-world safety characteristics. METHODS : A 500-m spatial window size and a 100-m moving size were used to aggregate and match the driving behavior indicators and crash data. A correlation analysis was performed to identify statistically significant indicators among the various evaluation metrics correlated with crash frequency on the road. A set of driving behavior evaluation indicators highly correlated with crash frequency was used as inputs for the negative binomial and decision tree models. Negative binomial model results revealed the indicators used to estimate the number of predicted crashes. The decision-tree model results prioritized the driving behavior indicators used to classify high-risk road segments. RESULTS : The indicators derived from the negative binomial model analysis were the standard deviation of the peak-to-peak jerk and the time-varying volatility of the yaw rate. Their importance was ranked first and fifth, respectively, using the proposed decision tree model. Each indicator has a significant importance among all indicators, suggesting that certain indicators can accurately reflect actual road safety. CONCLUSIONS : The proposed indicators are expected to enhance the reliability of driving-simulator-based road safety evaluations.

자율주행차량을 상용화하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 완전 자율주행 교통 환경이 조성되기 전까지 자율주행차량과 일반 차량 이 혼재된 혼합교통류가 형성될 것이라 예상된다. 이러한 혼합교통류에서 자율주행차량과 일반 차량은 주행 행태가 다르므로 기존에 는 발생하지 않았던 사고 위험상황을 유발할 수 있으며, 따라서 자율주행차량의 도입에 따른 사고 위험상황을 사전에 파악하고 이에 대한 안전관리 전략을 마련할 필요가 있다. 이러한 안전관리 전략 수립의 첫 단계로 자율주행차량 도입 시 자율주행차량이 사고위험 상황에 처할 수 있는 취약 구간과 취약 상황을 정의해야 한다. 기존 연구의 경우 자율주행 취약 구간 및 취약 상황 정의를 위해 전문 가 설문 조사 방법을 사용하였으며, 자율주행차량 데이터 구득에 어려움이 있어 주로 시뮬레이션 분석을 진행하였다. 본 연구에서는 더 실질적이고 구체적인 자율주행 취약 구간과 취약 상황을 정의하기 위해 두 가지 출처의 데이터를 활용하였으며, 다양한 방법론을 적용하여 과학적이고 다각적인 분석 결과를 도출하였다. 세종시 자율주행 실증구간에서 수집할 수 있는 자율주행차량 주행 궤적 데이 터를 활용해서는 사고위험 판단 안전 지표를 기준으로 사고 취약 구간 및 상황을 정의하였으며, 캘리포니아 DMV 자율주행차량 사고 데이터를 활용해서 연관규칙 기법과 토픽 모델링을 적용해 자율주행 사고에 영향을 미친 주요 요인들과 요인들 간의 연관성을 분석하 였다. 최종적으로는 세종시 자율주행차량 데이터 분석 결과와 캘리포니아 DMV 사고보고서 결과를 종합하여 종합적인 자율주행 취약 구간 및 상황을 정의하였다. 향후 본 연구에서 정의한 자율주행 취약 구간과 취약 상황 및 본 연구의 방법론을 활용하여 미래 교통 시스템의 안전 관리 전략을 마련할 수 있으며, 도로 운영자와 관리자의 의사결정을 도울 수 있을 것으로 기대한다.

고속철도 교량은 열차 하중에 의한 공진으로 인한 동적응답 증폭의 위험이 존재하므로 설계기준에 따른 동적해석을 통한 주행안전 성 및 승차감 검토를 반드시 수행하여야 한다. 그러나 주행안전성 및 승차감 산정 절차는 열차의 종류별로 임계속도를 포함하여 설계 속도의 110km/h까지 10km/h 간격으로 동적해석을 일일이 수행해야 하므로 많은 시간과 경비가 소요된다. 이 연구에서는 딥러닝 알 고리즘을 활용하여 별도의 동적해석 없이 주행안전성 및 승차감을 사전에 예측할 수 있는 딥러닝 기반 예측 시스템 개발하였다. 제안 된 시스템은 철도교량의 열차별, 속도별 동적해석 결과를 학습한 후 학습 완료된 신경망을 기반으로 한 예측 시스템이며, 열차속도, 교량 특성 등의 입력파라미터에 따른 주행안전성 및 승차감 산정 결과를 사전에 예측할 수 있다. 제안된 시스템의 성능을 확인하기 위 하여 단경간 직선 단순보 교량을 대상으로 한 주행안전성 및 승차감 예측을 수행하였고, 주행안전성 및 승차감 산정을 위한 상판 연직 변위 및 상판 연직가속도를 높은 정확도로 예측할 수 있음을 확인하였다.

PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate the road design elements affecting the lateral driving safety under high-speed driving conditions with a speed limit of 140 km/h and to derive useful implications to design of safer roads. METHODS : A full-scale driving simulator was used to evaluate the various design scenarios. Different regression techniques and a random forest method were adopted to conduct comprehensive comparisons among the simulation scenarios. The relationships between the safety indicators, including the frequency of the lane departures and the standard deviation of the lateral acceleration, and the design elements were explored in terms of lateral driving safety. RESULTS : The length of the combined alignment was found to be a significant factor affecting the lateral driving safety based on the analysis of the frequency of lane departures. Regarding the standard deviation of the lateral acceleration, it was identified that the length of the horizontal curve, the length of the bridge, and the right-side superelevation must be considered significant factors associated with driving safety while designing the road under high-speed driving conditions. CONCLUSIONS : Based on the findings of this study, a set of recommendations for designing roads was proposed. For example, the proper length of the combined alignment and the horizontal curve should be determined to prevent crashes due to hazardous lateral driving events because the installation of sufficient superelevation in the bridge section would be limited under high-speed driving conditions. In addition, applying a larger horizontal curve radius with longitudinal grooving is a promising approach to tackle risky driving conditions.

PURPOSES : Accidents involving autonomous vehicle continue to occur. However, research on autonomous vehicle monitoring has been insufficient. The purpose of this study is to develop monitoring indicators from the perspective of vehicles and road infrastructure for the safe driving of autonomous vehicles. In addition, the purpose is to monitor autonomous vehicles and road environments using the monitoring indicators developed, as well as to analyze the characteristics of road sections where autonomous vehicles exhibit abnormalities. METHODS : Data from Pangyo Zero Shuttle, an autonomous vehicle, were used in this study. Infrastructure data installed in Pangyo Zero City were used. The data were collected from June 2019 to July 2019, during the normal driving period of the zero shuttle. The five monitoring indicators were developed by combining the vehicle operation information table collected from the V2X device of the zero shuttle and the road environment monitoring detail table collected from the infrastructure data with the road section table. In addition, an analysis of road characteristics with frequent errors is performed for each monitoring indicator. RESULTS : The three monitoring indicators from the perspective of the vehicle allowed monitoring of the sensor error, sensor communication error, and yaw rate error of the autonomous vehicle's timing and road section. In addition, the two monitoring indicators from the infrastructure perspective enabled the monitoring of events and road surface conditions on roads where autonomous vehicles drive. As a result of analyzing the road characteristics that frequently caused errors by monitoring indicators, sensor errors frequently occurred in the section waiting to enter the left-turn lane. Sensor communication errors are left-turn standby and have occurred frequently on road sections where U-turns are allowed. Finally, yaw rate error occurred frequently in sections of roads where there were no induction lines or where changes to lanes occurred frequently. CONCLUSIONS : The five monitoring indicators developed in this study allowed the monitoring of autonomous vehicles and roads. The results of this study are expected to help the safe driving of autonomous vehicles and contribute to the detection of autonomous driving abnormalities and the provision of real-time road condition information through further analysis.

자율주행 5단계(mind-off)에서는 운전에서 해방된 탑승자가 차량 내에서 대면 대화, 업무, 휴식, 영화 감상 등의 다양한 활동이 될 것으로 예상된다. 특히 자동차 실내 공간의 다양한 변화가 예상된다. 또한 미국자동차협회(American Automobile Association)가 시행한 조사에서 73%가 자율주행 자동차에 탑승하는 것이 두렵다고 응답하였고, 자율주행 5단계에서는 안전의 주체가 자율주행자동차로 이양이 예상되므로 사용자 경험 관점에서 연구가 이루어져야 한다. 최근 완전자율주행자동차의 안전성 확보에 관한 다양한 연구가 이뤄지고 있으나 실제 탑승자의 심리적 안전성 확보 관점에서의 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 AHP 분석 기법에 기반하여 설문조사를 진행하였다. 그 결과 각 실내 행위 유형에 따라 탑승자의 심리적 안전성 확보를 위한 자동차 안전장치의 우선순위를 도출하였고 도출된 결과를 기반으로 탑승자의 심리적 안전성을 확보를 위한 실내 공간을 제시하였다. 본 연구는 탑승자의 심리적 안전성을 충족하는 실내공간 설계를 위한 방향성을 제시한 것에 의의가 있으며, 이를 바탕으로 사용자의 심리적 안전성 확보를 위한 완전 자율주행 자동차 실내 환경 조성이 이루어질 것으로 기대한다.

PURPOSES : In this study, a virtual driving simulator was used to analyze the effects of implementing appropriate highway driving criteria on the attentiveness of motorists on Korean highways. METHODS : The study includes three scenarios. Scenario 1 was purposed to investigate the relationships between driver focus, the brain waves associated with drowsiness, and the speed of motorists driving along the straight 5-km section of Saemangeum South-North Road, which is the same as a car-only road. Scenarios 2 and 3 were designed to have shorter straight sections to enable comparison of the occurrence of drowsiness-related brain waves and velocity changes at 3 km and 2 km, respectively. RESULTS : Driver focus was found to decrease and result in speeding after driving 2.5 km of the straight section. Past this point, driver focus continued to decrease, and drivers continued to accelerate. However, upon reaching a curved section, driver focus increased according to the linear change; furthermore, drivers showed a tendency to reduce their speed to a value near the speed limit. CONCLUSIONS : According to the analysis of highway traffic accidents that occurred between 2013 and 2015, approximately 50% of total traffic accidents are due to speeding, drowsiness, and negligence. Therefore, if appropriately long straight sections, i.e., sections that are not associated with a reduced ability to focus, are calculated and implemented in road planning and operation, it is possible to prevent accidents caused by lack of driver focus.

PURPOSES : This paper aims to summarize the findings of studies related to driving safety in long tunnels, and based on these findings, evaluate the risk in driving safety in consecutive tunnels. METHODS: After evaluating the risk in consecutive tunnels, it was verified that driving safety depends on the tunnel length of the consecutive tunnels and the interval between the tunnels. The experimental devices used in this study were a virtual driving simulator and PolyG-I system, measuring, driving speed and among driver's brain waves, theta wave that represents drowsiness or inner conscious states. RESULTS: The results of experiment I showed that, in consecutive tunnels, the variation of speed was higher and the theta wave increased at similar points in comparison with that for long tunnels, demonstrating the risk in consecutive tunnels. The results of experiment II revealed that the variation of speed was the highest in the shortest tunnel (250 m) and the risk of overspeeding was the highest in the longest tunnel (900 m). Additionally, among the consecutive tunnels, the longer tunnels significantly increased the overall theta wave in the tunnels, increasing the risk of drowsy driving. CONCLUSIONS: Of the three scenarios, it was concluded that safety was highest when the tunnel length was set to 600 m.

장대터널은 터널이 갖는 고유 특성으로 인하여 운전자의 주행안정성이 저하되고 사고위험성이 높기 때문에 신규 터널 설계시 사전에 충분한 검토가 필요하다. 특히 터널 주행시 나타나는 안정적인 속도유지 곤란과 졸음운전 가능성의 증가, 사고발생 시 높은 치사율 및 운전자가 경험하는 주관적인 불안감 등으로 인하여 설계 단계부터 시공에 이르기까지 교통심리학 및 인간공학적인 측면에서 숙고가 요구된다. 본 연구에서는 차량시뮬레이터를 이용하여 10km 이상의 장대터널(고속국도 60호선 춘천~양양간 건설공사 제14공구 내인제터널) 기본 설계안에 대한 운전자의 주행안정성을 평가한 후, 터널주행에 따른 문제점들을 파악하여 사고위험성이 높을 것으로 추정되는 위험구간 및 개선방안 등을 제시하였다. 실험 결과, 양양 및 춘천 방면 모두 도로선형이 바뀌는 변곡점을 전후하여 주행안정성이 저하되고 운전부하가 높아 위험구간으로 드러났다. 마지막으로 본 연구의 제한점 및 시사점에 대해 논의하였다.

산악지역이나 해안지역을 통과하는 도로의 경우 강한 바람이 부는 지점이 있고, 이러한 지점에서 차량이 바람에 의해 전도하거나 옆으로 방향이 바뀔 수 있다. 현행 도로 설계 기준에서 강한 바람의 영향은 무시하고 있지만, 향후 고속도로 설계속도가 높아지게 되면 강한 바람의 영향은 더욱 커지게 된다. 본 연구에서는 초고속 주행 상태로 주행하는 차량에 강한 바람이 부는 경우 차량의 전도와 이탈의 관계식을 통해 그 가능성에 대해 분석했다. 이 분석에서 차량의 종류, 곡선반경, 운전자들의 강한 바람에 대응하는 소요 시간, 차량 주행속도 그리고 풍속을 달리하면서 수식적으로 전도와 이탈량을 산출했다. 그 분석 결과 차량의 전도 측면에서는 풍속 50m/s 이내에서 곡선반경이 600m 이상이면 전도 위험은 없는 것으로 나타났다. 차량의 이탈 측면에서는 풍속이 15.0m/s 이상일 경우 차량의 속도를 제한 할 필요가 있으며 풍속이 25.0m/s 이상일 경우 통행제한을 할 필요가 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 도로 설계 기준을 조정하는 경우 참고할 만하며, 특히 강한 바람이 자주 부는 지역을 통과하는 고규격 고속도로를 건설하는 경우 매우 유용한 결과가 될 것이다.

국내 철도교 설계시 철도의 승차감에 대하여 경간길이별, 열차속도별로 제한하고 충격계수를 고려한 표준활하중을 단선재하하여 연직처짐에 대한 제한을 만족하도록 설계하고 있다. 그러나, 열차하중에 대한 동적 검토에 대한 구체적인 적용 해설이 없어 철도교량 설계시 동적해석을 통한 승차감 검토를 수행하고 있지 않다. 또한, 강합성 철도교량은 지진 시 교량의 연장이 차량 길이에 비해 길 경우 편진동과 열차의 주행에 따른 고유진동수 부근에서 좌우 차륜 상호 작용에 따른 차량 부상으로 인한 탈선 및 전복의 대형사고가 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 강합성 상자형교 및 소수주형교에 대해 동적해석을 수행하여 해석결과에 따라 국내와 설계조건 및 열차제원이 비교적 유사한 일본의 설계기준에 따라 승차감에 대한 사용성을 조사 적용하는 방법을 제시하고, 지진시 열차의 주행안전성을 검토하였다.