기존 신호제어기법은 과거 주기에 파악된 교통상황을 바탕으로 다음 주기의 교통신호시간을 설계하는 방식으로 신호시간을 설계하기 위해 관측할 때의 교통상황과 신호시간을 제공받는 교통상황 간의 간극이 존재하였다. 또한, 설정된 주기길이 동안 차량이 교차로에 일정하게 도착하는 균일분포를 가정하지만, 실제 교차로에 도착하는 교통량의 행태는 비 균일분포로 실제 교통수요에 대응하기 어렵 다는 한계가 존재한다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하기 위해 교차로로 진입하는 상류 교차로의 교통정보를 활용하여 단기 미래 도 착 교통량 예측모델 개발을 통해 관측 시점과 제공 시점 간의 간극을 최소화한다. 또한, 기존 주기길이 동안의 교통량 도착분포를 비 균일분포로 가정하여 주기길이가 고정되지 않는 방식(Acyclic)의 적응식 신호제어 기법(ATC) 개발한다. 제안된 단기 미래 도착 교통 량 예측모델은 실제 스마트교차로 자료를 가공하여 시뮬레이션을 통하여 학습데이터를 구축하여 장단기 메모리(LSTM) 모형과 시간 분산(TimeDistributed) 모형을 적용하여 딥러닝 모델을 개발하였다. 적응식 교통신호제어 기법은 실시간 예측 교통량을 활용하여 교통 류별 예측 지체 산출을 통하여 지체가 최소화되는 현시 종료 지점에서 현시를 종료하고 다음 시간 단계에서 예측된 교통량을 통해 최 적 현시를 재산출하는 롤링 호라이즌(Rolling Horizon)을 수행한다. 제안 신호제어 기법의 평가를 위해 미시적 교통 시뮬레이션을 활 용하여 기존 신호제어 기법인 TOD 신호제어 기법과 제안기법 간의 평가를 수행하였다.

PURPOSES: This paper presents the development and evaluation of the smart hardware-in-the-loop systems (SMART-HILS) that evaluate traffic signal operations of a new real-time traffic signal control system called SMART SIGNAL at the traffic management center (TMC) level. METHODS: The layouts of the hardware and software components of the SMART-HILS were introduced in this study and its performance was tested using real-time traffic signal operation algorithms embedded in the SMART SIGNAL control server by utilizing the VISSIM simulation model. In this study, the SMART-HILS management software was developed using .NET programming language. Fewer random seed numbers were used for the test scenarios by conducting statistical tests to address the shortcomings of a longer time due to the adoption of the simulation time as the real-time by the TMC server. RESULTS : It was determined that SMART-HILS can communicate with TMC and VISSIM for both upload and download directions within acceptable time constraints and evaluate new design algorithms for traffic signal timing. CONCLUSIONS : In practice, traffic engineers can utilize SMART-HILS for testing the traffic signal operation alternatives before their selection and implementation. This application could increase the productivity of traffic signal operation.

This study suggested a new real-time traffic signal operation algorithm using combined data of travel time and occupancy rate. This study applied the travel time data to traffic signal control system, and developed the signal operation algorithm based on saturation degree that was calculated using the travel time data. This algorithm calculates a queue length using a delay model, and converts the queue length to the saturation degree. Moreover, it calculates signal timing variables using this combined saturation degree. This study conducted a microscopic simulation for effectiveness evaluation. We checked that the average intersection delay decreased by up to 27 percent. Moreover, we checked that this signal operation algorithm could respond to a traffic condition of oversaturation and loop detector error effectively and usefully. In korea, sectional traffic detection systems are being installed in various ITS projects, such as Advanced Transportation Management System(ATMS) and Urban Transportation Information System(UTIS). This study has important significance in the sense that it is new methodology to accept the sectional detection system in traffic signal control system.