This study aims to analyze cooperative autonomous driving by integrating two advanced simulation tools, UC-WinRoad and VISSIM. Cooperative autonomous driving refers to the interaction of autonomous vehicles (AVs) with human-driven vehicles, infrastructure, and other road users within a dynamic traffic environment. The integration of UC-WinRoad’s realistic 3D visualization capabilities with VISSIM’s detailed microscopic traffic modeling enables the simulation of complex traffic scenarios, providing a comprehensive analysis of autonomous and connected vehicle behavior. The necessity of this study arises from the growing interest in autonomous driving technologies and the need for reliable tools to evaluate their performance and impact on real-world traffic systems. Simulations offer a safe and cost-effective environment to test AV behavior in various scenarios, including extreme or hazardous conditions that are difficult to replicate in the real world. This study also provides valuable insights into AV-infrastructure interactions, offering data-driven recommendations for policy and infrastructure planning. The outcomes of this research include the development of a methodology for linking UC-WinRoad and VISSIM, simulation results demonstrating potential improvements in traffic flow, safety, and efficiency through cooperative autonomous driving, and the identification of challenges in integrating AVs into existing traffic systems. This research contributes to the advancement of autonomous driving technologies by providing a robust framework for analyzing cooperative driving scenarios, supporting AV and human-driven systems ahead of the fully autonomous traffic systems of the future.

고속도로의 제한속도는 교통류, 운행 시간, 에너지 소비, 교통사고 발생률 등에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요인이다. 제한속도 의 상향 조정은 운행 시간 단축과 경제적 이점을 가져올 수 있지만, 교통사고 위험성을 높일 수 있으며, 반대로 하향 조정은 사고율을 감소시킬 수 있으나 운행 시간 증가와 교통 혼잡을 초래할 수 있다. 이러한 상반된 영향으로 인해 제한속도 조정이 도로 안전성과 효 율성에 미치는 구체적인 변화를 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구는 미시교통시뮬레이션 도구인 VISSIM과 SSAM을 활용하여 제한 속도 및 교통량 변화에 따른 고속도로 구간별 상충횟수를 분석하고, 위험성이 높아지는 구간을 식별하였다. 이를 통해 향후 단속지점 설정과 구간별 맞춤형 개선방안 마련에 실증적인 근거를 제공하고자 한다.

PURPOSES: The objective of this study is to estimate required minimum spacing between Freeway IC for high-speed roadways. METHODS: Since high-speed roadways with over 140 km/h design speed do not exist in Korea, VISSIM Simulation Program was used for analysis. Acceleration noise and conflicts were selected for Evaluation Index. Standard deviation size for acceleration and deceleration was calculated by VISSIM to estimate acceleration noise. Conflicts were produced in areas between Freeway IC with SSAM. RESULTS : As a result, required minimum spacing was 6 km for acceleration noise analysis, while 5 km was deducted for conflict analysis. For Model Evaluation, with SAS, conflicts did not show much difference in 5~6 km area by 90% confidence interval. CONCLUSIONS : For acceleration noise, results showed lacking in its discrimination between index per Minimum Spacing. However, conflicts were valid in difference; required minimum spacing was 5 km by validation result.

이 연구는 다이아몬드 입체교차점에서 설치되는 회전교차로를 다루고 있다. 연구의 목적은 신호교차로에 대하여 상대적인 회전교차로의 효과를 분석하는데 있다. 이를 위해 회전교차로와 신호교차로를 교통량별로 시나리오를 작성하고 VISSIM을 이용하여 분석하였다. 분석된 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 단구 및 쌍구 회전교차로는 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우 총 진입교통량이 2,400pcph 이상, 10:2:8인 경우 2,800pcph 이상, 그리고 10:8:2인 경우 4,400pcph 이상에서 급격한 지체변화를 갖는 것으로 분석된다. 둘째, 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우에는 총 진입교통량이 4,000pcph 이하, 그리고 10:2:8인 경우엔 4,400pcph 이하에서 회전교차로가 신호교차로 보다 효과적인 것으로 평가된다. 또한 회전교통량 비율이 10:8:2인 경우 쌍구 회전교차로는 5,600pcph 이하에서 신호교차로에 비해 효과적인 것으로 평가된다. 마지막으로, 쌍구 회전교차로는 총 진입교통량이 4,400pcph 이하의 경우엔 단구와 비슷하지만, 4,400pcph 이상의 경우엔 단구 회전교차로보다 효율적인 것으로 판단된다.

일반적으로 도로정책평가 시, 이상적인 도로 교통조건에서 수집한 교통류 자료에 근거하여 BPR식 형태로 개발한 통행비용함수식을 일반화하여 적용한다. 하지만, BPR 형태로 개발된 모형은 장래교통량예측이나 통행행태분석에 있어서 적용이 도로 교통환경을 묘사하는데 적합하지 않은 것으로 보고되고 있다.(Spiess, 1989 ; Singh, 1999) 따라서 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 분석대상지의 도로 교통조건에 적합하도록 미시적 교통류시뮬레이터기반(Micro traffic Simulator Based : MSB)으로 생성된 자료로 통행비용함수를 개발, 검증하는 분석방법론을 제시하였으며, 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 이상적인 도로교통조건 이외의 상황에 대한 도로교통정책 평가에 적용이 용이하도록, 단시간에 다량의 교통류 자료생성이 가능한 미시적 교통류시뮬레이터(VISSIM)를 이용하여 분석대상지에 적합한 통행비용함수를 개발하는 방법론을 제시하였다. 둘째, VISSIM을 이용하여 생성한 분석자료를 기반으로 하여 BPR 함수식과 MSB 함수식을 각각 개발하고, 통계값 및 산포도를 이용한 모형들의 비교분석을 통하여 MSB 함수식의 활용가능성을 검증하였다.