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교통량에 기반한 지역 교통소통 관리기법 한양도성 지역 중심으로

연구원

요약

목차

01 연구개요
1.연구배경과 목적 16
2.연구내용과 방법 18

02 도심 교통수요관리 정책 및 연구 사례
1.서울시 교통수요관리 정책 사례 21
2.능동교통관리 연구 및 적용 사례 27
3.시사점 및 적용 방안 37

03 분석 자료 수집 및 소통-교통량 관계 모형 구축
1.분석 자료 수집 및 가공 38
2.대표 링크 선정 48
3.소통-교통량 관계 모형 구축 52
4.SHAP 알고리즘을 이용한 기여도 분석 54

04 교통수요관리 기법 개발 및 적용
1.강화학습을 활용한 관리 기법 개발 68
2.진입교통량 관리에 따른 소통상태 예측 73
3.시나리오별 효과 분석 78

05 맺음말

참고문헌

Abstract

표목차
[표 2-1] 연도별 면적당 단위부담금(1㎡당) 22
[표 2-2] 서울시 교통유발계수 순위 23
[표 2-3] 교통량 감축 프로그램별 경감비율 24
[표 2-4] 국내·외 적응형 신호 감응 통제 알고리즘 특성 31
[표 2-5] 적응형 신호 감응 통제 적용 사례 32
[표 3-1] 한양도성 진·출입 교통량 자료 예시 39
[표 3-2] 한양도성 진·출입 교통량 지점별 5분 단위 집계 자료 39
[표 3-3] 2021년 4~6월 한양도성 진입교통량 상위 10개 지점 41
[표 3-4] 2021년 4~6월 한양도성 진입교통량 하위 10개 지점 41
[표 3-5] 2021년 4~6월 한양도성 진출교통량 상위 10개 지점 42
[표 3-6] 2021년 4~6월 한양도성 진출교통량 하위 10개 지점 42
[표 3-7] 서울시 도로 링크 통행속도 자료 예시 46
[표 3-8] 서울시 도로 링크 통행속도 자료 가공 결과 46
[표 3-9] 한양도성 내부 대표 링크 50
[표 3-10] 한양도성 외부 대표 링크 51
[표 3-11] 한양도성 내부 대표 링크 정확도 상위 5개 53
[표 3-12] 한양도성 내부 대표 링크 정확도 하위 5개 53
[표 3-13] 한양도성 외부 대표 링크 정확도 상위 5개 53
[표 3-14] 한양도성 내부 대표 링크 정확도 하위 5개 53
[표 3-15] 청계천로(청계2가~청계3가) SHAP 분석 결과 57
[표 3-16] 사직로(광화문~경복궁교차로) SHAP 분석 결과 59
[표 3-17] 새문안로(정동사거리~서울역사박물관) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 61
[표 3-18] 새문안로(서울역사박물관~새문안교회) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 61
[표 3-19] 종로(종로2가~종로3가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 61
[표 3-20] 삼일대로(종로2가~청계2가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 62
[표 3-21] 삼일대로(청계2가~종로2가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 62
[표 3-22] 청계천로(청계4가~청계5가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 62
[표 3-23] 세종대로(세종대로사거리~청계광장) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 63
[표 3-24] 청계천로(청계6가~청계5가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 82
[표 3-25] 동호로(종로5가~청계5가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 82
[표 3-26] 율곡로(청계6가~흥인지문) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 64
[표 3-27] 율곡로(이화사거리~흥인지문) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 64
[표 3-28] 삼일대로(안국역~낙원상가) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 64
[표 3-29] 율곡로(경복궁교차로~안국동사거리) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 65
[표 3-30] 율곡로(원남동사거리~창덕궁) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 65
[표 3-31] 율곡로(창덕궁~안국역) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 65
[표 3-32] 대학로(혜화동로터리~이화사거리) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 66
[표 3-33] 세종대로(숭례문~서울역) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 66
[표 3-34] 삼일대로(퇴계로2가~명동성당) SHAP 분석 결과 상위 10개 지점 66
[표 4-1] 오전 첨두시 강화학습 수행 결과(유효 기준) 80
[표 4-2] 점심 시간대 강화학습 수행 결과(유효 기준) 81
[표 4-3] 오후 첨두시 강화학습 수행 결과(유효 기준) 83

그림목차
[그림 1] 녹색교통지역 자동차통행관리시스템 차량번호인식장치(ANPR) 설치 지점 개황도 4
[그림 2] 연구 전체 구조 및 흐름도 5
[그림 3] 청계천로(청계2가~청계3가) SHAP 분석 결과 각 지점 특성에 따른 기여도 변화 6
[그림 4] 교통량 관리 시나리오 7
[그림 5] 오전 첨두시 중복 선택 시나리오 결과 9
[그림 1-1] 녹색교통지역 자동차통행관리시스템 차량번호인식장치(ANPR) 설치 지점 개황 17
[그림 1-2] 연구내용 및 방 18
[그림 1-3] 연구 흐름 19
[그림 2-1] 교통량 감축프로그램 산정 방식 25
[그림 2-2] 남산 1·3호 터널 및 우회도로 26
[그림 2-3] 능동교통관리 세 가지 범주 및 필요 기술 28
[그림 2-4] ATDM 사례 - 유타주 가변 중앙 차로제 적용 사례 28
[그림 2-5] 성북구 성북동 감응형 신호 시설 29
[그림 2-6] 마포구 IoT 공유주차장 시범운영 29
[그림 2-7] 좌회전 감응신호 개념도 31
[그림 2-8] 스마트 교차로 개념도 32
[그림 2-9] 진입교통량 제어 여부에 따른 샌프란시스코 도시부 도로 상태 변화 33
[그림 2-10] 서울외곽순환고속도로 장수 나들목 램프미터링 시설 34
[그림 2-11] 미터링 시행 여부에 따른 밀도 시공간도 35
[그림 3-1] 용산구 장충단로 반얀트리 지점 단속카메라 38
[그림 3-2] 지점별 시간대별 평균 교통량 40
[그림 3-3] 지점별 하루 평균 진입교통량 43
[그림 3-4] 지점별 하루 평균 진입교통량 비율 44
[그림 3-5] 서울시 차량통행속도 생성개요 45
[그림 3-6] 한양도성 내부 도로 링크 평일 점심시간대 평균 통행속도 47
[그림 3-7] 요일별-시간대별 평균 통행속도 47
[그림 3-8] 한양도성 내부 대표 링크 49
[그림 3-9] 한양도성 외부 대표 링크 50
[그림 3-10] attention 메커니즘 개요 52
[그림 3-11] 섀플리 값의 의미 54
[그림 3-12] 22개 대표 분석 지점 55
[그림 3-13] SHAP 알고리즘을 이용한 분석 56
[그림 3-14] 청계천로(청계2가~청계3가) SHAP 분석 결과 각 지점 특성에 따른 기여도 변화 57
[그림 3-15] 청계천로(청계2가~청계3가) SHAP 분석 결과 기여도 순위 58
[그림 3-16] 사직로(광화문~경복궁교차로) SHAP 분석 결과 각 지점 특성에 따른 기여도 변화 59
[그림 3-17] 사직로(광화문~경복궁교차로) SHAP 분석 결과 기여도 순위 60
[그림 4-1] 강화학습을 이용한 교통량 관리 기법 개발 69
[그림 4-2] DQN의 학습을 위한 벨만 방정식 69
[그림 4-3] 강화학습 단계 70
[그림 4-4] Speed Equivalent Score 정의 72
[그림 4-5] 진입교통량 기반 미터링 방식 73
[그림 4-6] 신호 녹색 시간 조절 방식 73
[그림 4-7] 관리 그룹 선택 시나리오(단일 그룹 선택) 75
[그림 4-8] 관리 그룹 선택 시나리오(중복 그룹 선택) 76
[그림 4-9] 교통량 관리 시나리오 77
[그림 4-10] 오전 첨두시 영향력 기반 클러스터링 단일, 중복 선택 미터링 결과 비교 78
[그림 4-11] 오전 첨두시 중복 선택 미터링 그룹핑별 결과 비교 79
[그림 4-12] 오전 첨두시 단일 선택 시나리오 결과 80
[그림 4-13] 오전 첨두시 중복 선택 시나리오 결과 81
[그림 4-14] 점심 시간대 단일 선택 시나리오 결과 82
[그림 4-15] 점심 시간대 중복 선택 시나리오 결과 82
[그림 4-16] 오후 첨두시 단일 선택 시나리오 결과 83
[그림 4-17] 오후 첨두시 중복 선택 시나리오 결과 84
[그림 4-18] 시간대별 영향력 기반 클러스터링 중복 선택 미터링 결과 비교 85
[그림 4-19] 오전 첨두시 영향력 기반 클러스터링 중복 선택 미터링 결과(파란색: 대표링크) 86
[그림 4-19] 오전 첨두시 영향력 기반 클러스터링 중복 선택 미터링 결과(파란색: 대표링크) 86