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드론영상 이용한 자율협력주행시대 교통데이터 활용방안

연구원

요약

목차

01 연구 개요
1.연구의 배경 및 목적 15
2.연구의 내용 및 방법 17

02 서울 도시고속도로 병목구간 도출
1.서울 도시고속도로 운영 현황 20
2.도시고속도로의 구간별 속도 변화 분석 23
3.도로별 병목구간 선정 28

03 서울 도시고속도로 병목구간 특성 분석
1.데이터 및 분석 방법 30
2.혼잡 발생 시점 교통량 및 속도 분포 33
3.교통량에 따른 교통혼잡 발생확률 37
4.서울 도시고속도로 병목구간 유형 분류 39

04 드론을 이용한 도시고속도로 데이터 수집
1.서울 도시고속도로 드론 영상 촬영 44
2.수집 영상 분석 및 차량 주행궤적 도출 51
3.영상 분석 결과 56

05 드론 영상 기반의 자율협력주행시대 교통 데이터 활용방안
1.차량 궤적 기반 도시고속도로 교통 상태 추정 61
2.도시고속도로 혼잡 발생 및 전이 과정 66
3.도시고속도로 혼잡 발생 원인 분석 75
4.도시고속도로 혼잡 유발지표 개발 78
5.서울 운전자 특성과 도시고속도로 용량 91

06 요약 및 정책 제언

참고문헌

Abstract

표목차
[표 1-1] 자율협력주행시대의 새로운 교통 데이터의 특징 17
[표 2-1] 서울 도시고속도로 현황 20
[표 2-2] 최저 통행속도 상위 20개 구간 현황(평일 기준) 22
[표 2-3] 경부고속도로(남향) 구간별 속도 및 기하구조 24
[표 2-4] 경부고속도로(북향) 구간별 속도 및 기하구조 24
[표 2-5] 분당수서로(남향) 구간별 속도 및 기하구조 25
[표 2-6] 분당수서로(북향) 구간별 속도 및 기하구조 26
[표 2-7] 올림픽대로 구간별 속도 변화 27
[표 2-8] 강변북로 구간별 속도 변화 27
[표 3-1] 기존의 생존분석(Lifetime)과 본 연구의 혼잡 유발교통량(Capacity) 개념 비교 32
[표 3-2] 혼잡 발생 시점의 교통량 속도 분포 그래프 35
[표 3-3] 혼잡 발생 시점의 교통량 분포 36
[표 3-4] 혼잡 발생 시점의 속도 분포 36
[표 3-5] 교통량에 따른 혼잡 발생확률 38
[표 3-6] 로그-순위 검정 결과 구간별 P-value 비교 39
[표 3-7] 동일한 특성의 집단 40
[표 3-8] 서로 다른 특징의 집단 41
[표 4-1] 드론 촬영 구간 선정을 위한 사전 검토 사항 45
[표 4-2] 드론 영상 분석 대상 선정 47
[표 4-3] 이음 영상 편집을 위한 위치 보정 48
[표 4-4] 이음 영상 작업 과정 49
[표 4-5] 완성된 경부고속도로 반포IC 이음 영상 화면 50
[표 4-6] 완성된 분당수서로 탄천 1교 이음 영상 화면 50
[표 4-7] 경부고속도로 반포IC 이음 영상 분석 결과 52
[표 4-8] 분당수서로 탄천1교 이음 영상 분석 결과 53
[표 4-9] 차량 궤적 데이터 55
[표 4-10] 수집영상 차량 궤적 결과 요약 57

그림목차
[그림 1-1] 연구의 배경 및 목적 17
[그림 1-2] 연구의 내용 및 방법 18
[그림 2-1] 서울시 도시고속도로 노선별 교통량 및 속도(평일) 21
[그림 2-2] 2020년 서울 도시고속도로 시간대별 상습 정체 구간 22
[그림 2-3] 도시고속도로 구간의 속도 변화 분석 23
[그림 2-4] 선정한 주요 병목 지점 28
[그림 3-1] 병목구간 특징 도출을 위한 연구 방법 30
[그림 3-2] CWT를 활용한 혼잡 발생 시점 검지 예시 34
[그림 4-1] 드론 촬영 이음 영상 제작 프로세스 47
[그림 4-2] 자동 영상 검출 과정 51
[그림 4-3] 수동 보정 및 검증 작업 예시 52
[그림 4-4] 경부고속도로(남향) 반포IC 차량 궤적 그래프 58
[그림 4-5] 분당수서로(북향) 탄천1교 차량 궤적 그래프 59
[그림 5-1] 경부고속도로 교통 상태 추정 63
[그림 5-2] 분당수서로 교통 상태 추정 64
[그림 5-3] 차량 궤적 데이터와 검지기 데이터 비교 66
[그림 5-4] 경부고속도로 교통류 기본도 67
[그림 5-5] 분당수서로 교통류 기본도 68
[그림 5-6] 경부고속도로와 분당수서로 통합 교통류 기본도 68
[그림 5-7] Phase 1 70
[그림 5-8] Phase 2 71
[그림 5-9] 혼잡 발생에 따른 교통량 분포 비교 72
[그림 5-10] Phase 3 73
[그림 5-11] 혼잡의 심화 (분당수서로 사례) 73
[그림 5-12] 고속도로 혼잡 발생 과정 종합 75
[그림 5-13] 혼잡 발생의 유형별 사례 76
[그림 5-14] 혼잡 해소의 유형별 사례 78
[그림 5-15] Newell의 차량 추종 모형 79
[그림 5-16] 시·공간적 ‘지체’의 정의 개념도 81
[그림 5-17] 공간적 지체(Residual) 82
[그림 5-18] 시간적 지체 (Delay) 84
[그림 5-19] 차로변경으로 인해 발생 가능한 4가지 상황 85
[그림 5-20] 개별차량 혼잡 발생 사례 분석 87
[그림 5-21] 개별차량 혼잡 해소 사례 분석 88
[그림 5-22] 경부고속도로 1차로 혼잡지표 분석 89
[그림 5-23] 경부고속도로 1차로 혼잡지표와 속도의 관계 89
[그림 5-24] 분당수서로 2차로 혼잡지표 분석 90
[그림 5-25] 분당수서로 2차로 혼잡지표와 속도의 관계 91
[그림 5-26] 도로별 운전자 반응시간 분포 92