운전자 반응시간과 차간시간을 이용한 정체교통류 모형개발

초록

자동차의 끊임없는 증가에 따라 교통정체는 이제 도로상에 흔히 나타나는 현상의 하나로서 정체교통류는 자유흐름상태와는 달리 다양하고 불규칙적인 행태를 보이고 있으나 현재의 교통류 이론으로는 정체교통류를 설명하는데 상당한 제약이 있어 왔다. 본 논문에서는 운전자의 반응시간과 차간시간이라는 변수를 도입하고 선형차량추종모형을 활용하여 정체교통류의 특성 중 하나인 교통파의 불규칙적인 움직임과 교통기본도상의 교통유율-밀도의 변이를 설명하고 반응시간과 가감속전의 차간시간의 상대적인 크기에 따라 교통파의 속도가 달라질 수 있음을 보이고 있다. 또한 교통파가 random walk와 같이 확률적으로 이동함으로써 교통정체가 성장하기도 하고 소멸되기도 하며 각각의 경우 교통기본도상의 교통유률-밀도가 어떻게 변이될 수 있는지도 보이고 있다. 본 논문은 정체교통류를 모형화한 Del Castillo(2001)와 Newell(2002)의 모형과 같이 선형차량추종모형을 바탕으로 하고 있지만 이들 모형이 간과하고 있는 반응시간과 차간시간의 확률적 특성을 고려함으로써 이들 모형이 가지고 있는 일부 한계를 극복하고 또한 교통기본도상에서의 정체교통류의 확률적 특성을 설명할 수 있는 틀을 제공하고 있다. 하지만 이 논문에서 제시된 모형은 가감속의 정도가 심화되거나 약해지는 현상을 설명하는 데는 한계가 있으며 이의 극복을 위해서는 Del Castillo의 모형과 결합된 모형의 개발이 요구된다.

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