Measuring Surrogate Safety Measures of Individual Vehicles Using RTK-DGPS

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 건설환경공학부, 2015. 2. 고승영.교통 관련 인적손실과 물적손실이 발생함에 따라, 대다수의 통행이 발생하는 도로교통에서의 안전에 관한 관심이 계속 되어왔다. 도로교통을 운영함에 있어서 각 구간 및 지점에 대한 사전, 사후 조치를 취하기 위하여 도로 구간 상의 위험을 측정하고자 하는 노력의 일환으로 traffic conflict techniques (TCT) 의 도입 이후 지속적으로 발전되어온 차량 주행과 관련한 안전연구 중에서도 surrogate safety measure(SSM)를 이용하여 도로상의 위험을 측정하는 방식은 사고의 직접적인 원인과 연관된 차량의 거동을 분석 대상으로 한다는 장점을 가지고 있다. 그러나 한 지점에 국한된 정보를 이용하기 때문에 위험을 연속적으로 분석하는 데에 제약이 있다. 안전대리변수를 측정하는 데에 제기 되는 문제들로서는 차량궤적을 파악하는 데 있어서의 용이성, 측정결과의 정밀도 및 현실성과 관련한 문제들이 있다. 이러한 문제들 때문에 안전대리변수를 측정하고자 하는 연구에서는 시뮬레이션을 이용한 방법을 주로 사용하여왔으며, 영상처리방식을 이용한 측정이 주를 이루었다. 이러한 기존 측정방법들의 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 RTK-DGPS를 이용하여 time-to-collision(TTC), deceleration rate to avoid collision(DRAC), acceleration noise(AN) 등의 안전대리변수를 측정하는 데에 필요한 문제들을 고려한 방법론을 설정하였다. 본 연구에서는 4차간의 실험을 통해 연속류도로에서의 주행안전도를 알기 위한 안전대리변수를 측정방법론을 수립하였다. 동부간선도로에서의 돌발통계를 활용하여 선정된 월계1교~녹천교, 노원교~수락지하차도 구간과 5년간 고속도로 교통사고 속보자료를 이용하여 선정된 사고다발구간과 대조구간인 영동고속도로 북수원IC-부곡IC, 동군포IC-군포IC를 대상으로 개별 실험차량의 정밀한 궤적자료를 추출하였다. 추출된 궤적자료를 통해 안전대리변수를 측정한 실험을 수행한 결과를 제시하였으며, 돌발통계와 사고자료에 의한 위험구간으로 선정된 구간에서 대조구간 대비 안전대리변수의 변동성이 큰 것으로 나타났다. 이와 관련 기존문헌 결과와의 비교를 통해 본 측정방법론의 함의를 검토하고자 하였다. 본 연구는 향후 다양한 구간 특성 및 운전자 특성에 따른 위험상황을 설명하는 연구와, 위험구간 감지 및 위험한 운전행태의 감지를 통한 사고예방에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.제1장 서론 1 1.1 연구의 배경 및 목적 1 1.2 연구의 구성 4 제2장 선행연구 검토 5 2.1 안전대리변수의 개발 5 2.1.1 Time-to-collision (TTC) 8 2.1.2 Deceleration Rate to Avoid Collision 9 2.1.3 Acceleration Noise 10 2.2 안전대리변수의 측정방법 11 2.2.1 시뮬레이션을 이용한 차량궤적자료 구득 13 2.2.2. 실측을 통한 차량궤적자료 구득 15 2.3 선행연구 시사점 및 본 연구와의 차별성 16 제3장 연구 방법론 18 3.1 측정방법론 검토 18 3.1.1 측정장비 특성 18 3.1.2 본 연구의 측정방법론 제시 21 3.2 RTK-DGPS 장비활용 실험설계 25 3.2.1. 1차 실험 25 3.2.2. 2차 실험 26 3.2.3. 3차 실험 28 3.2.4. 4차 실험 31 3.3. RTK-DGPS 활용 실험 수행 34 3.3.1. 1차 실험 34 3.3.2. 2차 실험 34 3.3.3. 3차 실험 36 3.3.4. 4차 실험 37 3.4 수집 자료 처리 41 3.4.1 자료의 일관성 확인 41 3.4.2 속도 자료의 Data Cleaning 기법 43 3.5 RTK-DGPS 궤적자료를 이용한 안전대리변수 계산 44 3.5.1 Time-to-Collision (TTC) 44 3.5.2 Deceleration Rate to Avoid Collision (DRAC) 45 3.5.3 Aceleration Noise (AN) 46 제4장 분석 결과 47 4.1. 경부고속도로 분석 실험 (2차) 47 4.1.1 TTC 측정 결과 48 4.1.2. 가속소음 측정결과 49 4.1.3. DRAC 측졍결과 51 4.2. 동부간선도로 분석 결과(3차) 52 4.2.1. TTC 분석 결과 54 4.2.2. 가속소음 분석 결과 58 4.2.3. DRAC 분석 결과 60 4.3 영동고속도로 실험(4차) 62 4.3.1 TTC 분석 결과 62 4.3.2. 가속소음 산출결과분석 66 4.3.3. DRAC 산출결과분석 69 4.4 종합분석 70 4.4.1. 동부간선도로(3차 실험) 의정부 방향 종합분석 70 4.4.2. 영동고속도로(4차 실험) 인천방향 종합분석 71 4.4.3. 영동고속도로(4차 실험) 강릉방향 종합분석 73 5장 결론 및 향후 연구과제 75 참고문헌 77 Abstract 81Maste