8. 차량 궤적 데이터 기반 고속도로 합류구간 의무 차로 변경 유형 분석 / 오승민, 장기태

구두세션, ITS 2, 27(금) 13:20-15:00, 한송

차량 궤적 데이터 기반 고속도로 합류구간 의무 차로 변경 유형 분석 / 오승민(한국과학기술원(KAIST)), 장기태(한국과학기술원(KAIST) 조천식모빌리티대학원)

고속도로 합류구간은 차로 감소의 병목 현상으로 인한 대표적인 반복 정체 구간이다. 본 구간에서는 의무적인 차로 변경(Mandatory lane change)으로 차량 간 상충이 자주 발생하며, 예상치 못한 차로 변경 행동은 본선 교통 흐름을 간섭하고 정체를 유발하는 주요 원인이 된다. 현재 개발된 차로 변경 모델은 현실을 잘 반영하지 못하며, 실제 차로 변경 과정 내 차량 간 상호작용의 명확한 규명과 세부적인 분석은 아직 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구는 고정밀 차량 궤적 데이터를 수집하여 고속도로 합류구간에서 발생하는 의무 차로 변경을 미시적 관점으로 분석한다. 연속 웨이블릿 변환 기법을 활용하여 차로 변경 시 발생하는 상호작용의 기간을 새롭게 정의하고, 차로 변경하는 차량과 후행 차량의 속도와 차간거리를 통해 의무 차로 변경 유형을 체계적으로 분류하는 방법론을 제시한다. 제시된 프레임워크에 따라 의무 차로 변경은 자유 차로 변경, 협력 차로 변경, 강제 차로 변경으로 분류되며, 다양한 항목의 통계 분석을 통해 각 차로 변경 유형의 특성과 교통 흐름에 미치는 영향을 평가한다. 분석 결과를 통해 강제 차로 변경이 병목 지점에서 주로 나타나고, 상호작용하는 시간이 오래 걸리는 것을 파악했으며, 다른 유형에 비해 차로 변경으로 인한 속도 저감이 크게 발생됨이 확인되었다. 이러한 결과는 향후 커넥티드 자율주행차량의 등장과 함께 정체 예방 및 개선 방안의 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.