Development of Car Following Model of Adaptive Cruise Controlled Vehicle Considering Human Factors in Ubiquitous Traffic

Abstract

본 연구는 추종거동상황에서 추종차량 운전자의 안전성과 안락함을 고려하여 Human Factors를 적용한 추종거동모형을 개발하였다. 본 연구에서는 Human Factors를 적용하기 위하여 실제 운전자 설문조사를 바탕으로 Fuzzy 모형을 구축하였다. Fuzzy 모형은 운전자 개별 특성, 환경적 요소, 두 차량사이의 물리적 요소에 기인하여 구축하였으며 Fuzzy 모형에 의해 측정된 출력값을 추종차량 운전자의 불안감도, 즉 MOA(Measure-of-Alarm)으로 정의 하였다. 개발된 추종거동 모형인 HGM모형은 Fuzzy 모형에 의해 측정된 MOA를 기 개발된 GGM모형에 적용한 형태이다. 이때 HGM모형은 시시각각 변화하는 운전자의 MOA를 실시간으로 측정하여 추종거동에 반영한 모형으로서, 운전자 MOA가 허용MOA보다 커지면 MOA를 경감시키고, 운전자 MOA가 허용MOA 이내이지만 두 차량 간 거리가 비효율적으로 넓으면 두 차량 간 거리를 효율적으로 감소시켜 운전자의 안전과 도로이용효율을 동시에 증대시키고자 하였다. 또한 개발한 HGM(Human Factors GM)모형의 성능을 검증하기 위하여 기 개발된 GGM(General GM)모형과 동일한 시나리오에 따라 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 수행 결과, 선행차량과의 상대거리에 관계없이 속도가 동일하면 추종을 그대로 유지하는 GGM모형과 달리, HGM 모형은 선행차량과의 상대거리가 SR 이하 또는 이상이면 상대거리를 SR만큼 넓히거나 좁힌 후 추종상태를 유지하였다. 또한 GGM모형은 상대거리와 속도에 따라 높은 MOA를 유지하는 반면, HGM모형은 MOA를 허용 MOA까지 경감시켜 추종거동을 유지하였다. 시뮬레이션 수행결과를 통해 운전자MOA의 경감과 도로의 효율적 이용측면에서 HGM모형이 GGM모형에 비해 더욱 우수한 성능을 보였다. 따라서 HGM모형의 개발이 운전자의 안전성과 안락함을 도모함과 동시에 도로이용 효율성을 높임으로서 첨단차량의 현실화를 더욱 가속화 시킬 것으로 사료된다.