사물인터넷(IoT) 기반 지능형 회전교차로의 환경적 효과평가

Abstract

최근 회전교차로의 설치가 늘고 있다. 회전교차로는 교통안전, 교통소통 측면에서 뿐만 아니라 불필요한 신호대기로 인한 연료소모량 및 대기오염 배출량을 줄여주어 비용절감효과가 있다. 본 연구는 IoT(Internet of Things) 시대에 Vehicle to Vehicle(V2V)와 Vehicle to Infrastructure(V2I) 기술을 기반으로 회전교차로에 새로운 운영 알고리즘을 적용한 Intelligent Roundabout을 개발하고자 한다. Intelligent Roundabout은 진입차량에게 적정 진입시점을 제공하고, 그에 맞는 주행전략(Plan)을 제공한다. 이러한 형태의 운영은 운전자들의 안전뿐만 아니라 불필요한 지체, 가·감속으로 발생하는 대기오염 배출량 및 연료소모량을 개선시킨다. 본 연구에서는 실제로 운영 중인 회전교차로를 대상지로 선정하여 실제 회전교차로와 Intelligent Roundabout의 운영에 따른 환경적 효과를 평가하였다. 또, Intelligent Roundabout의 현실적인 평가를 위해 차량 자동화 비율을 조정하였고, 효과 평가는 VISSIM COM을 이용해 수행하였다. VISSIM COM을 통해 얻어진 진입차량의 속도프로파일을 CMEM에 입력하여 운영방식 별 환경적 효과를 연료소모량 및 대기오염 배출량으로 나타내었다. 연구결과 실제 운영 중인 회전교차로 보다 본 연구에서 제시한 새로운 개념의 Intelligent Roundabout을 운영하였을 때 연료소모량이 약 20%개선 되었다. 또한, 대기오염 배출량은 약 28%개선된 것을 알 수 있었다. 또한, Intelligent Roundabout의 차량 제어율이 높을수록 개선효과는 더 커지는 것을 알 수 있었다. 따라서, 차량제어를 통해 회전차로로 진입하는 차량의 속도를 조절하여 진입시점을 제공해준다면 안전성을 높이고, 친환경적 주행이 가능할 것으로 생각된다.