Development of a Methodology to Evaluate an Environmental Impact for Future Advanced Safety Vehicle

Abstract

교통수요의 증가로 인해 지체가 발생하고 온실가스 배출량을 증대시킨다. 이러한 문제점을 해결하고자 안전성을 확보하고 이동성을 향상시키는 첨단차량 및 도로시스템이 도입되었다. 첨단차량 및 도로시스템 분야는 주로 차량제어 관련 연구가 진행되고 있으며 온실가스 감축 관련 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 첨단차량이 추종거동, 차로변경 시 CO2 배출량을 정량적으로 산정하고자 방법론을 개발하였다. 일반차량은 Pipes model에 의해 추종거동하며 첨단차량은 FVADM (Full Velocity Acceleration Difference Model)에 의해 추종거동 한다. 일반차량과 첨단차량이 추종거동 시 차두거리, 용량을 산정하고 교통량 대 용량 비에 의해 서비스 수준별 통행시간을 산정하였다. 거리와 시간 관계식을 통해 산정된 속도를 CO2 배출계수 식에 적용하여 CO2 배출량을 산정하였다. 첨단차량이 추종거동 시 환경적 효과를 평가하고자 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 교통량이 850대/시일 때 CO2 배출량이 59,330g, 1050대/시일 때는 550,200g, 1300대/시일 때 1,497,990g 감소하는 것으로 도출되었다. 따라서 첨단차량은 최소 차간간격으로 추종거동 함으로써 용량이 증대되어 혼잡한 교통상황을 완화시킴으로써 일반차량에 비해 CO2 배출량이 감소하는 것으로 나타났다. 첨단차량이 고속에서 저속으로 차로변경, 저속에서 고속으로 차로변경 시 환경적 효과 평가를 위한 방법론을 개발하였다. 대상차량과 선행차량 간의 차간거리, 대상차량과 후행차량 간의 차간거리가 안전거리 이상이면 차로변경을 수행한다. 첨단차량이 차로변경 시 환경적 효과를 평가하고자 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 첨단차량이 고속에서 저속으로 차로변경 할 경우, CO2 배출량이 7,196,457g 감소하였으며, 저속에서 고속으로 차로변경 할 경우, CO2 배출량이 1,014,732g 감소하였다. 따라서 첨단차량은 혼잡한 지체 없이 안전거리를 확보하여 차로변경을 수행하므로 CO2 배출량이 일반차량에 비해 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 첨단차량이 추종거동, 차로변경 시 안전성을 확보하고 도로이용의 효율성을 향상시킴으로써 CO2 배출량이 감축되는 것을 입증할 수 있다.