고속도로 화물차 군집주행이 혼합교통류 도로용량에 미치는 영향분석

Abstract

자율주행시스템이 장착된 개별차량은 V2X 기반의 무선 통신 기술이 결합되어 군집주행 서비스가 가능하다. 자율주행 서비스 중 하나인 군집주행은 2대 이상의 차량이 줄지어 주행하는 방식으로 교통 운영효율성과 환경성을 증진시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 화물차 군집주행은 수송비 절감을 통해 국가 물류비 증가 문제를 해결하는데 기여할 수 있다. 본 연구에서는 교통운영관리 측면에서 고속도로에 도입되는 화물차 군집주행이 도로 용량에 미치는 영향 분석을 수행하고, 용량 증대를 최대로 유도할 수 있는 군집 운영전략을 제시하고자 한다. VISSIM을 이용하여 일반차량과 군집차량이 혼재된 상황을 구현하고, 군집크기, 군집내간격, 군집간간격, 군집주행차량비율(MPR)을 군집주행 운영 파라미터로 설정하였다. 총 160개 군집주행 시나리오의 차로별 용량을 추정하기 위하여, 군집주행가능차로의 용량은 선행차량과 후행차량의 차종에 따른 구성비와 차두시간을 고려하여 산출하였다. 군집주행 시행 시 용량 증대 효과가 가장 큰 최적의 시나리오는 군집크기가 2대, 군집내간격이 10m, 군집간간격이 50m, MPR이 10%인 경우로 기존 용량 대비 약 17.8%의 증대효과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과는 고속도로 용량 증대를 가능하게 하는 효과적인 군집 운영전략을 개발하는데 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.

Vehicle platooning is a promising service, which is a group of vehicles traveling with close spacing in support of vehicle automation technologies and vehicle-to-vehicle (V2V) wireless communications, to enhance the performance of freeway traffic systems. In particular, truck platooning is regarded as an implementable service in the short term in practice. The purpose of this study is to analyze the impact of truck platooning on the freeway capacity based on the simulation experiments. VISSIM was used to simulate mixed traffic conditions consisting of manually driven general vehicles and truck platoons, and simulation outputs were further analyzed to identify the change in capacity when truck platoon was implemented. A total of 160scenarios representing various vehicle platoon operations are evaluated in terms of the increase in the capacity. The largest capacity increase, approximately 17.8% increase, was observed under a scenario where the vehicle platoon size is 2, inter-platoon spacing is 10m, intra-platoon spacing is 50m, and the market penetration rate (MPR) is 10%. The results of this study are expected to be used effectively in developing vehicle platooning management strategies to increase the freeway capacity.