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Transportation

교통 혼잡 지표 (속도 위주)

by 함승우 2022. 12. 8.

1. Measuring Urban Traffic Congestion – A Review (2012)

  • Journal: International Journal for Traffic and Transport Engineering
  • Authors: Amudapuram Mohan Rao, and Kalaga Ramachandra Rao
  • Cited by 320 (2022-12-08)

혼잡에는 (a) micro-level factors (b) macro-level factors가 있다고 합니다. 혼잡은 micro-level에 의해 trigger 되고(e.g. on the road), and macro-level에서 driven 됩니다. 예를 들어, micro-level factors는 "many people want to move at the same time, too many vehicles for limited road space"같은 상황을 들 수 있습니다. Macro-level factors는 "land-use patterns, car ownership trends, regional economic dynamics"등이 있습니다.

 

다양한 congestion metric중에서 speed 기반 metric이 쓸만하다는 것을 알 수 있습니다. 2011년도에 생긴 저널에 실린 논문입니다. 지표를 정리한 논문이 없어서 그런지 citation이 꽤 많습니다.

 

2. A Survey of Road Traffic Congestion Measures towards a Sustainable and Resilient Transportation System

  • Journal: Sustainability
  • Authors: Tanzina Afrin, and Nita Yodo
  • Cited by 136 (2022-12-08)

MDPI의 Sustainability에 실린 논문입니다. MDPI라서 조금 걱정되지만 인용수가 136회라서 이 논문 또한 congestion measure를 정리한 논문 중에서는 주요합니다.

 

Speed Reduction Index(SRI)

  • SRI=(1vac/vff)×10
  • vac: actual travel speed
  • vff: free-flow speed
  • Congestion은 index value가 4, 5를 넘으면 발생한다고 정의
  • Free-flow speed는 85th percentile of the off-peak period speed (FHWA’s Urban Congestion Report of 2019)
  • The off-peak period is Mon-Fri, 9:00 a.m. to 4:00 p.m. and 7:00 p.m. to 10:00 p.m., and Sat-Sun 6:00 a.m. to 10:00 p.m.

Speed Performance Index(SPI)

  • SPI=(vavg/vmax)×100
  • vavg: average travel speed
  • vmax: maximum permissible road speed
  • 25, 50, 75 threshold values

 

속도 기반의 지표인 SRI와 SPI가 잘 작동한다는 것을 보였습니다.

 

3. A Traffic Congestion Assessment Method for Urban Road Networks Based on Speed Performance Index

  • Journal: Procedia engineering
  • Authors: Feifei He, Xuedong Yan, Yang Liu, and Lu Ma
  • Cited by 164 (2022-12-08)

Speed performance index를 활용해서 계절/요일별 분석을 진행한 논문입니다.

 

Speed Performance Index: 우리가 이미 살펴본 일반적인 형태의 SPI입니다.

  • Rv=vVmax×100
  • Rv: speed performance index
  • v: average travel speed, km/h
  • Vmax: maximum permissible road speed, km/h

 

 

Road Segment Congestion Index: SPI에서 시간 요소가 들어갔습니다. 여러개의 segment로 구성된 road가 있을 때, 그 segment들의 평균 SPI를 적용하고, 그리고 거기에 non-congestion state에 속하는 시간도 곱했습니다. 혼잡에 이중으로 페널티를 주었다고도 볼 수 있겠습니다.

  • Ri=¯Rv100×RNC
  • RNC=tNCTt
  • Ri: road segment congestion index
  • ¯Rv: average of speed performance index
  • RNC: proportion of non-congestion state (smooth, very smooth)
  • tNC: duration of non-congestion state, minute
  • Tt: length of the observation period, minute

Road Network Congestion Index: 위에서 구한 Road Segment Congestion Index의 평균치입니다.

  • R=iRiLiiLi
  • R: road network congestion index
  • Li: length of road segment, km

 

네트워크의 주말과 주중의 SPI 차이를 잘 보여주었습니다. 네트워크 전체의 평균치를 제시해준 것은 좋은데, 혼잡의 전파 인식과는 다른 형태의 문제입니다.