스마트 신호운영 시스템 개발

• 지능형교통체계(ITS), 첨단교통관리체계(ATMS) 등 시스템 구축으로 교통관리를 시행하나 단순 인프라 확충으로 교통관리시스템 운영측면과 교통패턴을 고려하지 못한 정주기식 신호 제어로 도로운영의 효율성이 저하되는 실정임
• 연구의 주요 목적은 교차로별 지·정체에 영향을 줄 수 있는 정성적 및 정량적 교통정보 빅데이터를 기존 교통정보와 통합하여 빅데이터 뱅크 시스템을 구축하며, 예측된 구간교통정보 기간의 정체예방형 신호 제어를 수행하는 제어체계에 대한 효과분석을 하고자 함
• 본 과업은 ‘스마트 신호운영시스템 개발’과제 중 교통정보 빅데이터 기반의 스마트 신호운영시스템을 Test-bed를 통한 운영효과 및 경제적 타당성 검토를 목적으로 함

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시뮬레이션 정량적 지표 분석

스마트 신호운영시스템 도입의 효과분석을 위해
현황 및 도시 혼잡도(근포화, 과포화)에 따른 통행시간 및 통행속도를 비교분석함

 

구분	현황		근포화 상태(현황 교통량 15% 증가)		과포화 상태(현황 교통량 30% 증가)
	평균 통행시간	평균 통행속도	평균 통행시간	평균 통행속도	평균 통행시간	평균 통행속도
현황	9.98 분	24.21 km/h	15.41 분	19.85 km/h	18.97 분	16.67 km/h
Smart Signal	9.01 분	27.74 km/h	13.59 분	22.81 km/h	16.09 분	19.45 km/h
감소량	-9.82%	+14.58%	-11.81%	+14.91%	-15.18%	+16.68%

 

시뮬레이션 지표 기반 경제성 분석

Simulation 분석을 통해 산출해낸 통행속도 및 통행시간, 차종별 교통량 등을 활용하여
차량운행비용, 통행시간비용, 환경비용을 산정함

 

• 현황과 스마트 신호운영에 따른 편익 산정 결과, 차량운행비용으로는 160.51억원→158.12억원(-1.49%), 통행시간비용은 381.31억원→344.71억원(-9.60%), 환경비용으로는 28.07억원→25.98억원(-7.45%)으로 감소함
• 즉, 스마트 신호운영시스템 도입 시 전반적인 비용 감소로 편익이 증가하였으며, 총 편익은 569.89억원→528.81억원으로 41.08억원(-7.21%)이 감소함

• 행복도시의 교차로는 총 96개소(신호교차로 61개소, 회전교차로 20개소, 단일로 15개소)로 신호교차로수를 산정하여 교차로당 편익 분석을 시행함
• 행복도시 기준으로 신호교차로당 편익 분석 결과, 차량운행비용이 0.04억원, 통행시간비용이 0.60억원, 환경비용은 0.03억원으로 전반적인 편익 비용이 감소하였으며, 교차로당 총 편익 0.67억원이 발생함

 

시범사업 선정 도시별 경제성 분석

스마트 신호운영시스템 시범사업에 선정된 6개의 도시에 구축되어있는 신호교차로 개소수를 고려하고
비용 산정 시 구축비를 현장비용과 센터비용으로 구분하며,
교통신호제어기에 따른 센터 규모별 현장 및 센터 구축비용, 유지관리비, 운영비를 산정하여 이에 따른 경제성을 분석함

 

구분		센터 규모	1년			10년
			B/C	NPV	IRR	B/C	NPV	IRR
분석 Network	세종	중규모(419개)	1.84	113.20	86.54%	10.29	1,950.96	188.63%
광역시급	서울	대규모(3,964개)	2.02	1,821.58	106.32%	11.44	28,603.02	208.38%
	울산	대규모(1,151개)	1.93	352.26	95.92%	10.62	5,762.39	197.99%
	광주	대규모(0,050개)	1.93	362.01	96.23%	10.65	5,913.99	198.31%
일반시급	고양	대규모(1,127개)	1.93	359.08	96.14%	10.64	5,868.51	198.22%
	천안	중규모(623개)	1.91	188.62	94.39%	10.76	3,123.31	196.46%
	제주	중규모(746개)	1.94	239.66	97.19%	10.93	3,916.67	199.26%