Abstract
Most traffic congestion on a freeway occurs in the merge area, where conflicts between mainline traffic and on-ramp traffic are frequently generated. So far, research on the merge area has mainly dealt with free flow traffic and research on the congested traffic at the merge area is rare. This study investigates the relationships between mainline traffic and on-ramp traffic at three different segments of the merge area. For this purpose, new indicators based on such traffic variables as flow, speed, and density are used. The results show that a negative relationship exists between mainline and on-ramp flow. It is also found that the speed and the density of the right two lanes in the mainline traffic are significantly affected by the on-ramp flow. Based on the correlation analysis of the indicators, it is confirmed that the ramp influence area is the right two lanes of the freeway mainline. The revealed relationships between mainline and on-ramp traffic may help to analyze the capacity of the downstream freeway segment of the merging area in congested traffic. The findings of this studyalso provide a basis to develop a model that estimates the merge traffic volume in congested traffic, which is neither theoretically nor empirically sound in most other traffic flow models developed so far.
고속도로-연결로 합류부는 대표적인 고속도로 정체구간으로서 본선 교통류와 연결로 교통류가 서로 공간 확보를 위하여 상층되는 구간이다. 현재 까지 연결로 교통류와 본선 교통류간의 관계에 대한 최근 연구도 이론적인 수학적 모형연구에 그쳐있는 상태이다. 본 연구는 3개의 서로 다른 고속도로-연결로 합류부에서 수집한 실제 교통 데이터를 이용하여 혼잡교통류 상태에서 연결로 교통류와 본선 교통류간의 관계에 대한 분석을 수행한 것으로써, 본선 교통류 변수(교통량, 속도, 밀도)와 연결로 교통량의 값을 이용하여 개발된 Indicator에 의한 분석과 Indicator간의 상관분석 및 t 검정을 통하여 연결로 교통량이 본선 교통류에 미치는 영향을 살펴보았다. Indicator 분석결과, 연결로 진입교통량은 본선 접속차로의 교통량과 부의 상관관계를 보였고, 가속차로길이 내 본선 교통류의 속도와 밀도와도 의미 있는 관계가 존재함을 보였다. 혼잡교통류 상태에서의 두 교통류 관계 분석을 통하여 고속도로-연결로 합류 하류부의 용량을 결정하는 요인에 대한 보다 엄밀한 분석이 가능하게 되었다. 또한 실제데이터 분석을 통하여 발혀진 결과는, 본선 교통류의 상태에 따른 연결로 진입교통량의 크기를 정확하게 규명할 수 있는 모형식 개발의 기초를 마련하였으며, 현재 고속도로-연결로 합류부의 혼잡교통류 시뮬레이션에서 취약점으로 지적되고 있는 연결로 교통량의 추정에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
