군집분석을 통한 지하도로 내 교통 혼잡 발생 가능성 판단에 관한 연구

• Published in: 디지털콘텐츠학회논문지 Vol. 25; no. 2; pp. 535 - 546
• Main Authors: 박수빈(Subin Park), 양충헌(Choongheon Yang), 김진국(Jinguk Kim), 이진각(Jinkak Lee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국디지털콘텐츠학회 01.02.2024
• Subjects: 컴퓨터학; Traffic Operation; 실루엣 분석; 교통운영; Underground Roads; Silhouette Analysis; 교통 혼잡; Clustering Analysis; 지하도로; 군집분석; Traffic Congestion
• ISSN: 1598-2009; 2287-738X
• DOI: 10.9728/dcs.2024.25.2.535

지하도로 내에서 교통 혼잡 발생 가능성을 사전에 판단하고 가능성의 정도에 따라 교통흐름을 적절하게 제어하는 것은 교통운영은 물론 교통안전에도 필요하다. 현재 지하도로는 지상과 동일하게 실시간 통행속도를 기준으로 교통 혼잡 발생 여부를 판단하고 있다. 그러나 이는 지상도로와 지하도로의 차이를 고려하지 않은 것이며 교통류 이론 측면에서도 적절하지 않다. 본 연구에서는 지하도로 내 교통 혼잡 발생 가능성을 정량적인 기준과 함께 체계적으로 구분하여 궁극적으로 관리자가 활용 가능한 교통 혼잡 발생 가능성 판단 방법을 제시하였다. 가능성의 정도는 군집분석에 기반을 두었다. 본 연구에서는 거리와 밀도 기반의 계층적 군집분석, K-means clustering, DBSCAN을 이용하였고, 실루엣 분석을 통해 군집분석결과를 상대적으로 비교하였다. 계층적 군집분석과 K-means clustering 결과 적정 군집의 수는 4개, DBSCAN 결과 군집의 수는 2개로 분석되었다. 실루엣 분석결과, DBSCAN은 계수값이 음의 값이 나타나 군집화가 적절히 수행되지 않은 것으로 나타났다. 군집분석을 통한 지하도로 내 교통 혼잡 발생 가능성 판단은 향후 지하도로 운영 및 관리 전략 수립의 근거 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. Currently, traffic congestion in underground roads is calculated based on real-time traffic speeds, similar to calculations for the surface. However, this ignores the difference between surface and underground driving conditions and is not appropriate in terms of traffic flow theory. We systematically classified the probability of traffic congestion in underground areas with quantitative criteria and ultimately presented a method for determining the probability of traffic congestion for use by road managers. Distance and density-based hierarchical clustering, K-means clustering, and DBSCAN were used, and silhouette analysis was used to compare the clustering results. Hierarchical clustering and K-means clustering determined the number of appropriate clusters to be four, and DBSCAN determined the number of clusters to be two. Based on the silhouette analysis, DBSCAN showed a negative coefficient value, indicating that clustering was not performed properly. It is expected that cluster analysis can be used as a basis for establishing future underpass operation and management strategies. KCI Citation Count: 0