Training Sample of Artificial Neural Networks for Predicting Signalized Intersection Queue Length

신호교차로 대기행렬 예측을 위한 인공신경망의 학습자료 구성분석

  • 한종학 (인천발전연구원 책임연구원) ;
  • 김성호 (한양대학교 교통공학과) ;
  • 최병국 (인천발전연구원 연구위원)
  • Published : 2000.08.01

Abstract

The Purpose of this study is to analyze wether the composition of training sample have a relation with the Predictive ability and the learning results of ANNs(Artificial Neural Networks) fur predicting one cycle ahead of the queue length(veh.) in a signalized intersection. In this study, ANNs\` training sample is classified into the assumption of two cases. The first is to utilize time-series(Per cycle) data of queue length which would be detected by one detector (loop or video) The second is to use time-space correlated data(such as: a upstream feed-in flow, a link travel time, a approach maximum stationary queue length, a departure volume) which would be detected by a integrative vehicle detection systems (loop detector, video detector, RFIDs) which would be installed between the upstream node(intersection) and downstream node. The major findings from this paper is In Daechi Intersection(GangNamGu, Seoul), in the case of ANNs\` training sample constructed by time-space correlated data between the upstream node(intersection) and downstream node, the pattern recognition ability of an interrupted traffic flow is better.

본 연구에서는 도시부도로 신호교차로의 대기행렬을 단기(one cycle ahead)예측함에 있어 단일검지체계에 기반을 둔 한 지점의 시계열적 패턴을 갖는 검지자료(detection data)를 학습자료로 구성할 경우와 통합차량검지체계하에 기반을 둔 시공간적 상관관계를 갖는 검지자료를 학습자료로 이용할 경우를 가정하여 이에 대한 인공신경망의 학습능력과 예측능력을 비교하였다. 연구결과는 도시부도로 신호교차로상에서 차량군(platoon)의 이동에 따라 발생되는 시공간적인 상관관계를 갖는 교통류변수 $\ulcorner$상류유입교통량(k-1)->통행시간(k-1)->대기행렬(k)->유출교통량(k)->대기행렬(k+1)$\lrcorner$를 인공신경망의 학습자료로 구성할 경우, 교통류 패턴의 학습능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다.

Keywords

References

  1. 시가지도로 교통정보 수집 및 활용체계 개발에 관한 연구 도로교통안전관리공단
  2. 한국과학기술원 석사학위논문 신경망을 이용한 교통수요예측 엄지태
  3. 학습하는 기계신경망 이상원
  4. 첨단교통시스템설계 변완희
  5. 대한교통학회지 v.16 no.4 고속도로 실시간 교통량 예측을 위한 인공신경망 입출력 요소 분석 조중래;김현주
  6. 한양대학교 대학원 석사학위논문 인공신경망을 이용한 신호교차로 대기행렬예측모형에 관한 연구 한종학
  7. Journal of Korean Society of Transportation v.17 no.1 Using Traffic Prediction Models for Providing Predictive Traveler Information:Review & Prospects Bin Ran;Choi, kee choo
  8. Traffic Engineering & Control v.19 no.7 A Comparison of Observed and Estimated Queue Lengths at Oversaturated Traffic Signals Branston D.
  9. Transpn. Recs. C. v.3 Prediction Intersection Queue with Neural Network Models Chang G.L.;Su C.C.
  10. Transpn. Recs. C. v.3 no.4 A Review of Neural Networks applied to Transport Dougherty, M.
  11. A practical Guide to Neural Nets Nelson, M. M.;Illingworth, W. T.
  12. Concise Encyclopedia of Traffic & Transportatio Systems Papageorgiou M.(ed.)
  13. Artificial Neural Networks Theory & Applications Patterson D. W.
  14. Neural Computing Wasserman