목차

Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 배경 및 목적 1
2. 연구의 범위 및 방법 4
3. 연구의 수행체계 5
Ⅱ. 이론 및 선행연구 고찰 8
1. 교통류 특성과 예측모형의 관계 8
1) 교통류 상태의 진화 특성 8
2) 거시적 교통변수 특성 9
3) 교통류 상태 이론과 예측문제 접근법 11
2. 교통변수 예측에 관한 연구 13
1) 예측의 시공간 정의 13
2) 입력벡터의 차원 14
3) 예측문제의 정의 15
4) 예측모형의 분류 16
5) 정적(Naive) 기법 17
6) 모수(Parametric) 모형 18
7) 비모수(Non-parametric) 모형 21
8) 기존 교통상태 예측 연구 고찰의 소결 26
3. 구간기반 통행시간 예측모형 29
1) 구간기반 통행시간 예측의 시공간적 구조 29
2) 구간통행시간 예측 연구 30
3) 구간통행시간 예측모형의 문제점 32
4) 구간기반 경로통행시간 예측모형 34
5) 구간기반 경로통행시간 예측모형의 문제점 37
4. 경로기반 통행시간 예측모형 38
1) 경로기반 통행시간 예측모형의 정의 38
2) 경로기반 통행시간 예측 연구 39
3) 경로기반 통행시간 예측의 문제점 40
5. 기존 통행시간 모형의 한계 및 문제점 41
1) 도착시각 기준 통행시간 모형 41
2) 구간기반 경로통행시간 모형 42
3) 경험기반 경로통행시간 모형 43
4) 인위적 모델링의 한계 45
5) 적용 및 유지보수의 한계 45
6. 본 연구의 차별성과 기여도 46
1) 연구의 차별성 46
2) 연구의 기여도 48
Ⅲ. 대용량 자료기반 통행시간 예측모형 개발 51
1. 모형의 개발과정 정립 51
1) 개발방향의 설정 51
2) 요구조건 분석 52
3) 개발모형의 개념 및 접근법 55
4) 모형의 개발 과정 정립 56
5) 개발모형의 구조 58
2. 데이터 탐색기반의 예측 연구 61
1) KNN-NPR 모형의 구조 61
2) KNN-NPR의 이론적 배경과 적용 62
3) ITS 예측분야의 KNN-NPR 적용 연구 63
3. 입력변수의 거시적 특성분석 65
1) 혼잡의 시공간적 진화 행태 65
2) 프로브 통행량의 시공간적 변화 67
3) 프로브 통행량과 속도의 관계 69
4) 유ㆍ출입 통행량과 경로통행시간의 관계 72
4. 개발모형의 예측문제 정의 74
1) 현행상태 입력변수의 선정 74
2) 입출력 변수의 정의 75
3) 예측 문제의 정의 76
5. KN단계 모형의 개발 78
1) 상태벡터의 정의 78
2) 상태간 거리 Metric 83
3) KNN의 DB구조 86
4) KNN 군집구축 알고리즘 87
6. JC단계 모형의 개발 88
1) 입ㆍ출력 자료의 정의 88
2) 기존 군집화 모형의 요구수준 적합성 분석 89
3) j-Clustering 모형개발 90
4) 적정 군집수 결정 지표 95
5) JC단계의 출력값 98
6) J-군집화 알고리즘 98
7. FDM단계 모형의 개발 100
1) 의사결정 방법론 정립 100
2) 네트워크 소통상태 예측 102
3) 경로통행시간 예측 103
4) FDM 알고리즘 106
8. 통합 KJC 예측기의 수행구조 107
Ⅳ. 자료구축 방법론 111
1. 개요 111
1) 배경 및 목적 111
2) 자료구축 방법론의 구성 112
2. 수집대상자료의 특성분석 113
1) 구간통행시간 자료의 특성분석 113
2) 경로통행시간 자료의 특성분석 114
3) 통행시간 추정 방법론의 요구조건 분석 115
3. 기존 방법론 고찰 116
1) 기존 통행시간 추정 방법론 고찰 116
2) 기존 방법론의 문제점 분석 120
3) 해결방안 도출 122
4. 통행시간 추정 방법론 개발 126
1) 집계시간 길이와 최소 표본수의 결정 126
2) 구간통행시간 추정 방법론 개발 128
3) 경로통행시간 추정 방법론 개발 140
5. 자료 구축 152
1) 수집자료 선정 152
2) 수집자료의 내용 및 범위 153
3) 자료구축을 위한 설계 153
4) 자료구축의 과정 157
5) 유출입 통행량 구축자료의 특성 159
6) 구간통행시간 구축자료의 특성 160
7) 구간통행속도 구축자료의 특성 161
8) 구간 프로브 통행량 구축자료의 특성 162
9) 경로통행시간 구축자료의 특성 163
Ⅴ. 개발모형의 평가 164
1. 평가 개요 164
2. 평가 설계 165
1) 비교모형의 선정 165
2) 평가지표의 설정 166
3) 경로통행시간 형태의 선정 168
4) 평가를 위한 단중장거리 통행의 설정 170
3. 파라미터 최적화 170
1) 파라미터 최적화 방법 170
2) 파라미터 최적화 결과 172
4. 평가 결과 175
1) 종합평가 결과 175
2) 적용 결과: 비혼잡 180
3) 적용 결과: 오전 형 187
4) 적용 결과: 오후 형I 193
5) 적용 결과: 오후 형II 199
6) 적용 결과: 오전 형 205
7) 적용 결과: 오후 형 211
8) 적용 결과: 2봉 217
9) 적용 결과: 3봉 223
10) 적용 결과: 주간 지속형 229
11) 적용 결과: 극심한 정체 235
5. 소결 241
1) 교통정보 예측에 관한 소결 241
2) 모형개발에 관한 소결 243
Ⅵ. 결론 및 향후 연구 245
1. 결론 245
2. 향후 연구 247