통계적 방법을 활용한 교통속도 패턴에 관한 연구

Abstract

오늘날 우리나라의 도로이용자들에게 급증하는 교통 수요로 인한 실생활의 불편이 초래되고 있다. 현재 이러한 도로 교통 상황에 대해서 각 분야에서 축척해 온 도로 속도 정보를 이용하여 도로이용자들에게 보다 유익한 정보를 제공하고자 많은 연구 및 개발이 시도되고 있다. 본 논문은 서울시내 올림픽대로와 강변북로 2005년-2007년의 속도자료를 통계적 분석에 이용하여 교통 정보를 제공하고자 한다. 먼저 각 시구간에 대한 평균속도 예측모형을 개발하고, 그 다음으로 각 구간의 평균속도 패턴이 유사한 것들끼리 군집화하는 군집분석을 수행하였다. 속도예측을 위한 통계모형구축을 위해서 본 논문에서는 스플라인 회귀모형을 제안한 후, 기존의 연구된 퓨리에 급수를 이용한 회귀모형과 결정계수를 이용하여 비교하였다. 군집분석은 k-평균 군집화를 통해 24시간 동안의 교통속도 패턴이 비슷한 군집을 구축하였다. 와드(Ward)의 방법으로 나온 결과를 이용하여 군집수와 초기값을 정하고, k-평균 군집분석을 실시한 뒤 도로구간의 각 군집별의 패턴을 그래프로 나타내어 보았다. 생성된 군집의 특성분석을 통해 전반적인 교통속도 패턴을 이해하는데 도움을 주고자 한다.