Analysis of Potential Traffic Safety Improvement Benefits by Autonomous Vehicles on Freeways

자율차는 비자율자에 비해 안정적인 주행행태를 보여 교통류의 안전성이 향상될 것으로 예상된다. 혼재교통류에서는 자율차(Autonomous vehicle, AV)와 비자율차(Manual vehicle, MV)의 상호작용이 발생하며, 4가지 추종 상황(AV-AV 쌍, MV-AV 쌍, AV-MV 쌍, MV-MV 쌍)이 나타난다. 혼재교통류의 4가지 차량 추종 상황은 추종상황별 주행행태 차이로 인해 서로 다른 안전성을 가질 것으로 고려된다. 본 연구의 목적은 고속도로에서 자율주행 도입으로 인해 얻을 수 있는 잠재적 교통안전 개선 효과를 계량화하는 기법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 멀티 에이전트 주행 시뮬레이터(Multi-Agent driving simulator, MADS)를 활용해 주행행태정보를 수집하고, 혼합 차량 추종 상황에서의 주행안전성을 분석하였다. 자율주행차 도입이 교통안전에 미치는 영향을 평가하기 위한 방법론으로 안전성 개선 점수(Safety improvement score, SIS)를 제시하였다. 주행안전성 분석결과, 도로 위험 지점 및 구간은 모든 추종 상황에서 인터체인지, 감속차로, 가속차로를 포함한 인터체인지 진출입 상황으로 도출되었다. 이는 강제적인 차로변경 및 가·감속으로 인해 차량의 주행안전성이 크게 저하되기 때문으로 해석된다. SIS 분석결과, 고속도로 인터체인지 진출입 상황에서 SIS 기반 안전성이 가장 크게 개선되며, 고속도로 본선에서는 안전성 개선이 미약한 것으로 나타났다. 특히, 직선 구간에서 AV-MV 쌍의 후행 비자율차는 선행 자율차의 보수적인 주행행태에 순응하는 정도가 낮아 교통안전 개선 효과가 적은 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 자율주행 기술 개발 방향 제시 및 혼재교통류의 교통안전 향상을 위한 교통인프라 설치 구간 선정에 활용이 가능할 것으로 기대된다.