본 논문에서는 자율주행차 도입에 앞서 일반자동차와 자율주행차간의 상호작용으로 인하여 미치는 문제점을 분석하고 대비하고자, 실제 운전자들의 주행행태를 잘 반영할 수 있는 주행행태 파라미터 정산 방법론을 포함하여 일반자동차와 자율주행차가 혼재되어 주행할 때의 교통안전성 평가방법을 개발하고, 안전성 평가 결과를 활용하여 안전성을 향상시키기 위한 방안 중 하나인 자율주행차 전용차로 운영방안을 수립하는 방법론을 제시하였다.
자율주행차는 개발 중으로 상용화가 되지 않았기에, 자율주행차 도입시의 발생하는 안전성을 분석하기 위해서는 시뮬레이션으로 분석이 필수적이다. 시뮬레이션은 가상의 환경이므로 정확한 분석을 위해서는 실제 도로와 같이 현재 도로를 주행하는 차량들의 주행행태를 반영하여 구현하는 것이 매우 중요하므로, 일반자동차 파라미터는 실제 주행행태에 맞춰 보정하여야 하며, 자율주행차 파라미터는 자율주행차의 주행행태를 고려하여 정산하여야 한다.
자율주행차의 주행원리를 살펴보면, 카메라 등의 센서를 통해 주변 상황을 인식 후 핸들, 브레이크 등을 조정하여 주행하게 된다. 이는 일반운전자가 눈으로 주변 상황을 인식 후 핸들, 브레이크 등을 조정하여 주행하는 것과 유사하다고 할 수 있다. 따라서 자율주행차 주행행태 예측모형을 개발시 주변 상황 중 가장 중요한 요소인 주변 차량들의 움직임에 따른 일반자동차의 주행행태를 적용하도록 하였다. 또한, 자율주행차만의 주행특성을 반영하여 주변 차량들의 움직임에 따른 자율주행차의 주행행태 예측모형을 개발하였다.
VISSIM에는 다양한 주행행태 파라미터가 있으며, 파라미터간의 유기적인 작용을 통하여 시뮬레이션 상에서 구현된다. 이에, 파라미터간의 유기적인 작용을 고려할 수 있도록 유전알고리즘을 활용하여 자율주행차의 주행행태를 가장 유사하게 구현할 수 있는 파라미터를 개발하였으며, 일반자동차도 유전알고리즘을 활용하여 파라미터를 보정하였다.
자율주행차 도입시 안전성 평가에서는 실제 자율주행차 주행시 발생한 교통사고에 대해 텍스트 임베딩 기법을 활용하여 사고원인을 분석하였으며, 사고원인에 초점을 맞춰 자율주행차 도입률별로 상충횟수 및 상충위험도를 평가하였다. 그리고 안전성 평가 결과를 활용하여 안전성을 향상시키기 위한 방안 중 하나인 자율주행차 전용차로 운영방안을 수립하는 방법론을 제시하였다.
본 연구를 통해, VISSIM을 활용하여 일반자동차 및 자율주행차의 파라미터를 보정 및 개발하는 단계부터 안전성 평가를 통해 도로운영방안을 수립하는 단계까지를 종합적으로 수행할 수 있는 방법론을 제시함으로써, 신뢰성 높은 안전성 평가 결과를 제시할 수 있고, 나아가 향후 자율주행차 도입시의 일반자동차 및 자율주행차의 안전성을 제고할 수 있는 도로운영방안 수립에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.