Abstract

커넥티드 자율주행차(Connected and Automated Vehicles, CAV)를 활용한 고속도로 진입로에서의 협력적 합류 제어는 교통 흐름 개선과 연료 효율 향상에 크게 기여할 수 있다. 그러나 CAV와 인간 운전차(Human-Driven Vehicles, HDV)이 혼재된 교통 환경에서는 HDV의 예측 불가능한 주행 행동이 안정성과 협력 제어에 있어 큰 도전 과제로 작용한다. 본 연구에서는 의도 불확실성을 가진 HDV와의 상호작용을 고려하여, 제어 구역 내 모든 CAV에 대한 최적화 기반 협력 합류 전략을 제안한다. 핵심 아이디어는 HDV 앞에 위치한 CAV의 속도를 전략적으로 조절함으로써, 인접 차로의 다른 CAV가 HDV보다 앞서 안정적으로 진입할 수 있도록 HDV의 행동에 영향을 주는 것이다. 다양한 후보 감속 패턴에 대해 CAV의 통과율을 평가함으로써 최적의 패턴을 식별하며, 새로운 차량이 제어 구역에 진입할 때마다 동적 최적화를 수행하여 HDV의 불확실성을 효과적으로 관리한다. 혼합 교통 시나리오를 대상으로 한 실험 결과, 제안된 전략은 기존 최적화 기반 방식 대비 평균 통행 지연 시간을 최대 31%까지 감소시키는 것으로 나타났다.