A comparative study of freeway traffic conditions before and during COVID-19

Abstract

This thesis investigates the disruptions of freeway traffic conditions following the mobility restrictions after the COVID-19 pandemic using a case study in Paris, France. It describes the observed traffic conditions when mobility restrictions were implemented and compares them with the pre-pandemic observed traffic conditions. The motivation behind this research is to precisely quantify the changes that such unprecedented mobility restrictions imply for freeway road traffic and to demonstrate their implications on traffic management strategies. Using aggregated loop detector data, the methodology adopted uses the Macroscopic Fundamental Diagram concept to estimate the traffic conditions. As the features of the mobility restrictions have evolved during the pandemic, the analysis separates them into seven categories: four corresponding to lockdown periods and three corresponding to curfew periods. The results show that each type of mobility restriction has had different effects on freeway traffic. During lockdowns, the drastic reductions in the volume of traffic contributed to homogenizing travel speeds, suggesting a temporary amelioration of freeway traffic conditions. During curfews, there has been a concentration of traffic during day hours and a heterogenization of average travel speed along the day, suggesting that freeway traffic conditions have been worsened. These findings suggest that traffic management strategies should focus on permanent speed-homogenization operations rather than on temporary actions centered on congestion management. Overall, this work sheds light on the consequences of the COVID-19 pandemic on freeway road traffic and helps to design future strategies for freeway traffic management.

본 논문은 COVID-19로 기인한 통행제한정책이 고속도로 교통소통상황에 야기한 변화를 프랑스 파리 순환도로를 대상으로 분석한다. 이를 위해 통행제한정책이 적용되었을 때의 교통소통상황을 설명하고, 이를 COVID-19가 발생하기 전 기존의 교통소통상황과 비교한다. 본 연구의 목적은 전례 없는 통행제한정책이 야기한 교통소통상황의 변화를 정확하게 정량화하고, 이의 고속도로 교통관리전략에 미치는 영향을 입증하는 것이다. 이를 위해 집계된 루프 검출기 데이터를 사용하여 Macroscopic Fundamental Diagram 개념 기반으로 방법론을 적용하였다. 통행제한정책은 팬더믹 기간 동안 계속 변하기 때문에, 본 연구는 팬더믹 기간 동안의 통행제한정책을 7개의 범주로 나눠서 분석한다. 봉쇄 기간의 4가지 범주와 통금 기간의 3가지 범주로 구분한다. 본 연구는 각각의 통행제한정책이 고속도로 교통소통상황에 다른 영향을 끼쳤다는 결과를 발견하였다. 기존 교통소통상황과 비교하였을 때, 봉쇄 기간의 경우 교통량의 급격한 감소로 통행 속도가 균일화되었다. 이는 교통소통상황이 일시적으로 좋아졌다는 것을 보여준다. 반면에 통금 기간 동안 주간에 교통량이 집중되어 평균 속도가 감소되어 이질적으로 분포되었다. 이는 교통소통상황이 나빠졌다는 것으로 해석되었다. 연구 결과는 고속도로 교통관리전략이 소통 중심의 혼잡관리에서 속도 균일화를 통한 안전관리로 바뀌어야 함을 제안한다. 본 연구는 전반적으로 고속도로 교통소통상황에 COVID-19의 결과를 설명하고 미래의 고속도로 교통관리전략을 세우는 데 의의가 있다.