운전자들에게 정확한 이동 정보를 전달해야 하는 필요성은 교통량의 증가와 그에 따른 추가적인 도로 수용력의 부족이 심화됨에 따라 더욱 증가하고 있음. 신속한 교통 정보는 운전자로 하여금 교통 체증이나 위험한 상황에 대비하여 그러한 상황을 피할 수 있도록 함. 고속도로의 동적 메시지 표지판(Dynamic Message Signs, DMS)은 종종 지능형 교통 시스템(intelligent transportation system, ITS) 기술에 있어서 가장 시각적인 형태라고 언급되고 있음. 이 동적 메시지 표지판은 다른 첨단 이동객 정보 시스템(Advanced Traveler Information System, ATIS)과 결합하여, 운전자들의 고속도로 네트워크에 대한 정보를 보강시켜 줌. 메릴랜드(Maryland) 주에서는,  80개 이상의 동적 메시지 표지판을 주요 주간 도로(interstates), 고속도로, 그리고 간선도로에 설치하였음. 

메릴랜드 주 고속도로청(Maryland State Highway Administration)의 조정된 고속도로 조치 대응 팀(Coordinated Highways Action Response Team, CHART)은 이동 가능한 동적 메시지 표지판과 고정된 동적 메시지 표지판에 주기적으로 메시지를 게시함. 대부분은 이러한 동적 메시지 게시판이 운전자들에게 정보를 제공해주는 좋은 방법이고 중요한 정보를 전달한다는 것에 동의를 하지만, 동적 메시지 표지판이 교통 상황에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 추측이 오래 전부터 있어왔음. 최근 동적 메시지 표지판에 대한 새로운 이동 시간 메시지(new travel time message)를 둘러싼 매스컴의 관심은 이러한 논쟁을 재연시켰음. "동적 메시지 표지판에 메시지를 게시하는 것이 교통에 부정적인 영향을 미칠 것인가?"라는 질문은 여전히 남아있음. 만약 부정적인 영향을 미친다면, 메시지의 종류나 길이에 관련 없이 모든 메시지들이 그러한 부정적인 영향에 대한 잠재성을 가지고 있는가 아니면, 특정 종류와 길이에 따라 그러한 위험성이 있는 것인가? 이 연구에서는 이 중요한 질문에 대한 답을 얻고자 하였음. 

동적 메시지 표지판에 게시되는 메시지의 또 다른 중요한 측정 요소는 그 메시지에 대한 신뢰성임. 이동객이 동적 메시지 표지판에 게시된 메시지가 진실을 전달하고 정확하게 도로의 상황을 설명하고 있다고 믿는 것은 매우 중요한 일임. 일관되게 유용한 정보를 제공하지 않는다면, 도로 이동객들은 동적 메시지 표지판에 게시된 메시지를 무시하기 시작할 것임. 교통 체증관련 메시지로는, "심각한 교통 지연", "교통 지연","교통 지체 예상"과 같은 문구로 교통 상황을 설명함. 가장 최근의 추세는 이동 시간 측정을 포함한 메시지를 게시하는 것임. 이러한 메시지의 정확도를 결정하기 위해서, 이 연구에서는 이러한 동적 메시지 표지판에 게시된 메시지 하에서 교통 상황을 정밀 조사하였음. 특히, 블루투스(bluetooth) 이동 시간과 다양한 경로 데이터로 이러한 분석을 위한 정보를 수집하였음.   

이 프로젝트는 조정된 고속도로 조치 대응 팀과 블루투스 탐지기 그리고 데이터 마이닝(data mining) 기술을 통해 메시지를 게시하는 것에 관한 전후 분석(before-after analysis)을 실행한 결과로부터 중요한 데이터를 얻어 가능한 데이터베이스를 구비하여 데이터 분석의 프레임워크를 이용하였음. 추가적으로, 교통 패턴 분석을 통해, 메시지 타임라인에 따른 여러 소스로부터  얻은 자료를 시각화 할 수 있음. 

이 연구에서는 또한 동적 메시지 표지판의 메시지가 잠재적으로 교통 체증과 안정성 위험을 가지고 있다는 주장에 따라, 메시지가 가지고 있을 수 있는 잠재적인 위험에 대하여 조사하였음. 원격 교통 마이크로웨이브 센서(Remote Traffic Microwave Sensor)의 속도 데이터와 동적 메시지 표지판의 메시지에 대한 기록이 수집되고 분석되었음. 메시지는 릿지 웨이(Ridgeway, 2003)가 제안한 세 종류의 범주로 나뉠 수 있음: 위험/경고(종류1), 도로 상황에 대한 일반적인 정보(종류2), 규제/비 교통 관련(종류3). 

주요 분석은 메시지가 게시될 때(off-on), 표지판에서 사라질 때(on-off), 그리고 교체(두 메시지 종류 사이의)될 때 연속한 5분 동안 교통 속도에 어떠한 영향을 주는지를 정밀 분석하였음.  첫 번째, 5분 동안의 속도와 후속하는 5분 동안의 속도를 비교하여 쌍으로 된 t 테스트(paired t-test)를 실행하였음. 전체 2,268 건에 대해 조사하였음. 조사 결과 메시지가 게시될 때, 운전자들은 위험/경고(종류1) 메시지가 게시되었을 때 속도를 늦추었고, 그 다음으로는 일반적인 정보(종류 2), 그리고 규제/ 비 교통 관련(종류3 ) 순위로 속도를 늦추었음. 종류 1의 메시지에서 속도를 줄이는 경우가 높게 나타난 것은 종류1의 메시지가 게시되는 경우가 자주 발생하는 일이 아니기 때문이라고 추측할 수 있음. 동적 메시지 표지판에 메시지가 게시되었을 때, 감속하는 속도는 평균적으로 3.13 mph(mile per hour, 시간 당 마일수)가 줄었고, 속도를 줄이는 경우는 전체 이동 차량 중 17.1 퍼센트에서 발생하였음. 속도가 증가하거나 영향을 받지 않은 차량은 82.9 퍼센트였음. 

또한 동적 메시지 표지판이 이동 시간 메시지를 게시할 때는 다른 종류의 메시지들이 게시될 때 보다 속도가 느려지는 성향이 높게 나타나지 않았음. 메시지가 표지판에서 없어지는 경우(on-off)는 평균속도가 감속하는 경우보다 증가하는 경우가 더 많은 것으로 나타났음. 메시지의 게시, 제거, 교체에 따른 명확한 패턴이 관찰되지 않았음. 교체하는 상황하에서, 평균 속도는 증가하는 케이스 만큼 감속하는 케이스도 있었음. 전후를 분석한 결과, 전반적으로 메시지의 게시, 제거, 또는 교체는 대부분의 경우 교통에 영향을 주지 않았으며, 일부에게 속도에 영향을 주었음. 

이차 분석은 메시지 디스플레이가 교통 속도에 미치는 영향을 집계하기 위해 12주에 걸쳐 평균 속도를 조사하였음. 종류 1 메시지가 평균 교통 속도에 가장 큰 영향을 미쳤음. 메시지가 없는 기간과 비교해서 종류 2 메시지가 게시되어 있는 경우는 평균 속도 4mph가 감속되는 결과를 가져왔음. 종류 3의 메시지는 평균 속도에 가장 적은 부정적인 영향을 미쳤음. 대부분의 경우, 평균 속도는 종류 3의 메시지가 있는 동안 평균 속도는 아무런 메시지가 없는 시간보다 높았음. 이러한 연구 결과, 동적 메시지 표지판의 메시지는 교통 정체의 원인이 될 가능성은 낮다는 것을 보여줌. 이 연구에서 관측된 속도가 전부 동적 메시지 표지판에 기인하여 변화했다고 볼 수 없다는 것은 중요한 부분임. 날씨와 같이 속도에 영향을 주는 요인은 다양하고 많기 때문임. 

연구팀은 또한 고속도로의 동적 메시지 표지판의 장소 안정성에 대해서도 평가하였음. 메릴랜드 주에서 발생한 2007년부터 2010년에 발생한 교통사고 자료를 기반으로 분석하였음. 사고 데이터는, ArcGIS 10.1에서 메릴랜드 도로 지도에 동적 메시지 표지판의 장소와 연간 평균 일일 교통량(Annual Average Daily Traffic) 데이터베이스를 투사하였음.  동적 메시지 표지판이 운전자가 차량을 운행할 때 어떠한 영향을 미치는지 평가하기 위한 현장 분석을 실시하기 위해, 전자 표지판의 평균 글자크기가 보일 수 있는 최대를 기반으로 하여 각 동적 메지시 표지판이 영향을 미치는 지역을 900피트 넓이로 정의하였음. 교통 사고 데이터베이스에는 38,718건을 포함하고 있었고, 이러한 데이터를 여과하고, 데이터 부족이나 이상점(outliers)을 제거하였음. 데이터 프로세스 후,연구를 위해 분석한 사고의 건수는 23,842건임. 교통 사고 데이터베이스는 사고 종류(재산 손상, 인적 사고, 치명적 사고), 사고 장소, 시간과 날짜로 구성되어 있음. 개인정보 보호를 위해, 경찰 기록과 사고 원인에 대해서는 접근할 수 없었음. 

이 프로젝트의 일환으로, 메릴랜드 주의 95번 주간 고속도로(interstate highway)에서 사례연구를 수행하였음. 70개의 도로 구간은 지리적 동질성을 기반으로 선정하였음. 회귀분석(regression analysis)은 도로 구간이 동적 메시지 표지판의 영향을 받는 지역인지 아니지를 기반으로 수행하였음. 만약 구간이 주간 고속도로를 포함하는지 아니면 포함하지 않는지, 그리고 구간의 연간 평균 일일 교통량이 어떠한지에 따라 분석하였음. 불균형 양방향 분산 분석(Unbalanced two-way ANOVA) 테스트를 실행하여 동적 메시지 표지판의 영향을 받는 구간과 영향을 받지 않는 구간의 평균 사고 비율을 비교하였음. 동적 메시지 표지판의 메시지가 사고의 비율에 영향을 주는지를 결정하기 위해, 동적 메시지 표지판의 영향을 받는 구간의 사고 비율과 그 구간의 인접 구간에 대해서 paired t-test를 실시하여 비교 분석하였음. 사고 비율의 차이는 동적 메시지 표지판의 운영 상태(표지판에 메시지가 게시되어 있을 때와 표지판이 꺼져있을 때)에 따라 실험되었고, 일방향 분산 분석(one-way ANOVA)을 이용한 비교 분석을 실시하였음. 동적 메시지 표지판의 특성, 메시지 종류, 날씨 상태, 그리고 교통사고로 인한 영향을 고려하여 통계분석이 실시되었음. 

날씨의 상태와 연관된 사고의 통계분석은 모든 연구관련 구간에서 오직 4건이 발생하였고, 비가 오거나 눈이 내리는 상황에서 발생하였음. 43건의 사고 중 32건은 풍속이 시속 0-10 mph일 때 발생하였고, 9건은 풍속이 시속 10-20 mph인 경우, 그리고 2건은 풍속이 시속 20-30mph일 때 발생하였음. 

추가적으로, 50 건의 사고는 동적 메시지 표지판 영향 구역과 그 인접 구간에서 발생하였고, 35건의 충돌에서 재산상 손해로 분류되고 15건이 인적 손상으로 분류되었음. 표지판에 게시된 메시지를 분석한 결과, 위험/경고 메시지가 표지판에 게시되어 있는 동안 11건의 사고가 발생하였고, 정보/일상 도로 상황에 관한 메시지가 게시되어 있는 동안은 22건의 사고가 발생하였음. 그리고 11건의 사고는 규제/비교통 관련 메시지가 게시되어 있는 동안 발생하였음. 위험/경고 메시지는 운전자로 하여금 운전 속도를 줄이도록 하는 원인이 되었음에도 불구하고, 그러한 메시지가 게시되었을 때 동적 메시지 표지판 영향 지역과 그 인근 지역에서 몇 건의 사고가 발생하였음. 

모든 평가의 결과를 보았을 때, 동적 메시지 표지판은 운전자들에게 실시간 이동 정보를 제공해주기 위한 안전 도구임을 나타내고 있음. 그리고 분석 결과는 동적 메시지 표지판이 운전자의 운행과 교통 안전에 부정적인 영향을 미치지 않는 다는 것을 보여줌. 

요약하자면, 동적 메시지 표지판의 평가의 결과 동적 메시지 표지판은 운전자들에게 실시간 이동 정보를 정확하고, 효과적이며, 안전하게 전달할 수 있는 도구임. 이 연구는 메릴랜드 동적 메시지 표지판에 초점을 맞추었음. 따라서 이러한 결과는 다른 주의 동적 메시지 표지판으로 확장되지 않을 수도 있음. 그럼에도 불수하고 평가 방법론은 메릴랜드 인접 주를 넘어 적용 가능함. 

이와 관련한 전체 보고서는 두권으로 작성되었음. 첫 번째 보고서에는 방법론과 질적 분석을 위한 실증분석 결과, 동적 메시지 표지판의 효율성과 지역적 영향에 대해 기술하고 있음. 두 번째 보고서는 교통 사고가 발생한 지역을 GIS 데이터 프로세스를 통해 매핑하고 사고 발생에 동적 메시지 표지판의 영향을 통계적으로 분석하였음.