이 연구는 다이아몬드 입체교차점에서 설치되는 회전교차로를 다루고 있다. 연구의 목적은 신호교차로에 대하여 상대적인 회전교차로의 효과를 분석하는데 있다. 이를 위해 회전교차로와 신호교차로를 교통량별로 시나리오를 작성하고 VISSIM을 이용하여 분석하였다. 분석된 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 단구 및 쌍구 회전교차로는 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우 총 진입교통량이 2,400pcph 이상, 10:2:8인 경우 2,800pcph 이상, 그리고 10:8:2인 경우 4,400pcph 이상에서 급격한 지체변화를 갖는 것으로 분석된다. 둘째, 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우에는 총 진입교통량이 4,000pcph 이하, 그리고 10:2:8인 경우엔 4,400pcph 이하에서 회전교차로가 신호교차로 보다 효과적인 것으로 평가된다. 또한 회전교통량 비율이 10:8:2인 경우 쌍구 회전교차로는 5,600pcph 이하에서 신호교차로에 비해 효과적인 것으로 평가된다. 마지막으로, 쌍구 회전교차로는 총 진입교통량이 4,400pcph 이하의 경우엔 단구와 비슷하지만, 4,400pcph 이상의 경우엔 단구 회전교차로보다 효율적인 것으로 판단된다.
이 연구는 다이아몬드 입체교차점에서 설치되는 회전교차로를 다루고 있다. 연구의 목적은 신호교차로에 대하여 상대적인 회전교차로의 효과를 분석하는데 있다. 이를 위해 회전교차로와 신호교차로를 교통량별로 시나리오를 작성하고 VISSIM을 이용하여 분석하였다. 분석된 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 단구 및 쌍구 회전교차로는 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우 총 진입교통량이 2,400pcph 이상, 10:2:8인 경우 2,800pcph 이상, 그리고 10:8:2인 경우 4,400pcph 이상에서 급격한 지체변화를 갖는 것으로 분석된다. 둘째, 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우에는 총 진입교통량이 4,000pcph 이하, 그리고 10:2:8인 경우엔 4,400pcph 이하에서 회전교차로가 신호교차로 보다 효과적인 것으로 평가된다. 또한 회전교통량 비율이 10:8:2인 경우 쌍구 회전교차로는 5,600pcph 이하에서 신호교차로에 비해 효과적인 것으로 평가된다. 마지막으로, 쌍구 회전교차로는 총 진입교통량이 4,400pcph 이하의 경우엔 단구와 비슷하지만, 4,400pcph 이상의 경우엔 단구 회전교차로보다 효율적인 것으로 판단된다.
This study deals with the roundabout installed at the diamond interchange. The goal is to analyze the relative effectiveness of roundabout to signalized intersection. In pursuing the above, this study gives the particular attentions to comparing the performances using VISSIM software. The main resul...
This study deals with the roundabout installed at the diamond interchange. The goal is to analyze the relative effectiveness of roundabout to signalized intersection. In pursuing the above, this study gives the particular attentions to comparing the performances using VISSIM software. The main results analyzed are as follows. First, the single and double roundabouts are analyzed to have the rapid change of delay in the case of total entering vehicles of more than 2,400pcph for directional rate 10:5:5, 2,800pcph for 10:8:2, and 4,400pcph for 10:2:8. Second, the roundabouts are evaluated to be more effective than signalized intersection in the case of total entering vehicles of less than 4,000pcph for directional rate 10:5:5, and 4,400pcph for 10:2:8. In the case of directional rate 10:8:2, double roundabout of total entering vehicles less than 5,600pcph is analyzed to be more effective than signalized intersection. Finally, the performance of double roundabout is analyzed to be very similar to that of single roundabout in the case of total entering vehicles less than 4,400pcph. However, the double roundabout is evaluated to be more effective than single in the case of total entering vehicles more than 4,400pcph.
This study deals with the roundabout installed at the diamond interchange. The goal is to analyze the relative effectiveness of roundabout to signalized intersection. In pursuing the above, this study gives the particular attentions to comparing the performances using VISSIM software. The main results analyzed are as follows. First, the single and double roundabouts are analyzed to have the rapid change of delay in the case of total entering vehicles of more than 2,400pcph for directional rate 10:5:5, 2,800pcph for 10:8:2, and 4,400pcph for 10:2:8. Second, the roundabouts are evaluated to be more effective than signalized intersection in the case of total entering vehicles of less than 4,000pcph for directional rate 10:5:5, and 4,400pcph for 10:2:8. In the case of directional rate 10:8:2, double roundabout of total entering vehicles less than 5,600pcph is analyzed to be more effective than signalized intersection. Finally, the performance of double roundabout is analyzed to be very similar to that of single roundabout in the case of total entering vehicles less than 4,400pcph. However, the double roundabout is evaluated to be more effective than single in the case of total entering vehicles more than 4,400pcph.
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문제 정의
본 연구는 VISSIM을 이용하여, 입체 교차지점에서 단구 회전교차로, 쌍구회전교차로 및 신호교차로의 효과분석을 통해 도입가능성을 검토한다.
본 연구의 목적은 입체교차점에서 회전교차로의 도입가능성을 입증하기 위해 입체교차점에서 단구 및 쌍구 회전교차로를 설치할 경우 신호교차로에 비해 효과적인지를 분석하는 것이다. 연구의 주된 결과를 정리하면 다음과 같다.
본 연구의 목적은 입체교차지점에서 회전교차로의 도입가능성 검토를 위해 신호교차로와 비교하는데 있다. 이를 위해 입체교차 상황을 가정하고, 단구 회전교차로와 쌍구 회전교차로의 교통량 증가에 따라 각기 다르게 나타나는 운영효과를 비교분석하여 회전교차로의 도입가능성을 검토하는데 중점을 두고 있다.
가설 설정
본 연구에서는 신호교차로와 회전교차로와의 비교를 위해 직경은 19m, 회전차로 폭은 10m, 그리고 본선은 2차로, 접근로는 모두 1차로로 설정하였다. 그 밖에 분석을 단순화시키기 위하여 우회전전용차로, 중차량, 유턴 및 보행자 통행은 없는 것으로 가정하였다.
제안 방법
SIDRA를 이용한 회전교차로와 일반교차로의 효과 비교분석에서는 다양한 교통상황별 시나리오를 구성하고, SIDRA프로그램을 이용한 시뮬레이션을 통해 회전교차로와 일반교차로와의 효과 비교분석을 실시하였다. 그 결과 최대 시간당 진입교통량을 근거할 때, 2현시 4지 교차로에 비해 회전교차로의 운영효과가 뛰어난 것으로 분석하고 있다(정용일, 2005).
첫째, 본 연구에서는 VISSIM을 이용하여 국내 입체교차지점에서 주로 설치되고 있는 불완전 다이아몬드형 교차로 대신 국내에서는 도입되지 않은 입체교차지점에서 회전교차로의 도입에 따른 운영형태를 검토한다. 둘째, 단구 회전교차로, 쌍구 회전교차로 및 신호교차로의 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로의 도입가능성에 대한 효과분석을 한다는 점에 연구의 차별성이 있다.
하지만 현재 우리나라에서 통용되고 있는 현시체계는 4현시 또는 5현시 신호체계이다. 따라서 본 연구에서는 4현시 또는 5현시 신호체계들 중 가장 지체가 적게 발생하는 최적현시는 T7F 교통공학 패키지를 통해 분석하여 적용하였으며, 현시체계는 그림 5와 같이 적용하였다. 입체교차 지점의 연결로는 1차로로 설정하였다.
첫 번째로 국외 설치 사례 및 입체 회전교차로의 특성에 대해서 살펴보고, 두 번째로 입체교차지점에서 회전교차로가 설치될 경우 VISSIM을 이용하여 다양한 시나리오별 교통효과분석을 실시한다. 마지막으로 회전교차로와 신호교차로의 효과분석결과를 비교하여 회전교차로의 도입가능성을 분석한다.
입체교차지점에서의 단구 회전교차로, 쌍구 회전교차로와 입체 신호교차로와의 비교분석을 실시하기 위해, 아래의 분석 시나리오(표 1)와 같이 시나리오를 작성하였다. 방향별 교통량 비율의 변화에 따른 교차로별 지체가 어떻게 달라지는지 알아보기 위해 3가지 입체교차로 형태와 3가지 방향별 교통량 비율의 시나리오를 작성하였다.
시뮬레이션을 통해 차량 당 평균지체, 평균 정지차량 수, 평균속도, 평균정지지체, 총 지체시간, 총 통행거리 등의 결과들이 분석되며, 본 논문에서는 차량 당 평균지체를 효과척도로 설정하여 분석하였다.
본 연구의 목적은 입체교차지점에서 회전교차로의 도입가능성 검토를 위해 신호교차로와 비교하는데 있다. 이를 위해 입체교차 상황을 가정하고, 단구 회전교차로와 쌍구 회전교차로의 교통량 증가에 따라 각기 다르게 나타나는 운영효과를 비교분석하여 회전교차로의 도입가능성을 검토하는데 중점을 두고 있다.
VISSIM을 미시적 분석 도구로 사용하기 위해서는 현황을 적절히 모사하기 위한 정산과정이 필요하다. 이를 위해, 분석 네트워크의 회전교차로의 임계간격은 3초로 최소차두거리는 5m로 적용하였고, 또한 시뮬레이션 시작 후 600초와 종료 전 600초를 적용하여 시뮬레이션 안정화를 수행하였다.
입체교차지점에서의 단구 회전교차로, 쌍구 회전교차로와 입체 신호교차로와의 비교분석을 실시하기 위해, 아래의 분석 시나리오(표 1)와 같이 시나리오를 작성하였다. 방향별 교통량 비율의 변화에 따른 교차로별 지체가 어떻게 달라지는지 알아보기 위해 3가지 입체교차로 형태와 3가지 방향별 교통량 비율의 시나리오를 작성하였다.
진입교통량을 연결로는 일방향 100~1,500pcph, 주교통량은 일방향 200~3,000pcph까지 15개 교통량 시나리오로 나누어 입력하였다. 따라서, 작성된 분석시나리오는 총 135(3×3×15)개이다.
연구내용은 그림 1과 같다. 첫 번째로 국외 설치 사례 및 입체 회전교차로의 특성에 대해서 살펴보고, 두 번째로 입체교차지점에서 회전교차로가 설치될 경우 VISSIM을 이용하여 다양한 시나리오별 교통효과분석을 실시한다. 마지막으로 회전교차로와 신호교차로의 효과분석결과를 비교하여 회전교차로의 도입가능성을 분석한다.
본 연구의 차별성은 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서는 VISSIM을 이용하여 국내 입체교차지점에서 주로 설치되고 있는 불완전 다이아몬드형 교차로 대신 국내에서는 도입되지 않은 입체교차지점에서 회전교차로의 도입에 따른 운영형태를 검토한다. 둘째, 단구 회전교차로, 쌍구 회전교차로 및 신호교차로의 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로의 도입가능성에 대한 효과분석을 한다는 점에 연구의 차별성이 있다.
대상 데이터
따라서, 작성된 분석시나리오는 총 135(3×3×15)개이다.
회전교차로의 주된 구성요소는 바로 중앙 섬과 회전차로이다. 본 연구에서는 신호교차로와 회전교차로와의 비교를 위해 직경은 19m, 회전차로 폭은 10m, 그리고 본선은 2차로, 접근로는 모두 1차로로 설정하였다. 그 밖에 분석을 단순화시키기 위하여 우회전전용차로, 중차량, 유턴 및 보행자 통행은 없는 것으로 가정하였다.
미국 NCHRP(National Cooperative Highway Research Program)에서는 1997년 회전교차로의 위상과 아울러 그 실태를 파악하기 위해 미국 전역의 교통국을 대상으로 설문조사를 실시한 바 있다. 이 설문에는 회전교차로의 적용경험이 미국 44개 주(州)의 교통국이 참여하였다. 응답자의 절반이상(66%)이 안전성 제고, 지체감소, 비용감소, 도시경관 등을 이유로 사업을 시행하였다.
성능/효과
둘째, 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우에는 총 진입교통량이 4,000pcph 이하, 그리고 10:2:8인 경우엔 4,400pcph 이하에서 회전교차로가 신호교차로 보다 효과적인 것으로 평가된다. 또한 회전교통량 비율이 10:8:2인 경우 쌍구 회전교차로는 5,600pcph 이하, 그리고 단구 회전교차로는 전체적으로 신호교차로에 비해 효과적인 것으로 분석된다.
마지막으로, 쌍구 회전교차로는 총 진입교통량이 4,400pcph 이하의 경우엔 단구와 비슷하지만, 4,400pcph 이상의 경우엔 단구 회전교차로보다 효율적인 것으로 판단된다.
또한 방향별 교통량 비율이 10:2:8인 경우에는 4,400pcph 이상에서 차량 당 평균지체가 급격히 증가하는 것으로 분석된다. 방향별 교통량 비율에 따른 효과분석을 종합해보면, 좌회전 교통량 비율이 높은 경우 차량 당 평균지체가 가장 높고, 우회전 교통량 비율이 높은 경우 차량 당 평균지체가 가장 낮게 분석된다.
첫째, 단구 및 쌍구 회전교차로는 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우 총 진입교통량이 2,400pcph 이상, 10:2:8인 경우 2,800pcph 이상, 그리고 10:8:2인 경우 4,400pcph 이상에서 급격한 지체변화가 발생하는 것으로 분석된다.
총 진입교통량이 4,000pcph 이하에서 신호교차로보다 회전교차로의 지체가 적게 분석되어, 회전교차로가 신호교차로보다 효과가 좋아지는 것으로 나타난다.
표 9는 단구 회전교차로, 쌍구 회전교차로 및 신호교차로의 평균지체로 교차로의 효과를 비교 분석한다. 총 진입교통량이 4,400pcph 이하에서 신호교차로보다 회전교차로의 지체가 적게 분석되어, 회전교차로가 신호교차로보다 효과가 좋아지는 것으로 나타난다.
후속연구
VISSIM은 미시적인 분석 도구로서, 시간의 변화와 특성에 따른 도시교통 및 대중교통 운영 시뮬레이션 모델의 개발에 기초하고 있다. 이 프로그램은 차로 구성, 차량 구성, 교통신호, 대중교통 정류장 등의 제약이 있는 교통 및 대중교통 운영의 분석이 가능하다. 또한 교통공학 및 계획의 효과 척도를 기본으로 교통운영상의 다양한 대안을 평가하기에 편리한 프로그램이다.
그렇지만 국외의 많은 연구에서 그의 효율성이 검증된 만큼, 교차로의 계획에서 십자형 또는 T자형의 기하구조나 교통량이 많아지면 단순히 신호등을 설치하는 관행에서 벗어나 회전교차로를 적정 장소와 시기에 도입하는 노력이 요구된다. 이런 측면에서 입체교차지점에서의 일반교차로를 대신하여 회전교차로의 도입에 대한 가능성 분석이 필요할 것으로 판단된다.
향후 연구로 입체교차지점에서 회전교차로 도입검토를 위해 설치 및 유지관리 비용에 대한 경제적 효과분석과 설치가능지역 등에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VISSIM으로 어떠한 분석이 가능한가?
VISSIM은 미시적인 분석 도구로서, 시간의 변화와 특성에 따른 도시교통 및 대중교통 운영 시뮬레이션 모델의 개발에 기초하고 있다. 이 프로그램은 차로 구성, 차량 구성, 교통신호, 대중교통 정류장 등의 제약이 있는 교통 및 대중교통 운영의 분석이 가능하다. 또한 교통공학 및 계획의 효과 척도를 기본으로 교통운영상의 다양한 대안을 평가하기에 편리한 프로그램이다.
회전교차로의 개발 목적은?
회전교차로(roundabout)는 1966년 영국에서 교통서클이 갖는 문제를 해결하기 위해 개발되었다. 영국은 모든 회전교차로에서“우선권(give-way)”제도를 도입하였는데, 그것은 교차로에 진입하는 차량은 교차로 내에서 가장 멀리 회전하는 차량에 우선권을 주거나 양보해야 한다는 것이다.
회전교차로를 입체교차점에 설치하는 방법은 두 가지는?
회전교차로를 입체교차점에 설치하는 방법은 두 가지가 있다. 첫 번째는 입체교차지점에서 단구 회전교차로를 설치하는 경우이며, 두 번째는 입체교차지점에서 쌍구 회전교차로를 설치는 경우이다. 회전교차로를 설치할 경우 불완전 입체교차로를 설치한 경우보다 상충횟수가 적고, 적정 교통량 이하에서는 회전교차로가 일반교차로에 비해 효과가 좋다는 결과가 일반적이다.
정용일(2005) "SIDRA를 이용한 현대식 회전교차로와 일반교차로의 효과 비교분석 ", 석사학위논문, 충북대학교.
Akcelik, R.E. Chung and M. Besley(1998), "Roundabouts: Capacity and Performance Analysis", ARRB Transport Research Ltd, Research Report No. 321.
Blackmore, F. C.(1963) "Priority at roundabouts.", Traffic Engrg. & Control, London, 5(6), pp.104∼106.
Bastian Jonathan Schroeder, Nagui M. Rouphail, Ron Hughes(2007) "Exploratory Analysis of Pedestrian Signalization Treatments at Oneand Two-Lane Roundabouts Using Micro-simulation", TRB 2007 Annual Meeting.
Transportation Research Board(1998) "Modern Roundabout Practice in the United States", NCHRP Synthesis of Highway Practice 264.
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