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문제 정의
- 본 연구에서는 실제 오르막구간 내 지점별, 차로별, 차종별 통행패턴과 대형차의 오르막차로 이용패턴, 평균통행속도 등을 조사하여 오르막차로의 근본적인 문제점인 저속차량과 고속차량의 분리방법을 중점적으로 검토하고, 고속차량과 저속차량의 속도차가 있는 합류부에서 교통흐름에 방해가 되지 않도록 합류하는 방안을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 경제성 분석을 위한 각종 기존 설정 및 편익 산정의 기초가 되는 각종 원단위는 도로·철도 부문사업의 예비타당성조사 표준 지침 수정·보완연구에서 제시한 내용을 적용하였다(한국개 발연구원, 2008).
- 교통표지판은 추월차로 표지판으로 변경하여 변이구간 시점 1km 전방 및 시점부에 각각 시점예고표지와 시점표지를 설치하고, 종점부에 종점표지를 설치하도록 하였다.
- 또한 시·종점부 변이구간은 고속 차량의 주행속도를 감안하여 시점부 250m(변이율 1/70, 주행 속도 100km/h 기준), 종점부 300m(변이율 1/85, 주행속도 120km/h 기준)를 적용하였다.
- 또한 운영방안 개선과 관련하여 시험시공을 실시한 후 시험시공 전·후의 통행패턴을 모니터링하고, 이에 따른 개선효과를 분석하여 객관적인 검증을 실시하였다.
- 효과분석을 위한 속도 측정은 오르막 구간 시점부(변이구간 시점), 본선부, 종점부(변이구간 종점)에서 실시하였으며, 실제 속도측정기를 사용해서 폐쇄중 속도, 개방시 속도 및 개선후 속도를 각각 측정하였다. 또한 통행패턴 조사를 위하여 캠코더 촬영도 동시에 진행하였다.
- 본 연구에서는 실제 오르막구간 내 지점별, 차로별, 차종별 통행패턴과 대형차의 오르막차로 이용패턴, 평균통행속도 등을 조사하여 오르막구간 내 평균통행속도의 저하원인을 분석하고, 이러한 문제점을 해소할 수 있는 적정 적용방안을 제시하였다. 또한 운영방안 개선과 관련하여 시험시공을 실시한 후 시험시공 전·후의 통행패턴을 모니터링하고, 이에 따른 개선효과를 분석하여 객관적인 검증을 실시하였다.
- 본 오르막차로는 교통 지·정체 및 교통흐름 등의 문제로 폐쇄되어 있는 공용구간에 적용하면 큰 효과가 있을 것으로 기대되므로, 경제성 분석에서도 당초 폐쇄되어 있는 구간에 대한 개선비용(차선도색, 표지판 교체 설치 등)과 개선편익을 비교하여 분석하였다.
- 시뮬레이션(VISSIM) 분석은 모니터링 조사시 현장 조사된 대안별 교통량과 고속도로 교통량 증가로 인한 오르막구간 용량 도달시를 기준으로 각각 분석을 수행하였다.
- 시험시공 대상구간을 선정하기에 앞서 시험시공으로 인한 개선효과의 대표성 확보를 위해 2가지 선정기준을 수립하였다. 첫째는 시험시공으로 인한 분류·합류부 변이구간 길이의 증가를 감안하여 오르막구간의 연장이 최소 1,000m를 초과하는 구간을 대상으로 선정하였다.
- 앞서 검토한 오르막차로 운영방법 개선안에 대하여 시험시공을 실시한 후 모니터링 조사를 시행하였으며, 조사결과를 토대로 개선안의 개선효과를 분석하였다. 조사결과의 신뢰성 검증을 위해 미시적 교통류 시뮬레이터인 VISSIM(v.
- 연구의 방법은 오르막차로 관련 기준, 제도 규정과 현장조사를 통한 데이터의 분석을 실시하여 개선방안을 도출 후 현장 적용성 및 효과를 분석하였다. 주요 연구의 흐름은 그림 1 과 같다.
- 이는 편익 및 비용이 계량화가 가능한 몇 가지 항목에 국한되어 있다는 단점을 내재하고 있으나, 분석 과정에서 평가자의 주관이 개재될 여지가 가장 적고 균일한 척도(화폐가치)로 비교가 가능하여 공동투자사업의 평가에 대한 비교적 적합한 방법이라고 할 수 있기 때문이며, 이에 본 연구에서도 여러 가지 장점을 갖고 있는 비용·편익분석 방법을 활용하여 경제성 분석을 수행하였다.
- 효과분석을 위한 속도 측정은 오르막 구간 시점부(변이구간 시점), 본선부, 종점부(변이구간 종점)에서 실시하였으며, 실제 속도측정기를 사용해서 폐쇄중 속도, 개방시 속도 및 개선후 속도를 각각 측정하였다. 또한 통행패턴 조사를 위하여 캠코더 촬영도 동시에 진행하였다.
대상 데이터
- 대상구간 선정기준에 따라 각 구간별 연장 및 연평균 일교통량(AADT)을 검토하여 현재 폐쇄중인 중부선(통영) 호법 JCT~일죽IC 구간(STA 314.665k~313.120k, 연장 :1,545m, 종단구배 : 4.5%)을 최종 대상구간으로 선정하여 시험시공을 실시하였다.
- 둘째는 시험시공에 따른 개선효과 분석시 다양한 표본 확보를 위해 오르막구간 연평균일교통량(AADT)이 서비스수준(LOS) “C”를 초과하는 구간을 대상으로 선정하였다.
- 첫째는 시험시공으로 인한 분류·합류부 변이구간 길이의 증가를 감안하여 오르막구간의 연장이 최소 1,000m를 초과하는 구간을 대상으로 선정하였다.
데이터처리
- 조사결과의 신뢰성 검증을 위해 미시적 교통류 시뮬레이터인 VISSIM(v.9.5)을 활용하여 시험시공 구간에서의 시뮬레이션 분석을 실시하였으며 분석 결과를 토대로 모니터링 조사결과와 비교·검증을 실시하였다.
성능/효과
- 따라서 본 연구에서는 도로·철도 부문사업의 예비타당성조사 표준 지침 수정·보완 연구서 제시된 5.5%를 모두 적용하였다.
- 1%)가 향상되는 것으로 나타났다. 또한 경제성 분석 결과는 비용 대 편익비(B/C)가 8.3, 순 현재가치(NPV) 가 329,714,900원으로 분석되어 저투자 사업으로서의 경제적 타당성이 매우 높은 것으로 분석되었다.
- 3%)가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 교통량대 용량비(V/C)의 경우에는 오르막차로 폐쇄시 대비 개선시 시점부는 동일한 것으로 분석되었으나, 본선부 및 종점부는 각각 0.13이 감소하는 것으로 나타났다. 분석결과를 종합해보면 현행 오르막차로 운영방식보다는 운영방법 개선시(시험시공 후)에 평균통행속도 및 교통량 대 용량비(V/C)가 개선되는 것으로 분석되었다.
- 또한 종점부는 영업소(톨게이트) 차로 합류방식(합 류구간의 차선 삭제)과 동일하여 운전자에 유리한 측면이 있으며 변이구간 길이를 충분히 확보(100→300m)하여 저속차량과 고속차량간의 상충에 의한 사고 위험 감소 효과가 있을 것으로 분석되었다.
- 9%가 감소한 것으로 나타났다. 본선부는 오르막차로 개방시 차로별 이용률은 1차로 41.5%, 2차로 52.9%, 3차로 5.6%로 나타났으나, 오르막차로 개선시(시험시공 후)에는 1차로 44.7%, 2차로 42.2%, 3차로 13.1%로 나타났으며, 오르막차로 운영방법 개선에 따라 가장 큰 문제로 대두되던 3차로 이용 률이 7.5% 증가한 것으로 나타났다. 종점부는 오르막차로 폐쇄시에 비해 개선시(시험시공 후)에 1차로에서 2차로로 6.
- 9%)가 향상되는 것으로 나타났다. 본선부의 경우는 오르막차로 폐쇄시 73.6km/h에서 오르막차로 개선시(시험시공 후) 81.9km/h로 8.2km/h(11.1%)가 향상되는 것으로 나타났으며 종점부의 경우는 오르막차로 폐쇄시 82.1km/h에서 오르막차로 개선시(시험시공 후) 87.9km/h로 5.8km/h(7.1%)가 향상되는 것으로 나타났다.
- 분석 결과 2008년 및 2009년만 비교해 보아도 395,310.6 천원(할인전) 편익이 발생하는 것으로 나타났으며, 비용대비 편익비(B/C)가 8.3, 순 현재가치(NPV)가 329,714,900원으로 분석되어 저투자 사업으로서의 경제적 타당성이 매우 높은 것으로 분석되었다.
- 13이 감소하는 것으로 나타났다. 분석결과를 종합해보면 현행 오르막차로 운영방식보다는 운영방법 개선시(시험시공 후)에 평균통행속도 및 교통량 대 용량비(V/C)가 개선되는 것으로 분석되었다.
- 시뮬레이션(VISSIM) 분석결과 현황첨두시에 오르막차로 폐쇄시 대비 오르막차로 개선시(시험시공 후) 본선부 평균통행 속도가 7.5km/h(10.5%) 증가하는 것으로 나타났고, 종점부의 경우에는 평균통행속도가 6.1km/h (9.2%)가 증가하는 것으로 나타났다.
- 시험시공 모니터링 조사결과 오르막차로 이용율은 1,2차로의 경우에는 평균적으로 오르막차로 폐쇄시 대비 개방시 6.6% 감소하였고, 3차로의 경우에는 7.5% 증가하였다. 평균통행속도는 자유운행시(차량군 미형성시)를 기준으로 본선부 평균통행속도는 오르막차로 폐쇄시 대비 오르막차로 개선시 8.
- 용량도달시에는 오르막차로 폐쇄시 대비 오르막차로 개선시(시험시공 후) 본선부 평균통행속도가 12.3km/h (27.1%) 감소하는 것으로 나타났으나, 종점부의 경우에는 평균통행속도가 16.8km/h(44.3%)가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 교통량대 용량비(V/C)의 경우에는 오르막차로 폐쇄시 대비 개선시 시점부는 동일한 것으로 분석되었으나, 본선부 및 종점부는 각각 0.
- 차로별 이용률은 시점부의 경우 오르막차로 폐쇄시에 비해 개선시(시험시공 후)에 1차로는 7.9%가 증가하였고, 2차로는 7.9%가 감소한 것으로 나타났다. 본선부는 오르막차로 개방시 차로별 이용률은 1차로 41.
- 평균통행속도는 임의발생현상인 군집운행시(차량군 형성시)를 제외한 자유운행시를 기준으로 시점부의 경우 오르막차로 폐쇄시 77.9km/h에서 오르막차로 개선시(시험시공 후) 81.7km/h로 3.9km/h(4.9%)가 향상되는 것으로 나타났다. 본선부의 경우는 오르막차로 폐쇄시 73.
- 5% 증가하였다. 평균통행속도는 자유운행시(차량군 미형성시)를 기준으로 본선부 평균통행속도는 오르막차로 폐쇄시 대비 오르막차로 개선시 8.2km/h(11.1%)가 향상되는 것으로 나타났다. 또한 경제성 분석 결과는 비용 대 편익비(B/C)가 8.
후속연구
- 아울러 고속도로뿐만 아니라 국도, 지방도에도 본 연구에서 제안한 개선된 오르막차로 통행방법을 적용할 경우 지정체 해소 등의 교통흐름 개선에 크게 기여할 것으로 판단되므로 적극적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.
- 오르막차로 운영방법 개선을 위한 시험운영결과 오르막차로 이용률과 평균통행속도가 향상되는 것으로 나타났고 단기 저투자사업으로서의 경제적 타당성도 확보된 것으로 분석되었으나, 본 연구에서 수행한 시험시공이 제한된 현장여건을 대상으로 실시한 결과이므로 향후 현장 확대 적용시는 오르막구간 길이, 종단경사, 평면선형, 교통량 등의 여러 변수들을 감안해야할 것이다.
- 한편, 본 연구에서는 편익산정 기간을 2009년으로 설정하여 공사완료 후 1년만을 대상으로 경제성 분석을 실시하였으나, 실제 편익은 향후 지속적으로 발생할 것으로 예상됨으로 실제 경제성 분석결과는 검토결과보다 크게 향상될 것으로 판단된다.
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