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문제 정의
- PG기법의 목적은 운전자에게 적절한 정보를 미리 제공함으로써 운전자의 안전을 도모하는 것이므로, 본 연구의 범위는 추돌사고의 원인 중에서 PG기법에서 다룰 수 있는 접근로 속도, 신호교차로 인지문제 등의 문제점 개선으로 범위를 정하였다. 딜레마존의 경우는 상류부에서 운전자에게 적절한 정보를 제공함으로써 운전자가 교차로 부근에서 보다 안전하게 감속할 수 있다.
- 본 연구는 현장조사를 통해서 과속으로 인한 사고위험성이 높은 신호교차로를 선정하여 도로안전시설물에 대한 문제점을 파악하여 신호교차로에 대한 안전성 개선방안을 도출하고자 한다.
제안 방법
- 4개구간(상류구간, 접근구간, 비회복구간, 위험구간)에서 운전자의 실제 주행속도를 측정하여 설계속도를 비교하였다. 실제 주행속도와 설계속도(80km/h)를 비교·분석함으로써 각 구간에서의 과속여부를 판단할 수 있다.
- 개선방안으로는 Positive Guidance 진단을 바탕으로 도로안전시설물을 적절하게 설치하여 문제점을 개선하는 것이다.
- 다음 장에서는 PG기법을 활용하여 대상구간의 도로안전시설물 파악 및 문제점을 분석해보고 상류부 구간의 속도가 실제로 높은지에 대해서 조사하고자 한다.
- 대상지점인 양평군의 4개구간에 대해서 기존도로와 PG기법을 적용한 도로간 주행속도 차이를 살펴보았다. 각 지점에 대한 속도는 구간의 평균주행속도를 사용하였다.
- 본 연구에서 도로주행 시뮬레이터(driving simulator)는 K-ROAD를 활용하였으며, 선정된 대상구간을 그대로 재현하여 신호교차로에서의 개선 전·후의 Positive Guidance 효과에 대해서 분석하였다.
- 본 연구에서는 Positive Guidance를 활용하여 경기도 양평의 교통사고잦은구간(신호교차로)을 선정하여 대상구간의 위험시설물을 조사하여 Hazard Profile 및 Speed Profile을 작성하였다. 이를 토대로 사고대상지에서의 사고위험성을 줄이기 위한 개선방안을 도출하였으며, 시뮬레이터를 제작하여각 지점별 속도효과가 있는지를 검증하기 위해서 t 검증을 실시하였다.
- 현재 우리나라는 판단시거에 대한 개념이 없으며 미국의 경우는 정지시거와 판단시거를 구별하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 신호교차로에 접근하는 차량이 신호교차로 대기 차량에 대해서 안전하게 정지할 수 있어야 하므로 지방부 정지 (t)=3.0초를 적용하였다.
- 또한 이를 토대로 과속에 대한 안전시설물의 설치방안을 고려할 수 있다. 위험 구간은 신호의 영향을 받지 않은 녹색시간 때의 차량만을 대상으로 85th percentile 속도를 측정하였다. 속도조사를 위해서 NC-97 및 Speed gun이 이용되었다.
- A user’s Guide to Positive Guidance(3rd Edition)에 의하면, Positive Guidance는 “도로 설계자가 도로상의 모든 장애물을 제거하지 못한다면 도로 이용자가 이러한 장애물을 피할 수 있도록 필요한 모든 정보를 제공해야 한다”라는 전제에서 출발한다. 이를 위해 분석가는 운전자에게 필요한 정보(정보의 종류와 양, 적절한 교통통제 시설, 시설물의 위치, 시설의 형태)를 분석한다.
- 사례구간을 분석한 결과, 차량의 마을 진입속도가 빠르며, 진입전 속도감소를 위한 정보가 부족하다는 문제점이 도출되었다. 이에 대해 마을 진입 전 고정식 무인교통단속장비의 설치와 속도감소 표지를 설치하여 차량의 속도를 줄이는 개선방안을 제시하였다. 물론 본 연구의 범위는 마을구간에 신호교차로를 포함하고는 있지만 신호교차로보다는 마을 중심부에 대한 안전성 개선방안에 초점을 두고 있다.
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2. 정보처리 구간 결정
정보처리 구간(상류구간, 접근구간, 비회복구간, 위험구간)을 결정하기 위해서 국내외 정지시거 및 판단시거 기준에 대해서 검토하였다
. 정보처리 구간을 정리하면 다음과 같다 (표 5).
대상 데이터
- 본 실험은 운전면허를 소지한 운전자 총 37명이 참가하였으며, 참가자 가운데 남성은 25명(67.6%), 여성은 12명 (32.4%)이였다. 참가자의 평균연령은 만 42세이었으며, 평균적으로 13.
- 사고 현황도를 살펴보면, 총 9건의 사고 중 5건이 후미추돌사고인 것을 고려해 볼 때, 위험구간에서 운전자가 안전한 속도로 감속하지 못함으로써 교통사고가 발생할 가능성이 높다. 본 연구 수행범위는 사고가 많이 일어난 편도 2차로 양평/횡성방향으로 범위를 설정하였다. 사고 유형(건)에서 양평/ 횡성방향은 총 7건의 사고 중 직각사고 2건, 추돌사고 3건, 차대 시설물 및 우회전사고가 각각 1건을 기록하였다.
- 본 연구에서는 위험지역을 적용할 대상지점을 선정하기 위해서 도로교통공단에서 시행하고 있는 ‘교통사고잦은곳’ 자료를 활용하였다.
- 본 연구에서는 현장조사를 통해 경기도 일대의 ‘교통사고 잦은구간’ 가운데 사고위험성이 높고, PG기법이 필요한 구간을 최종적으로 선정하였다.
- 본 연구의 범위는 직각, 차대 시설물, 우회전사고를 제외한 추돌사고를 대상으로 하였다. 직각, 차대 시설물, 우회전 사고는 PG기법에서 적용할 수 있는 부분보다는 기하구조개선 및 신호운영 측면에서 처리할 수 있는 부분이 크기 때문이다.
- 위험 구간은 신호의 영향을 받지 않은 녹색시간 때의 차량만을 대상으로 85th percentile 속도를 측정하였다. 속도조사를 위해서 NC-97 및 Speed gun이 이용되었다.
- 사고분석은 최소 3년 동안의 축적된 자료를 이용하여 사고 분석을 실시하는 것이 일반적이다. 장기간 많은 양의 사고자료를 활용하는 것이 사고분석에 유용하지만 본 연구에서는 다음과 같은 연구의 제약으로 1년치 사고자료를 이용하였다.
- 본 연구에서는 현장조사를 통해 경기도 일대의 ‘교통사고 잦은구간’ 가운데 사고위험성이 높고, PG기법이 필요한 구간을 최종적으로 선정하였다. 최종적으로 선정된 곳은 경기도 양평 일대이다.
데이터처리
- 대상지점인 양평군의 4개구간에 대해서 기존도로와 PG기법을 적용한 도로간 주행속도 차이를 살펴보았다. 각 지점에 대한 속도는 구간의 평균주행속도를 사용하였다.
- 기존도로와 PG기법을 적용한 도로에서의 속도차이가 통계적으로 유의한지를 알아보기 위해 본 연구의 목적에 맞는 t검증을 실시하였다. t-검증은 두 가지 요소에 대한 차이를 비교하는 기법으로서 본 연구에서는 주행속도와 설계속도와의 평균 차이를 통계검증하였다.
- 본 연구에서는 Positive Guidance를 활용하여 경기도 양평의 교통사고잦은구간(신호교차로)을 선정하여 대상구간의 위험시설물을 조사하여 Hazard Profile 및 Speed Profile을 작성하였다. 이를 토대로 사고대상지에서의 사고위험성을 줄이기 위한 개선방안을 도출하였으며, 시뮬레이터를 제작하여각 지점별 속도효과가 있는지를 검증하기 위해서 t 검증을 실시하였다.
이론/모형
- 하지만 이 값은 충분한 조사 자료가 없이 문헌검토만을 위주로 수행된 값이며, 너무 과대치를 적용한 것이 아니냐는 논란이 일고 있다. 따라서 본 연구에서는 미국의 정지시거값을 준용하였다.
성능/효과
- 주행속도는 위험구간(95km/h), 비회복구간 (100km/h), 접근구간(98km/h), 상류구간이(111km/h)로 나타났다. Speed Profile에서 살펴본 결과, 주행속도(85th percentile)는 모든 구간에서 설계속도보다 높은 속도로 주행하고 있는 것으로 분석되었다. 특히, 운전자들은 상류구간 (직선구간)에서의 주행속도가 높기 때문에 위험구간에 접근하는 차량은 사고의 위험성이 노출되어 있다.
- 또한 개선전에는 그림 8에서 보는 것과 같이 운전자가 위험구간에 접근할수록 속도를 급감속하는 경향이 있지만, 개선후에는 일정하게 속도를 감속하는 것으로 나타났다.
- 05). 또한 비회복구간에서의 속도차이는 통계적으로 유의하지는 않았지만 6km/h의 속도감속효과가 있었다.
- 심관보 등(2007)은 마을 중심부를 통과하는 일반국도 구간에 대해서 투자비용과 효율성이 높은 Positive Guidance 기법을 적용하여 안전성을 평가하였다. 사례구간을 분석한 결과, 차량의 마을 진입속도가 빠르며, 진입전 속도감소를 위한 정보가 부족하다는 문제점이 도출되었다. 이에 대해 마을 진입 전 고정식 무인교통단속장비의 설치와 속도감소 표지를 설치하여 차량의 속도를 줄이는 개선방안을 제시하였다.
- 속도프로파일에서 살펴본 결과, 직선구간에서 높은 속도로 진입한 운전자는 곡선구간(신호교차로)을 발견하고 속도를 줄이는 것으로 나타났다. 또한 직선구간에서 설치된 ‘좌로굽은 주의표지’ 는 운전자가 인지하기가 어려운 것으로 판단된다.
- 시뮬레이터 분석 결과, 상류구간과 접근구간의 속도차이는 약 10km/h로 95% 신뢰도 범위에서 통계적 유의성이 있는 것으로 나타났다. 특히, 개선전에는 상류부에서 운전자가 정보를 충분히 제공받지 못해서 위험구간(신호교차로)에서 속도를 급감속하는 경향을 나타냈지만, 개선후에는 미리 속도를 줄이기 때문에 후미 추돌사고에 대한 예방효과가 있는 것으로 판단된다.
- 양평지역의 구간별 개선 전·후 속도현황을 살펴보면, 참가자들이 기존도로에서는 상류구간 89.5km/h, 접근구간 90.9km/h, 비회복구간 84.3km/h, 위험구간 70.3km/h로 주행하였으며, PG기법 적용 후의 도로에서는 상류구간 80.4km/h, 접근구간 80km/h, 비회복구간 78.6km/h, 위험 구간 71.7km/h로 주행하는 것으로 나타났다.
- 7km/h로 주행하는 것으로 나타났다. 즉, 상류구간과 접근구간에서는 속도감속효과가 약 10km/h로 나타났으며, 비회복구간은 약 6km/h로 나타났다.
- t-검증은 두 가지 요소에 대한 차이를 비교하는 기법으로서 본 연구에서는 주행속도와 설계속도와의 평균 차이를 통계검증하였다. 통계결과, 상류구간과 접근구간의 속도차이는 약 10km/h로 95% 신뢰도 범위에서 통계적 유의성이 나타났다(t=2.918, p.05), (t=3.197, p .05). 또한 비회복구간에서의 속도차이는 통계적으로 유의하지는 않았지만 6km/h의 속도감속효과가 있었다.
- 표 2는 신호교차로에서의 Positive Guidance에 대한 적용 사례 및 그 우수성을 요약한 것이다. 특히, 일부신호교차로 구간에서 사고건수가 크게 향상되는 것으로 나타났다.
후속연구
- 예를 들어, 개선방안에서 제시한 효과는 고정식 무인교통단속장비 하나만의 효과일 수도 있으며, 교통단속장비의 역할이 전체 효과의 대부분일 수도 있다. 따라서, 개선시설물 들의 다양한 조합에 대한 평가를 통해 가장 저비용의 고효율 대안을 찾을 수 있을 것이다. 또한 주·야간의 사고는 서로 다른 요인이 작용하므로 주·야간의 사고를 구분하여 도로안전성 향상 방안을 제시해야 한다.
- 본 연구는 모든 신호교차로에 대해서 PG기법을 적용하는 것은 무리가 있지만, 일부 신호교차로에 있어서는 PG기법을 활용하여 기하구조 개선과 같이 많은 비용을 투자하지 않더라도 저비용으로 효과를 거둘 수 있을 것으로 본다. 또한 이를 토대로 신호교차로의 문제점 분석 및 개선방안을 도출함으로써 도로안전성 향상 방안을 마련할 수 있는 토대가 될 수 있다. 향후 연구로는 개선방안의 작성 시, 다양한 대안의 평가가 수반되어야 하는 것이다.
- 본 연구는 모든 신호교차로에 대해서 PG기법을 적용하는 것은 무리가 있지만, 일부 신호교차로에 있어서는 PG기법을 활용하여 기하구조 개선과 같이 많은 비용을 투자하지 않더라도 저비용으로 효과를 거둘 수 있을 것으로 본다. 또한 이를 토대로 신호교차로의 문제점 분석 및 개선방안을 도출함으로써 도로안전성 향상 방안을 마련할 수 있는 토대가 될 수 있다.
- Hazard Profile을 살펴보면, 신호교차로, 안개, 곡선구간이 겹치는 구간이 가장 위험요소가 높은 것으로 판단된다. 본 연구에서 Moving Hazard을 고려하는 것이 바람직하지만, 움직이는 사람, 차량에 대한 위험요소는 조사에 대한 연구한계점으로 작성되지 않았다.
- 또한 이를 토대로 신호교차로의 문제점 분석 및 개선방안을 도출함으로써 도로안전성 향상 방안을 마련할 수 있는 토대가 될 수 있다. 향후 연구로는 개선방안의 작성 시, 다양한 대안의 평가가 수반되어야 하는 것이다. 예를 들어, 개선방안에서 제시한 효과는 고정식 무인교통단속장비 하나만의 효과일 수도 있으며, 교통단속장비의 역할이 전체 효과의 대부분일 수도 있다.
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