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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 경부고속도로 서울방향 동대구 JCT에서 양재IC구간 내 사고지점의 B등급, C등급의 자료를 대상으로 기하구조 구분에 따라 문헌고찰을 통한 분석기법을 이용하여 각 사고에 영향을 미치는 요인을 도출하고, 사고특성을 분석하여 사고등급을 구분할 수 있는 사고예측모형을 개발함을 주목적으로 하였다.
- 따라서, 본 연구는 기존 사고다발지점의 등급별 데이터를 이용한 고속도로 교통사고 심각도 등급별 사고요인 도출에 관한 것으로, 기하구조 구분에 따라 사고원인, 치종 등 사고등급에 영향을 미치는 요인을 추출하고 사고 특성을 분석하는데 기존 연구와 차별성 이 있다.
- 본 연구에서는 이러한 점을 기반으로 고속도로 기하구조별 사고등급에 영향을 끼치는 요인을 분석하기 위해 경부고속도로 서울방향 동대구 JCT에서 양재 IC 구간 내 사고지점들을 대상으로 수량화이론 제 2류에 의한 모형화를 통해 다음과 같은 결론을 도출하고 있다.
- 등을 검증하는 절차가 필요하다. 이러한 타당성을 검증하기 위해 본 연구에서는 오판별율을 추출하였다.
제안 방법
- A등급을 제외한 총 485건의 고속도로 교통사고 발생지점에서 조사된 기하구조 구분별 사고등급 데이터를 종속변수로 두고 주변 환경요소를 독립변수로 이용하여 수량화이론 제 2류 모형을 구축하였으며, 구축된 모형식은 표 5와 같다.
- 그러나 본 연구에서는 표본수가 부족한 점을 감안하여 적합성 검증을 실시하기 위해 전체 표본으로 모형을 구축하고 이 모형에 같은 표본을 다시 적용하여 함수의 예측 정확도를 알아보는 방법으로 대체하였다.
- 따라서, 본 연구에서는 종속변수와 독립변수에 모두 비계량적 변수가 이용가능한 수량화이론 제 2류를 통해사고 발생 원인과 사고특성을 분석하였고, 사고등급을 구분 지을 수 있는 모형식을 개발하였다. 이상과 같은 일련의 과정을 도식화하면 그림 1과 같다.
- 모형구축의 결과를 통해 경부고속도로 서울방향 동대구 JCT에서 양재IC구간의 기하구조 구분에 따른 사고등급에 영향을 주는 인자들을 추출하여 표 6과 같이 정리하였다.
- 방책시설은 가드레일, 고정식방호벽(127cm), 고정식 방호벽(81cm), 녹지대, 이동식방호벽, 증앙분리대 없음으로 구분하였다. 그 결과 고정식방호벽 (127cm)이 B등급 51.
- 본 연구에서는 평면선형을 우커브 500m 미만, 우커브 500m 이상, 좌커브 500m 미만, 좌커브 500m 이상, 직선으로 구분하였다. 해당 사고자료로 구분해보았을때 직선이 B등급 79.
- 사고지점의 주변 환경자료 중 고속도로에서 발생한 교통사고와 밀접한 관련이 있으나 여러 요인에 의해 변동가능하다고 판단되는 변수들을 수집하였다.
- 이와 같은 모형을 토대로 기하구조별 교통사고등급을 결정짓는 주요 인자들을 확인하고 분석을 실시한다.
- 이와 같은 변동변수들을 수집한 후, 여기서 각 변수들 간의 독립성을 확보할 수 있는 변수만을 채택하기 위해 종속변수와 독립변수, 독립변수들 간의 상관분석을 실시하였다.
- 첫째, 기하구조에 따른 고속도로 사고등급을 판별할 수 있는 모형 10개를 개발하였다. 수량화이론 제 2류에 의한 모형으로 이러한 모형을 실제 자료에 적용하였을 경우 대체적으로 판별정확성이 높은 결과가 나타났다.
- 해당구간 고속도로 교통사고를 평면선형과 종단구배, 방책시설과 같은 고정변수로 나누어 각각의 사고지점에 대한 사고등급을 종속변수로 선정하였으며, 변수의 수치화를 위해 표 3과 같이 표시하였다(노형진, 2003).
대상 데이터
- 또 시간적 범위로는 2006년에서 2008년 사이 해당 구간 고속도로에서 발생한 교통사고에 대해 사고등급별 자료를 이용하였다.
- 본 연구에서는 기하구조와 같은 고정변수에 따른 고속도로 교통사고 심각도 등급을 구분할 수 있는 요인을 도출하기 위해, 공간적 범위로는 경부고속도로 서울방향 본선구간 중 동대구 JCT에서 양재IC에 해당하는 총 294km구간을 대상으로 하였다.
- 사고자료는 2006년에서 2008년 사이에 해당하는 경부고속도로 서울방향 본선구간 중 동대구 JCT에서 양재IC사이 구간 내 사고지점별 등급자료와 사고발생 지점의 도로의 기하구조 및 사고원인, 유형, 원인차종 등 주변 환경 자료를 정리하여 이용하였다.
데이터처리
- 본 연구에서는 고속도로 교통사고 가운데 평면선형, 종단구배, 방책시설의 구분에 따른 사고등급을 판단하는데 있어서 어떠한 요인이 문제가 되는지 확인하기 위해 통계패키지 SPSS를 이용하였다.
- 이러한 통계적 방법을 통해 모형의 적합도를 검증하고 모형을 선정하였다. 도출된 모형 식을 통해 종속변수에 대하여 유의한 영향을 미치는 개별 인자들을 확인할 수 있으며, 도출된 모형식에 판별식을 적용하면 사고등급에 대한 구분이 가능하게 된다.
성능/효과
- B등급 사고의 경우 차량사고원인은 H건(14.3%), 인적 사고원인은 66건(85.7%)로 인적사고원인이 많은 것을 알 수 있었으며, 인적사고 중 졸음이 26건으로 전체 중 39.4%를 차지하는 것으로 나타났다. 또한 날씨는 40건(51.
- 가드레일에는 도로사정, 보행과 횡단, 통행 위반과 같은 보행자 요인과 노면이 건조한 것, 승합차가 사고등급에 영향을 끼치는 요인으로 나타났다. 또한 고정식방호벽 (127cm)에는 흐린 날씨, 고정식방호벽 (81cm)에는 화재, 이동식방호벽에는 트레일러,특수차량이 주요인으로 나타났다.
- 구분하였다. 그 결과 고정식방호벽 (127cm)이 B등급 51.9%, C등급 43.9%로 가장 높은 비율을 차지하고 있으며 그 다음으로 고정식방호벽(81cm)이 31.2%, 44.6%를 차지하고 있었다. 그러나 녹지대와 증분대 없음은 각 비율이 2% 미만으로 표본수가 부족한 것으로 나타났다.
- 그 결과 모형의 검증에 있어 99.63%~99.96%의 비교적 높은 정확성을 나타냈으며, 그 중에서도 평면선형의 좌커브 500m 이상은 99.96%로 가장 높은 예측력을 가지고 있었다.
- 그 결과 평탄이 B등급 59.7%, C등급 55.1%로 가장 높은 사고비율을 차지하고 있었으나, 내리막 3% 이상은 0%, 1.5%이고 오르막 3% 이상은 0%, 3.2%로 비율이 거의 나타나지 않아 표본수가 모자란 것으로 나타났다.
- 또한 고정식방호벽 (127cm)에는 흐린 날씨, 고정식방호벽 (81cm)에는 화재, 이동식방호벽에는 트레일러,특수차량이 주요인으로 나타났다. 그 밖의 과속, 졸음, 핸들과대조작, 노면잡물과 차종으로는 승용차, 화물차의 사고가 영향을 끼치며, 단독사고 또한 사고등급을 결정짓는데 영향이 존재하는 것으로 나타났다.
- 그 밖의 적재불량, 엔진과열, 전기장치, 과속 등이 사고원인이었으며, 단독, 추돌, 화재의 사고유형이 사고등급을 결정짓는데 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 노면이 건조하거나 습기가 찼을 때 사고등급에 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
- 둘째, 사고등급에 영향을 미치는 요인들을 살펴보면 평면선형의 경우 차종으로는 승합차, 사고유형은 차대 사람이 공통인자이며, 승합차가 많고 차대 사람 사고가 많을수록 B등급의 사고가 많은 것으로 나타났다. 또한, 종단구배의 경우 사고유형에는 차대 사람이, 차종으로는 트레일러·특수차량이 공통요인으로, 차대사람 사고와 트레일러·특수차량이 많을수록 B등급의 사고가 높은 것으로 나타났다.
- 또한 노면이 건조하거나 습기가 찼을 때 사고등급에 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
- 또한, 종단구배의 경우 사고유형에는 차대 사람이, 차종으로는 트레일러·특수차량이 공통요인으로, 차대사람 사고와 트레일러·특수차량이 많을수록 B등급의 사고가 높은 것으로 나타났다. 방책시설은 주시태만과 흐린 날씨가 공통인자이고 주시태만이 많을수록 C등급의 사고가 많으며 흐린 날씨가 많을수록 B등급의 사고가 많이 발생하는 것으로 나타났다.
- 모형 선정 시 모형을 설명변수들의 통계적 특성은 Pearson 상관계수가 높고 P-value값이 유의한 것으로 판단하였다.
- 또한, 종단구배의 경우 사고유형에는 차대 사람이, 차종으로는 트레일러·특수차량이 공통요인으로, 차대사람 사고와 트레일러·특수차량이 많을수록 B등급의 사고가 높은 것으로 나타났다. 방책시설은 주시태만과 흐린 날씨가 공통인자이고 주시태만이 많을수록 C등급의 사고가 많으며 흐린 날씨가 많을수록 B등급의 사고가 많이 발생하는 것으로 나타났다.
- 방책시설의 경우 주시태만과 핸들과대조작이 공통 사고요인이었으며, 사고유형과 원인차종은 다양하게 나타났다. 가드레일에는 도로사정, 보행과 횡단, 통행 위반과 같은 보행자 요인과 노면이 건조한 것, 승합차가 사고등급에 영향을 끼치는 요인으로 나타났다.
- 분석결과 총 10개의 모형이 구축되었으며, 우커브 500m 미만, 좌커브 500m 미만과 내리막 3% 이상, 오르막 3% 이상, 녹지대, 증분대없음은 표본 수가 15건 이하로 부족함에 따라 모형 이 구축되지 않았다.
- 사고요인 분석결과 평 면선형 에는 승합차가 공통 사고요인으로 작용하였으며, 우커브 500m 이상에는 도로 사정, 보행과 횡단, 통행위반과 같은 보행자요인이 작용하는 것으로 파악되었다.
- 셋째, 구축된 모형결과의 타당성을 검증하기 위하여 모형 구축에 이용되었던 수집 자료를 개발된 모형에 다시 적용하여 사고등급을 제대로 판별하는지에 대한 예측 정확도를 알아본 결과99.63%~99.96%로 비교적 높은 판별정확성을 가짐을 알 수 있다.
- 실질적으로 과속이나 졸음 등 인적 사고원인들이 교통사고에 영향을 많이 끼치나 본 연구에서는 사고등급을 결정짓는데 영향이 미비한 것으로 나타났다. 이는 보다 구체적인 변수 처 리방안이 논의되어져야 한다고 본다.
- 이상 결과를 바탕으로 고속도로 사고등급에 따른 요인분석을 통해 기하구조에 따른 각 영향요인을 찾아냄으로써 고속도로 교통사고를 예측하고 고속도로 내 기존 및 신설 구간의 안전성 평가 항목에의 적용성이 높은 것으로 판단된다. 또한 차후 안전성 향상 도모를 위한 개선방안 검토 시 참고자료로 활용 가능할 것이라 기대된다.
후속연구
- 존재한다. 그러나 본 연구에서는 기하구조별 주변 환경요소만을 고려한데 한계가 존재함에 따라 보다 정확하고 세밀한 분석을 위해 고속도로 교통사고에 관련된 모든 요소를 고려한 사고예측 분석이 이루어져야 할 것이다.
- 따라서 통계적 의미를 갖는 표본수를 갖는 B등급과 C등급의 사고의 원인을 파악하는 것이 현실적으로 안전성 향상에 기여할 수 있을 것이라 판단된다.
- 따라서 향후 연구에 있어서 보다 많은 수의 데이터를 이용한다면 보다 신뢰성 높은 모형을 구죽할 수 있을 것이라 판단된다.
- 판단된다. 또한 차후 안전성 향상 도모를 위한 개선방안 검토 시 참고자료로 활용 가능할 것이라 기대된다.
- 또한, 구축된 모형에 고려된 변수 이외에 문헌적으로 고속도로 교통사고와 밀접한 관계를 보이는 것으로 판단되는 변수에 있어서 통계적으로 유의하지 않게 나타난 변수에 대한 연구가 추가적으로 필요하다. 실질적으로 과속이나 졸음 등 인적 사고원인들이 교통사고에 영향을 많이 끼치나 본 연구에서는 사고등급을 결정짓는데 영향이 미비한 것으로 나타났다.
- 먼저 본 연구에서는 표본 수 부족으로 인해 사고등급 A의 모형과 평면선형의 우커브 500m 미만, 좌커브 500m 미만, 내리막 3% 이상, 오르막 3% 이상, 녹지대, 증분대없음에 관한 모형이 제대로 구축되지 못했으며, 모형결과 검증에 있어 분석표본과 검증표본을 나누어 분석하지 못한데 한계가 있다.
- 연구의 방법에 있어서 기존의 판별분석은 종속변수가 범주형인 비계량적 변수이고, 독립변수가 연속형의 계량적 형태를 가져야 한다는 것이 한계점이다.
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