[논문]전적색신호시간 운영에 따른 교통사고 감소효과

박병호; 정용일; 김경환

doi:10.7470/jkst.2012.30.2.021

초록
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이 연구는 신호교차로의 신호운영과 교통사고의 관계를 다루고 있다. 연구의 목적은 전적색신호시간(ARCI) 운영에 따른 교통사고 감소효과를 분석하는데 있다. 이를 위해 이 연구는 청주시 37개 신호교차로를 대상으로 비교그룹 방법을 사용하여 ARCI의 교통사고 감소효과를 평가하는데 중점을 두고 있다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 교통사고 건수와 사상자 수는 ARCI 도입 전 후가 다른 것으로 평가되었다. 둘째, 교통사고 감소효과를 비교그룹방법으로 분석한 결과, 사고건수는 20.0%, 그리고 사상자 수는 28.0% 감소한 것으로 분석되었다. 마지막으로, 전적색신호시간 운영에 따른 사고건수의 감소 효과는 6.0~35.0%, 사상자 수의 감소 효과는 18.0~37.0%로 평가되었다.

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This study deals with the relationships between signal operation and traffic accident of signalized intersections. The objective of this study is to analyze the traffic accident reduction effects on the operation of all-red clearance interval (ARCI). This study gives particular attentions to evaluat...

This study deals with the relationships between signal operation and traffic accident of signalized intersections. The objective of this study is to analyze the traffic accident reduction effects on the operation of all-red clearance interval (ARCI). This study gives particular attentions to evaluating the traffic accident reduction effects of ARCI at 37 signalized intersections in Cheongju using before-after evaluation with comparison group. The main results are as follows. First, the number of traffic accidents, fatalities and injuries has changed before operating ARCI and thereafter. Second, the result of before-and-after evaluation with comparison group showed that the number of accidents was reduced by 20.0% and that the number of fatalities and injuries was reduced by 28.0%. Finally, reduction effects from operating ARCI were evaluated to be 6.0~35.0% in the number of accidents and 18.0~37.0% in the number of fatalities and injuries.

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문제 정의

이에 본 연구는 2008년 7월, 청주·청원 사고 잦은 지점을 대상으로 시행된 전적색신호시간 도입사례를 토대로, 사전-사후분석(비교그룹방법)을 통해 도입효과를 분석하고자 한다.
본 연구는 자료수집의 한계로 인하여, 비교그룹방법을 활용한 분석을 시행하며, 전적색신호시간이 적용되지 않은 교통사고 잦은 곳 교차로를 비교대상 그룹으로 활용함으로써, 참조집단 선정에 있어 유사성에 따른 문제를 극복하고자 한다.
이 연구는 전적색신호시간 운영에 따른 교통사고 감소효과를 검증·분석하는데 그 목적이 있다.

제안 방법

본 연구의 수행과정은 [Figure 1]과 같다. 우선 기존 문헌을 통해 전적색신호시간 관련 국내외 운영특성, 관련연구 및 분석방법론을 고찰한다. 다음으로 사전-사후 자료를 구축하고 평균의 독립성 검정을 위해 대응표본 t 검정을 시행한다.
다음으로 사전-사후 자료를 구축하고 평균의 독립성 검정을 위해 대응표본 t 검정을 시행한다. 이후 전적색신호시간 도입에 따른 분석지표별 교통사고 감소효과를 추정하고, 신뢰구간을 설정한다. 마지막으로, 연구결과를 정리하고 향후 과제를 제시한다.
전적색신호시간 관련 연구를 살펴보면, 앞서 기술한것과 같이 국내 사례는 김용석(2010)의 연구가 유일하다. 그는 전적색신호시간을 도입한 10개 교차로를 대상으로 비모수검정을 통해 전적색신호시간 도입이 교차로 직각충돌사고에 미치는 영향을 검증하였다.
이 연구에서 적용한 전적색신호시간은 교차로 폭과 접근속도에 따라 황색신호시간이 5초를 넘는 경우 적용하는 신호변환시간 관점과는 다르다. 이 연구에서는 신호 변환시간이 7초를 넘지 않는 범위에서 주도로 위주로 기존 황색신호시간에 추가하여 2초의 전적색신호시간을 적용한다. 전적색신호시간 운영 현황은 [Table 2]와 같다.
전적색신호시간 도입에 따른 교통사고 감소효과 분석을 위하여, 사전-사후 사고건수 및 사상자 수의 차이가 통계적으로 유의한지에 대한 검정단계를 선행한다.
검증·분석을 위해 전적색신호시간이 적용된 교통사고 잦은 곳 37개 교차로를 대상으로 도입 전·후 수집된 사고건수 및 사상자 수의 평균비교를 실시하여 독립성을 검정하였으며, 대표적인 사전-사후 분석방법의 하나인 비교 그룹방법을 활용하여 교통사고 감소효과를 추정하였다.

대상 데이터

사전-사후분석은 2008년 전적색신호시간이 도입된 청주·청원 관내 64개 교차로 중, 기간 내 기타 신호체계 및 기하구조 개선이 시행된 지점을 제외한 총 37개 교차로를 대상으로 한다.
분석 자료는 2008년 전적색신호시간 도입 시점을 기준으로 도입 전(2007년)과 도입 후(2009년)의 자료를 활용하여 시행한다.²⁾
분석기간은 도입 전·후 각각 1년으로 하였으며, 분석대상 그룹은 37개 교차로, 비교대상 그룹은 208개 교차로이다.
한편, [Table 3]과 같이 비교대상 그룹은 분석대상 그룹을 제외한 나머지 교통사고 잦은 곳 중 자료수집이 가능한 208개 교차로를 선정하며, 그룹별 사고건수 및 사상자 수를 요약하면 [Table 4]와 같다.

데이터처리

우선 기존 문헌을 통해 전적색신호시간 관련 국내외 운영특성, 관련연구 및 분석방법론을 고찰한다. 다음으로 사전-사후 자료를 구축하고 평균의 독립성 검정을 위해 대응표본 t 검정을 시행한다. 이후 전적색신호시간 도입에 따른 분석지표별 교통사고 감소효과를 추정하고, 신뢰구간을 설정한다.

성능/효과

[Table 5]는 단순비교방법에 따른 분석결과이다. 전적색신호시간 도입에 따른 사전-사후 단순비교결과, 사고건수는 약 20.1%, 사상자 수는 약 27.8% 감소한 것으로 분석된다.
분석대상 그룹의 독립성 검정을 위해 대응표본 t 검정을 실시한 결과 사고건수 및 사상자 수 모두 평균값이 차이가 있는 것으로 나타났다(p = 0.10, 0.05). 또한 차이의 95% 신뢰구간이 0을 포함하고 있지 않아 전적색신호시간 운영 전·후 사고건수 및 사상자 수에 유의미한 변화가 있다고 할 수 있다.
비교그룹방법에 의한 분석결과 전적색신호시간 운영에 따른 사고건수 감소효과는 약 20.0%, 사상자 수의 감소효과는 약 28.0%로 분석된다.
첫째, 전적색신호시간 도입 전·후 사고건수 및 사상자 수 평균비교 결과, 사고건수 및 사상자 수에 유의미한 변화가 있는 것으로 검정된다.
둘째, 교통사고 감소효과를 비교그룹방법으로 분석한결과, 사고건수는 20.0%, 사상자 수는 28.0% 감소한 것으로 분석된다.
셋째, 신뢰수준 95%에서 신뢰구간 추정 결과, 전적색신호시간 운영에 따른 교통사고 감소효과는 사고건수의 경우는 6.0～35.0%, 사상자 수의 경우는 18.0～37.0%로 기대된다.

후속연구

특히, 전적색신호시간 도입에 따라 교통사고가 구체적으로 얼마나 감소하였는지에 대한 사전-사후 분석은 본 연구가 유일하며, 그렇기에 본 연구의 필요성 및 중요성이 대두된다.
이 연구에서 전적색신호시간은 적은 비용으로 큰 효과를 도출할 수 있는 저비용-고효율 교통안전 증진방안 임이 입증된 만큼, 교통사고 감소를 위한 시설투자 이전에 반드시 검토되어야 할 대안이라 생각된다.
아울러 국내 규정에도 교통안전 증진을 위한 전적색신호시간의 구체적인 적용 범위 및 방식(예: 심야시간 시차제 적용 등)과 전전색신호 운영에 따라 신호주기가 길어지는 등 신호 효율성 측면, 운영 중인 신호시간의 적절성 여부 등에 대한 내용들도 향후 연구되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2010년 전국 교통사고 발생건수는?	2010년 전국 교통사고 발생건수는 총 226,878건이며, 사망자는 5,505명, 부상자는 352,458명으로 집계되었다(경찰청, 2011). 교통사고로 인한 사회적 비용도 2009년 기준으로 GDP에 1.
	사전-사후 분석 방법은 무엇이 있는가?	사전-사후 분석은 시설물의 효과분석에 활용되며, 단순비교방법(simple before-after evaluation method), 일대일비교방법(one to one matching with yoked comparisons), 비교그룹방법(before-after evaluation with comparison group) 및 Bayes 방법(beforeafter evaluation with the Bayes approach) 등의 4가지 방법이 대표적이다(Hauer, 1997).
	청주시 37개 신호교차로를 대상으로 비교그룹 방법을 사용하여 ARCI의 교통사고 감소효과를 평가한 결과는?	주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 교통사고 건수와 사상자 수는 ARCI 도입 전 후가 다른 것으로 평가되었다. 둘째, 교통사고 감소효과를 비교그룹방법으로 분석한 결과, 사고건수는 20.0%, 그리고 사상자 수는 28.0% 감소한 것으로 분석되었다. 마지막으로, 전적색신호시간 운영에 따른 사고건수의 감소 효과는 6.0~35.0%, 사상자 수의 감소 효과는 18.0~37.0%로 평가되었다.

참고문헌 (18)

FHWA(2009), Example Intersection Safety Implementation Plan.
Hauer, E.(1997), Observational before-after studies on road safety, Pergamon.
Kim, Yong Seok, KANG, Dong Soo, PARK, Jun Tae and LEE, Soo Beom(2010), Effect of All-Red Clearance Interval on Intersection Right-Angle Crashes, Journal of Korean Society of Transportation, Vol.28, No.1, Korean Society of Transportation, pp.97-105.
Kim, Jeong Hyun, Kim, Gyu Ho, Kim, Jang Wook and Lee, Soo Beom(2008), Estimation of Accident Effectiveness Based Upon the Location of Traffic Signal Using C-G Method, Journal of the Korea Society of Civil Engineers, Vol.28, No.6D, pp.775-789.
Lee, Dong Min, Kang, Jae-Hong, Sung, Nak-Moon and Chung, Bong Jo(2007), A Safety Evaluation of Shoulder Rumble Strips on Freeway Using C-G Method, Journal of the Korea Society of Road Engineers, Vol.9, No.2, pp.77-87.
Lee, Soo Beom, Jung, Do Young and Kim, Do-Gyeong(2008), The Effects of a School Zone Improvement Project on Crash Reduction Regarding Land Use Characteristics, Journal of Korean Society of Transportation, Vol.26, No.3, Korean Society of Transportation, pp.109-117.
MIDOT(2004), Effectiveness of All-Red Clearance Interval on Intersection Crashes, Minnesota Department of Transportation Research Services Section.
National Police Agency(2010), 2011 Traffic Accident Statistics.
National Police Agency(2005), Manual of Signal Installation and Management.
Park, Jeong-Soon(2008), Development of Accident Models based on the Characteristics of Cheongju 4-Legged Signalized Intersections, Chungbuk University, A Doctoral Dissertation.
Park, Min-ho, Park, Kuiyoung, Chang, Iljoon and LEE, Soo Beom(2006), Accident Conversion Effect Analysis of Installing Median Barriers, Journal of Korean Society of Transportation, Vol.24, No.2, Korean Society of Transportation, pp.113-124.
Retting, R. A., Chapline, J. F. and Williams, A. F.(2002), Changes in crash risk following re-timing of traffic signal change intervals, Accident Analysis & Prevention, Vol.34, No.2, pp.215-220.

상세보기
Road Traffic Authority, TAAS(Traffic Accident Analysis System), http://taas.rota.or.kr.
Road Traffic Authority(2008), A Study on the Technology and Operation of Traffic Signal System.
Roper, B. A., Fricker, J. D., Sinha, K. C. and Montgomery, R. E.(1990), The Effects of the All-Red Clearance Interval on Intersection Accident Rates, Joint Transportation Research Program, FHWA/IN/JHRP-90/07.
Souleyrette, R. R., McDonald, T. J. and O'Brien, M. M.(2007), Safety Effectiveness of All-Red Clearance Intervals at Urban Low-Speed Intersections, Transportation Research Board Annual Meeting, 07-2031.
USDOT(2009), Improving Safety by Providing All-Red Clearance Intervals and Larger Signal Lenses.
USDOT(2009), Intersection Safety Issue Briefs.

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