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GPS프로브 자전거 주행속도를 이용한 자전거 주행환경 평가방법론
Methodology for Evaluating Cycling Environment using GPS-based Probe Bicycle Speed Data 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.14 no.2 = no.52, 2012년, pp.73 - 81  

홍두호 (한양대학교 교통공학과) ,  길은지 (한양대학교 교통공학과) ,  김수진 (한양대학교 교통공학과) ,  주신혜 (한양대학교 교통공학과) ,  오철 (한양대학교 교통공학과)

초록
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자전거는 에너지 소모나 오염을 발생시키지 않는 지속가능한 녹색교통수단으로 정부는 자전거이용 활성화를 적극 추진하고 있다. 그러나 자전거 시장규모 증가와 함께 자전거 사고 또한 지속적으로 증가하고 있다. 현재 KHCM에서 제시하고 있는 자전거도로 평가는 자전거도로를 유형별로 구분하여 각기 다른 효과척도를 적용하여 자전거의 이동성과 안전성을 평가하고 있으며, 현장조사를 통한 자료수집을 통해 도로를 평가하고 있다. 본 연구에서는 공공자전거에 장착된 GPS수신기를 활용한 자전거 주행환경 평가 방안으로 수집된 자전거 주행속도자료를 이용하여 모든 자전거도로에 적용 가능한 구간단위의 자전거 주행환경을 평가하는 방법론을 제시하였다. 주행쾌적성 평가지표 개발을 위해 자전거GPS속도계를 장착한 실험자전거를 이용하여 도로선형, 신호교차로 및 과속방지턱의 유무 등 주행환경이 다른 자전거도로의 속도자료를 수집하였다. 분석시간동안 자전거 주행환경평가를 위해 자전거 주행속도 감소량을 분석하여 주행쾌적성을 0~1 사이의 값으로 계량화한 CCI(Cycling Comfortability Index)를 개발하였다. 실험구간별로 산출된 CCI를 분석한 결과, 주행쾌적성은 신호교차로와 종단구배의 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 이를 바탕으로 도로환경에 따른 LOCC(Level of Cycling Comfortability)를 도출하였다. 본 연구의 결과는 GPS수신기를 장착한 공공자전거에 적용하여 자전거 교통의 모니터링 시스템으로 발전시키는데 유용한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The bicycle is an environment-friendly transport mode leading to a more sustainable transportation system. To innovatively increase the use of bicycle as a significant transport mode, bicycling-friendly roadway environment should be provided. From this perspective, the scientific and effective asses...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 CCI를 효과척도로 하여 보다 체계적으로 주행쾌적성을 평가할 수 있도록 자전거 주행쾌적성의 서비스수준 (LOCC : Level of Cycling Comfotability)을 제안하였다. 각 실험구간에서 산출된 CCI를 이용하여 백분위수(Percentile)를 적용하여 LOCC의 등급을 정의하였다.
  • 자전거는 이용자의 인적요인이 크게 반영되는 교통수단으로서 과속방지턱 등의 장애물 및 타 수단과의 상충 등 주행환경의 미세한 변화에도 민감한 반응을 나타내기 때문에 현장 조사를 통한 도로환경평가만으로는 자전거의 주행환경을 평가하기에는 미비하다고 판단된다. 본 연구에서는 공공자전거에 장착된 GPS수신기를 활용한 자전거 주행환경 평가방안으로 수집된 자전거 주행속도를 이용하여 모든 자전거도로에 적용가능한 구간단위의 자전거 주행환경을 평가하는 방법론을 제시한다는 점에서 차별성이 있다.
  • 본 연구에서는 자전거 이용자의 주행특성이 반영되는 통행속도를 이용하여 자전거도로의 유형 구분 없이 적용하기 용이한 자전거도로의 주행쾌적성 평가지표 개발을 목적으로 연구를 수행하였다.
  • 본 연구에서는 자전거 주행쾌적성 평가방법론 개발을 목적으로 자전거GPS속도계로부터 수집된 속도자료를 이용하여 주행쾌적성 평가지표를 도출하였다. 본 연구의 분석흐름도를 그림 1에 제시하였다.
  • 본 연구에서는 자전거GPS속도계로부터 수집되는 자전거의 주행속도자료를 이용하여 자전거의 주행쾌적성 평가지표를 개발하였다. 수집된 실험구간의 자전거 주행속도자료를 이용하여 자전거 주행속도 감소량을 분석하여 주행쾌적성을 0~1사이의 값으로 계량화한 CCI를 산출하였다.
  • 본 연구에서 정의한 기준속도란 주행쾌적성의 좋고 나쁨을 구분하는 속도로써, 기준속도 이하로 속도가 감소하면 주행쾌적성이 좋지 않은 것으로 판단한다. 본 연구에서는 주행쾌적성을 계량화해서 나타내는 지표로서 CFA(Cycling Failure Area)에 대한 SRA(Speed Reduction Area)의 비율인 CCI(Cycling Comfort Index)를 제안하였다. 여기에서 SRA(Speed Reduction Area)란 자전거를 이용한 주행시간 동안 기준속도 이하로 속도감소가 발생하는 양(Quantity)을 의미하는데, 그림 1에서와 같이 음영으로 처리된 면적을 나타낼 수 있다.

가설 설정

  • 첫째, 본 연구에서는 20∼27세로 구성된 10명의 피실험자를 대상으로 연구를 수행하였기 때문에 다양한 연령층의 피실험자를 선정하여 다양한 샘플수를 마련하여 추가적인 분석이 수행되어야 한다. 둘째, 본 연구에서는 피실험자를 자전거 조작능력이 우수한 사람들을 대상으로 선정하였는데, 자전거 조작능력이 미숙하다면 같은 실험구간이라고 하더라도 CCI가 차이를 나타낼 것이다. 따라서 피실험자를 선정할 때 자전거 조작능력을 상·중·하로 구분하여 실험이 수행되어야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 논문에서는 왜 현장 조사를 통한 도로환경평가만으로는 자전거의 주행환경을 평가하기에 미비하다고 판단하는가? 또한 실제 주행을 통해 얻어진 자료보다는 도로환경요소를 중점적으로 검토하고 있기 때문에 자전거의 주행 특성을 반영하기 어렵다고 판단된다. 자전거는 이용자의 인적요인이 크게 반영되는 교통수단으로서 과속방지턱 등의 장애물 및 타 수단과의 상충 등 주행환경의 미세한 변화에도 민감한 반응을 나타내기 때문에 현장 조사를 통한 도로환경평가만으로는 자전거의 주행환경을 평가하기에는 미비하다고 판단된다. 본 연구에서는 공공자전거에 장착된 GPS수신기를 활용한 자전거 주행환경 평가방안으로 수집된 자전거 주행속도를 이용하여 모든 자전거도로에 적용가능한 구간단위의 자전거 주행환경을 평가하는 방법론을 제시한다는 점에서 차별성이 있다.
KHCM에서 제시하는 자전거도로 평가기준은 무엇인가? 자전거 사고 발생건수가 지속적으로 증가하고 있으나 자전거도로를 평가하는 기준은 미미한 실정이다. 현재 KHCM(Korea Highway Capacity Manual: 도로용량편람)에서 제시하는 자전거도로 평가기준은 자전거도로를 자전거 전용도로, 자전거-보행자 겸용도로, 노상 자전거도로, 신호교차로, 도시가로상의 자전거도로 등 다섯 가지 유형으로 구분하고 유형마다 상충횟수, 정지 지체, 평균 통행속도 등의 각기 다른 효과척도를 적용하여 자전거도로의 이동성과 안전성을 평가하고 있다. 황호영(2004)은 자전거도로의 만족도를 인구학적인 배경, 자전거도로 자체의 만족도, 자전거도로의 이용여건으로 구분하여 설문조사를 실시하고, 조사결과를 바탕으로 자전거도로의 문제점 및 개선방안을 제시하였다.
안전성함수의 역할은 무엇인가? (2006)은 자전거시설의 유형과 교통 특성에 따른 사고빈도를 고려한 안전성함수를 개발하였다. 이 함수는 안전성을 극대화할 수 있는 자전거시설을 선택하는 지침이 된다. Kloubucar et al.
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참고문헌 (13)

  1. 국도해양부, 도로용량편람, 2001 

  2. 김경환(2011), "적응 뉴로-퍼지를 이용한 자전거도로 서비스 수준 분석에 관한 연구", 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제31권, 제2호, pp.217-225 

  3. 도로교통공단, http://www.koroad.or.kr, 2011 

  4. 신희철(2009), "자전거 활성화를 위한 자전거 도로 네트워크 구상", 교통으로 여는 녹색 미래, 행정안전부 

  5. 이겨라(2009) "순서형 프로빗 모형을 이용한 이용자 중심의 자전거 서비스 수준 모형 개발", 한국 ITS학회, 한국ITS학회 논문지, 제8권, 통권22호, pp.118-127 

  6. 이수동(2008) "자전거 이용 활성화 방안-차도에 안전한 자전거 전용도로 만들기", 대한지방행정공제회, 지방행정 

  7. 최병길, 박홍기, 나영우(2011), "주변 환경요소를 고려한 자전거 도로 설계 개선 및 정보제공에 관한 연구", 한국측량학회지, 제29권, 제1호, pp.11-20 

  8. 황호영(2004) "자전거 전용도로의 이용 만족 사례 연구", 한국체육교육학회지, 한국체육교육학회, 제9권, 제1호, pp105-111 

  9. Alaitz Linares, Hernan Gonzalo_Orden, Marta Rojo(2010), "Applying Road Safety Audits to Bikeways", Transportation Research Board 89th Annual Meeting, Transportation Research Board 

  10. Klobucar, Michael S, Fricker, Jon D, "Network Evaluation Tool to Improve Real and Perceived Bicycle Safety", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Issue2031, pp.25-33 

  11. Luttrell P.E., Greg(2006), "Nonmotor Vehicle-Bicycle Crash Causal Factors Using Self-Reported Data: Initial Exploration", Transportation Research Board 85th Annual Meeting, Transportation Research Board 

  12. Petritsch, Theodore Anton, Landis, Bruce W, Huang, Herman F , McLeod, Peyton Stewart, Guttenplan, Martin Crider, Linda B(2007), "Video Simulation of Roadway Bicycling", Transportation Research Board 86th Annual Meeting, Transportation Research Board 

  13. Thomas, Natacha Elisabeth(2006), "Safety Performance Functions at Midblock for Bicycle Facilities", Transportation Research Board 85th Annual Meeting, Transportation Research Board 

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