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문제 정의
- 본 연구에서는 도시부도로 구간 중에서도 버스전용차로(가로변, 중앙)라는 특정 공간적 범위와 시간적 범위 (가로변버스전용차로의 경우 07시부터 21시까지)를 설정하여 버스사고에 영향을 미치는 도로조건, 교통조건, 주변환경조건에 대한 자료를 수집하고 이를 고려한 버스 사고건수 예측을 실시하고자 한다. 교통사고 특성상 사고는 임의적이고 불규칙적으로 일어나는 것을 감안하였을 때 비선형 회귀분석을 이용하여 도시부도로이면서 버스전용차로 구간에서의 특성들이 교통사고에 미치는 영향을 분석하고 그에 대한 원인을 규명하고자 하였다.
- 버스사고는 대형사고로 이어질 수 있고, 시민들의 대중교통에 대한 인식에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로본 연구의 목적은 버스사고에 영향을 미치는 요인들을 중앙버스전용차로구간과 가로변버스전용차로 구간을 구분하여 버스사고모형을 구축하고 모형구축 결과에 따라 버스사고를 줄일 수 있는 대안을 제시하는 것이 본 연구의 의의이다.
- 본 연구에서는 도시부도로 구간 중에서도 버스전용차로(가로변, 중앙)라는 특정 공간적 범위와 시간적 범위 (가로변버스전용차로의 경우 07시부터 21시까지)를 설정하여 버스사고에 영향을 미치는 도로조건, 교통조건, 주변환경조건에 대한 자료를 수집하고 이를 고려한 버스 사고건수 예측을 실시하고자 한다. 교통사고 특성상 사고는 임의적이고 불규칙적으로 일어나는 것을 감안하였을 때 비선형 회귀분석을 이용하여 도시부도로이면서 버스전용차로 구간에서의 특성들이 교통사고에 미치는 영향을 분석하고 그에 대한 원인을 규명하고자 하였다.
- 본 연구에서는 중요 교통정책 중 하나인 버스전용차로의 설치₩확대에 따른 전용차로의 버스사고 영향요인을 분석하고자 하였다. 이를 위해 서울시에서 운영중인 버스전용차로 구간을 대상으로 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로의 사고자료, 교통₩시설자료를 수집 하여 버스사고의 특성변수를 도출하였다.
- 버스전용차로의 유형 및 장단점은 표 1과 같다. 현재 우리나라에는 역류버스전용차로가 운영되고 있지 않으며, 본 연구에서 가로변버스전용차로와 중앙버스전용차로 구간에서의 버스사고모형을 구축할 것이므로 해당 2가지에 대해서 고찰하도록 한다.
제안 방법
- 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로 각각 전용차로 특성에 따라 사고요인으로 예상되는 변수들과 문헌을 통한 도시부도로 사고 영향변수들을 선정하였다. 각 노선을 교차로 단위로 구간을 분할하고 각 구간별로 선정된 버스사고 영향변수들의 자료를 수집하였다. 이 각각의 구간별 변수 들과 구간별 사고건수와의 관계를 포아송 회귀모형과 음이항 회귀모형으로 분석하였다.
- 다섯째, 개발된 모형을 해석하여 중앙버스전용차로구간과 가로변버스전용차로 구간의 버스사고 영향요인에 대해 분석한다.
- 이는 버스가 정지할 때 너무 앞에 있게 되면 좌회전 차량이 시야의 제약을 받기 때문이다. 도로구간 마다 정지선 후퇴유무를 후퇴유는 1, 후퇴무는 0을 기입하도록 하였다.
- 둘째, 본 연구인 버스사고모형은 정류장별로 기하구조를 나누기가 어렵고 정류장별로 신호시간이나 교통량 등의 입력이 곤란하기 때문에 중요 교차로별로 구간을 나누어 도로구간의 특성과 버스통행의 특성이 가장 잘 반영될 수 있도록 구간을 분할한다.
- 버스사고모형 구축을 위하여, 기존 사고모형들을 검토 하여 버스사고에 영향을 미칠만한 변수들을 선정하고, 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로의 특성으로 인해 사고를 야기할 수 있을 것으로 예상되는 변수를 선정 하여 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 표 2와 같다.
- 본 연구에서는 버스전용차로의 버스사고 영향요인 분석을 위해 현장조사 및 데이터 수집을 실시하였고, 체계적인 연구수행을 위해 다음과 같은 사항들을 연구의 주요내용으로 선정하였다.
- 본 연구에서는 자료수집의 시₩공간적 한계로 시설 위주의 변수를 활용하였다. 또한 버스사고의 집계데이터를 활용하여 주요 사고유형 및 보행자, 차대차사고의 미시적 접근이 이루어 지지 않았다.
- 셋째, 버스전용차로 구간에 대해 계층적 샘플링(Stratified Random Sampling)방법을 통하여 조사구간을 선정하고 앞서 고찰한 도로구간의 사고영향 변수들과 버스사고 특성에 영향을 미치는 변수를 토대로 교통조건, 도로조건, 주변환경조건과 같은 조사요소를 선정하여 데이터를 구축한다.
- 여기서 왕산로·종로는 2011년 12월 28일에 중앙버스전용차로로 전환되었으며, 그 사고자료가 부재하여, 가로변버스전용차로제로 분석하도록 한다.
- 이므로 포아송분포라는 귀무가설이 기각되므로 음이 항분포가 적합하다고 할 수 있다. 음이항 회귀모형이 적합한 것을 검증하였으므로 다음 장에서 음이항 모형에 대해 정립하도록 하였다.
- 각 노선을 교차로 단위로 구간을 분할하고 각 구간별로 선정된 버스사고 영향변수들의 자료를 수집하였다. 이 각각의 구간별 변수 들과 구간별 사고건수와의 관계를 포아송 회귀모형과 음이항 회귀모형으로 분석하였다. 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로 모두 과산포 검정을 통해 과산포가 발견되어 음이항 회귀모형을 최종모형으로 정립하였다.
- 본 연구에서는 중요 교통정책 중 하나인 버스전용차로의 설치₩확대에 따른 전용차로의 버스사고 영향요인을 분석하고자 하였다. 이를 위해 서울시에서 운영중인 버스전용차로 구간을 대상으로 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로의 사고자료, 교통₩시설자료를 수집 하여 버스사고의 특성변수를 도출하였다. 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로 각각 전용차로 특성에 따라 사고요인으로 예상되는 변수들과 문헌을 통한 도시부도로 사고 영향변수들을 선정하였다.
- 첫째, 문헌고찰을 통하여 이전에 연구된 교통사고분석연구의 사고영향 변수를 조사한다. 여기서 일반적인 도시부도로 사고모형의 변수를 검토하고 버스사고를 설명할 수 있는 추가변수를 도입한다.
- 1)로 하였다. 포아송 회귀모형과 음이항 회귀모형 모두 분석하였으며, 과산포 검정을 통하여 적합한 모형을 선정하도록 하였다.
- 자료수집 대상도로는 서울시 중앙버스전용차로 운영도 로인 강남대로, 도봉₩미아로, 수색₩성산로 3개축과 가로변버스전용차로 운영도로인 왕산로~종로, 올림픽로~테헤란로 2개축이다. 해당 도로구간에 대하여 분석의 용이를 위하여 교차로 단위로 구간을 분할하되, 구간마다 최소 버스정류장은 한 개 이상 있도록 구간을 분류하였다. 교차로를 구간의 기본단위로 본 이유는 버스정류장이 대부분 교차로와 교차로 사이에 있으며 신호나 교통량 등 도로 및 교통조건을 수집하기에 유용하기 때문이다.
대상 데이터
- 중앙버스전용차로 구간은 강남대로 양방향 14개, 도봉₩미아로 양방향 32개, 수색₩성산로 양방향 18개로 총 64개구간에 대하여 각 버스사고 요인변수와 사고건수를 수집하였다. 가로변버스전용차로 구간은 종로 양방향 26개, 올림픽로 양방향 22개로 총 48개 구간에 대하여 자료를 수집하였다.
- 본 연구는 중앙버스전용차로 구간과 가로변버스전용차로 구간에 대하여 각각 버스사고 모형을 정립하는 것으로두 가지 유형 모두 운영되고 있는 서울시 주요도로를 대상으로 자료를 수집하였다. 선정된 도로구간의 버스사고 자료는 2009년, 2010년 2년동안의 경찰청 사고통계자료 (TAMS)를 이용하였으며, 도로구간의 교통조건, 도로조건, 주변환경조건, 전용차로 특성조건에 대하여 서울시 교통안전시설정보 홈페이지(http://tgis.
- 본 연구는 중앙버스전용차로 구간과 가로변버스전용차로 구간에 대하여 각각 버스사고 모형을 정립하는 것으로두 가지 유형 모두 운영되고 있는 서울시 주요도로를 대상으로 자료를 수집하였다. 선정된 도로구간의 버스사고 자료는 2009년, 2010년 2년동안의 경찰청 사고통계자료 (TAMS)를 이용하였으며, 도로구간의 교통조건, 도로조건, 주변환경조건, 전용차로 특성조건에 대하여 서울시 교통안전시설정보 홈페이지(http://tgis.seoul.go.kr), 서울시 교통정보센터 홈페이지(http://topis.seoul.go.kr)와 서울시 교통통계연보, 서울시 버스중앙차로 모니터링 자료 등을 활용하여 구축하였다. 자료 상으로 확실히 알 수없는 구간이나 변수에 대해서는 현장조사로 자료를 수집 하였다.
- 연구의 시간적 범위로 버스사고자료는 2009~2010년 2개년도의 자료를 수집한다. 연구의 공간적 범위로 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로를 구분하여 연구대상으로 선정하였다.
- 연구의 시간적 범위로 버스사고자료는 2009~2010년 2개년도의 자료를 수집한다. 연구의 공간적 범위로 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로를 구분하여 연구대상으로 선정하였다.
- kr)와 서울시 교통통계연보, 서울시 버스중앙차로 모니터링 자료 등을 활용하여 구축하였다. 자료 상으로 확실히 알 수없는 구간이나 변수에 대해서는 현장조사로 자료를 수집 하였다.
- 자료수집 대상도로는 서울시 중앙버스전용차로 운영도 로인 강남대로, 도봉₩미아로, 수색₩성산로 3개축과 가로변버스전용차로 운영도로인 왕산로~종로, 올림픽로~테헤란로 2개축이다. 해당 도로구간에 대하여 분석의 용이를 위하여 교차로 단위로 구간을 분할하되, 구간마다 최소 버스정류장은 한 개 이상 있도록 구간을 분류하였다.
- 중앙버스전용차로 구간은 강남대로 양방향 14개, 도봉₩미아로 양방향 32개, 수색₩성산로 양방향 18개로 총 64개구간에 대하여 각 버스사고 요인변수와 사고건수를 수집하였다. 가로변버스전용차로 구간은 종로 양방향 26개, 올림픽로 양방향 22개로 총 48개 구간에 대하여 자료를 수집하였다.
- 이를 위해 서울시에서 운영중인 버스전용차로 구간을 대상으로 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로의 사고자료, 교통₩시설자료를 수집 하여 버스사고의 특성변수를 도출하였다. 중앙버스전용차로와 가로변버스전용차로 각각 전용차로 특성에 따라 사고요인으로 예상되는 변수들과 문헌을 통한 도시부도로 사고 영향변수들을 선정하였다. 각 노선을 교차로 단위로 구간을 분할하고 각 구간별로 선정된 버스사고 영향변수들의 자료를 수집하였다.
데이터처리
-
1. 중앙버스전용차로 버스사고 모형
모형개발을 위한 분석 프로그램은 STATA/SE 9.1을사용하였으며, 분석시 신뢰수준은 90%(=0.1)로 하였다
. 포아송 회귀모형과 음이항 회귀모형 모두 분석하였으며, 과산포 검정을 통하여 적합한 모형을 선정하도록 하였다.
이론/모형
- 모형검증에 대한 방법으로 MPB(Mean Prediction Bias)와 MAD(Mean Absolute Deviation)를 사용하였다. MPB는 모형을 만들기 위하여 종속변수로 사용된 자료에 대해서 모델에 의한 결과 값이 어느 정도, 그리고 어떻게 치우쳐 있는지를 판단할 수 있는 기준을 제공해준다.
성능/효과
- 가로변버스전용차로에서 버스사고에 유의한 영향을 주는 변수는 우회전버스노선수, 상습불법주정차유무, 보행신호시간, 토지이용형태로 나타났다. 가로변전용차로는 가장 우측차로에 버스전용차로를 주기 때문에 토지이용형태에 따라 상권 등에 상습불법주정차 차량이 있을경우는 버스의 주행공간이 확보가 되지 않기 때문에 사고에 양(+)의 영향을 미칠 수 있다.
- 1990년대 가로변버스전용차로제를 시행하였고, 2004년 7월 중앙버스전용차로제를 시행하였다. 그 결과 버스의 속도가 평균 40%정도 증가하였고 승용차 속도도 소폭 상승하여 소통측면에서 확실한 개선효과가 있는 것으로 나타났으며 버스 이용승객은 노선별로 6.8%~23.0%까지 증가하는 것으로 나타났다.
- 그 결과 중앙버스전용차로에서 버스사고건수에 유의한 영향을 주는 변수는 버스노선수, 중앙차로 진출입수, 중앙차로 정지선 후퇴유무, 정지선과 횡단보도 이격거리, 교통량, 가변정류장 정차노선수로 나타났다. 이는 중앙버스전용차로에서 일반차로로 이동하는 버스가 많고, 그 유형이 많으면 버스사고건수에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 넷째, 교통사고의 분포는 이산적이고 불규칙적으로 일어나기 때문에 분석을 위해서는 비선형 회귀모형인 포아송 회귀모형(Poisson Regression Model) 및 음이항 회귀모형(Negative Binomial Regression Model)을 사용하는 것이 적절한 것으로 판단되어 두 모형 중 적절한 모형을 적용하도록 한다.
- 반대편 정류장을 이용하기에 횡단거리가 짧고 신호도 한번만 받게 되므로 불편이 적지만 무단횡단의 위험이 높다. 두 번째 유형은 횡단보도가 두 개이며, 방향별 정류장마다 횡단보도가 한 개씩 있는 유형이다. 반대편 정류장을 이용하기 위해서는 신호를 두 번 받게 되므로 다소 불편하지만 무단횡단의 위험이 적은 편이다.
- 이는 중앙버스전용차로에서 일반차로로 이동하는 버스가 많고, 그 유형이 많으면 버스사고건수에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 중앙차로 정지선이 후퇴 하지 않은 경우는 좌회전 차량의 시야를 가려 사고에 양 (+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 실제 버스 사고자료의 사고유형을 분류한 결과 차선변경 및 좌회전 차량과의 충돌이 가장 많이 나타난 것으로 보아 모형이 적합하게 예측되었다고 할 수 있다.
- Joshua, S C 등(1990)은 고속도로에서 트럭 교통사고 건수에 영향을 미치는 요인들을 분석하기 위한 연구로써 다중회귀분석과 포아송 모형을 이용하여 결과를 도출하였다. 본 모형을 통해 종단경사의 변화, 일 교통량, 차종비율이 트럭 교통사고 건수와 관련 있다는 것이 분석되었다.
- 불법 주정차 단속카메라 유무는 유의하지 않은 결과가 나왔으나 상습 불법주정차 유무는 사고에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 택시나 승용차 등의 상습 불법 주정차 구간에서는 버스와의 상충이나 유출입차량과의 상충, 교통흐름 방해 등으로 인해 사고의 위험은 커지는 것으로 판단된다.
- Hasan Ziari 등(2007)은 2000~2004년에 발생한 버스사고 자료를 이용하여 사고의 특성을 분석하고 사고예측 모형을 개발하였다. 조사된 버스 교통사고는 2002년까지 증가하다가 그 이후 감소하였으며, 승용차와의 사고비율이 가장 높았다. 사고유형으로는 직각충돌이 대부분이었으며, 교통량과 사고율과의 관계식을도출하였다.
- 중앙버스전용차로 버스사고모형에서 가변정류장 정차노선수는 양(+)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 가변 정류장 정차노선수가 많을수록 중앙차로에서 일반차로로 가는 노선이 많다는 의미이므로 일반차량 및 보행자와 상충의 확률이 커지고 전체적인 교통흐름에 방해가 되기 때문으로 생각된다.
- 중앙버스전용차로 버스사고모형에서 교통량은 양(+) 의 영향을 주는 것으로 나타났다. 여기서 교통량은 차종에 상관없이 구간을 지나는 교통량이다.
- 중앙버스전용차로 버스사고모형에서 버스노선수는 사고건수에 음(-)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, 버스노선수가 많을수록 사고는 줄어든다는 의미가 된다.
- 중앙버스전용차로 버스사고모형에서 중앙차로 정류장 정지선과 횡단보도 이격거리는 양(+)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, 정지선과 횡단보도 이격거리가 길어질수록 사고건수가 늘어나는 것을 알 수 있다.
- 중앙버스전용차로 버스사고모형에서 중앙차로 정지선 후퇴유무는 사고건수에 음(-)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, 정지선 후퇴를 한 구간은 1, 후퇴를 하지 않은 구간을 0으로 했으므로 정지선 후퇴를 하지 않으면 사고건수가 늘어난다는 것을 알 수 있다.
- 중앙버스전용차로 버스사고모형에서 중앙차로 진출 입수는 사고건수에 양(+)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 즉, 중앙차로 진출입수가 많을수록 사고건수는 늘어난다는 의미이다.
- 포아송 회귀모형과 음이항 회귀모형 모두 분석하였으며, 과산포 검정을 통하여 적합한 모형을 선정한 결과 중앙버스전용차로와 동일하게 음이항 모형이 적합한 것으로 분석되었다.
후속연구
- 또한 노선별 사고영향 요인이 다를 수 있으나 노선별로 반영되지 않았다. 이러한 부분은 향후 연구대상으로 볼 수 있으며 버스운전자의 심리상태, 운행환경조건 등도 충분한 검토를 해야 할것으로 판단된다.
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