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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 혼합교통류의 운영효율성 측면과 안전성 측면을 고려한 신호교차로에서의 자전거 통행방식 평가방법론을 제시하고 기존의 통행방식을 대상으로 평가를 수행하였다.
- 본 연구에서는 보다 현실성 및 신뢰성 높은 시뮬레이션 구현을 위하여 자전거의 주행특성인 속도를 정의하기 위한 실험을 수행하였다. 실험을 통해 수집된 자전거속도는 시뮬레이션 구현 시, 자전거의 설계속도에 적용하였다.
- 지체는 교통흐름의 상태를 평가하는 척도의 일종으로 단속류에서 어느 일정한 구간을 이동하는 교통류가 교차로의 신호에 의해 통행시간이 증가할 때 그 증가된 시간을 포함한 총 통행시간을 의미한다. 본 연구에서는 자전거 교차로 통행을 포함한 혼합교통류의 지체를 비교하여 자전거 교차로 통행방식에 따른 혼합교통류 교차로의 운영효율성을 평가하였다.
- 기존연구에서는 신호교차로에서의 자전거 사고자료와 기하구조자료를 이용하여 자전거-차량 사고유형을 분석하였으며, 자전거 주행속도를 이용하여 신호현시 및 신호시간을 산출하였다. 본 연구에서는 자전거 교차로 횡단 통행방식을 정의하고 그에 따른 자전거전용도로 및 혼합교통류에서의 운영효울성 및 안전성을 고려한 자전거 통행방식 평가방법론에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다.
- 본 연구에서는 차량-자전거가 공존하는 혼합교통류 신호교차로에서의 안전하고 효율적인 통행방식 평가방법론을 제시하고자 한다. 따라서 차량과 자전거의 특성을 고려한 통행방식 및 그에 따른 교차로의 기하구조 설계와 교차로 운영효율성 및 안전성을 분석하였다.
- 본 연구에서는 차량-자전거가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 안전하고 효율적인 통행방식 도출 평가방법론을 제시하였다. 차량 및 자전거의 특성을 고려한 통행방식 및 그에 따른 교차로의 기하구조 설계와 교차로 안전성 및 운영효율성을 분석하였다.
- 본 장에서는 신호교차로에서의 자전거 사고분석 및 자전거이용자의 교차로 횡단과 신호운영에 관한 국내·외에서 실시된 연구를 제시하였다.
제안 방법
- 각 통행방식별 혼합교통류의 운영효율성을 평가할 수 있는 지표인 평균지체와 혼합교통류의 안전성을 평가할 수 있는 지표로 상충건수 및 사고심각도에 영향을 미치는 DeltaS, Max.DeltaV를 설정하여 각 교차로 통행방식을 평가하였다.
- Rouhieh and Alecscandru(2010)은 차량과 이용자의 안전성과 효율성을 제공할 수 있는 신호설계 방법론을 제시하였다. Neural-network model을 통해 독립신호, 차량연동, 자전거연동의 3가지 신호설계를 비교하였다. Koorey and Mangundu(2010)은 자전거와 일반차도의 결합으로 생기는 대기행렬로 인한 자전거 도로잠식 등에 관하여 조사하였다.
- 선진국의 자전거 교차로 운영사례를 기반으로 자전거전용도로와 차도가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 통행방식을 제시하였다. 각 통행방식별 시뮬레이션을 통해 평균 지체등을 도출하여 운영효율성을 평가하였으며, 상충발생건수 및 SSM을 통해 안전성을 평가하였다.
- 선진국의 자전거 교차로 운영사례를 기반으로 자전거전용도로와 차도가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 통행방식을 제시하였다. 각 통행방식별 시뮬레이션을 통해 평균지체 등을 도출하여 운영효율성을 평가하였으며, 교통안전대체지표(Surrogate Safety Measure: SSM)를 통해 안전성을 평가하여 최적 통행방식을 제시하고자 한다. Fig.
- 오주택(2007)등은 안전성 측면에서 도시부 신호교차로의 자전거 사고에 영향을 미치는 영향인자들에 대한 분석을 시도하였다. 교차로 주변시설 및 교통량 등을 주요설명변수로 설정하여 포아송회귀모델을 제시하였다. 김도헌(2008) 등은 사지교차로에서 발생한 자전거 사고 자료에 대한 분석 및 현장조사를 실시하였으며 다항로짓모형을 이용하여 자전거 사고유형 분석모형을 개발하였다.
- 분석결과 전제 네트워크 지체 및 총 상충발생건수로 판단할 경우, 시나리오 3이 우수한 것으로 도출된다. 그러나 본 연구에서는 혼합교통류에서 상대적으로 약자인 자전거에 초점을 맞추어 분석을 수행하였다. 따라서 운영효율성 측면에서는 교차로 내 지체 및 자전거 교통류에 지체를 평가지표로 이용하였으며, 안전성 측면에서는 자전거-차량간 상충건수, 상충발생 시 심각도를 평가지표로 선정하였다.
- 5회로 가장 적게 발생하였다. 그러나 이와 같은 결과는 앞서 설명한 바와 같이 혼합교통류에서의 안전성의 평가지표로는 적절하지 않다고 판단하여 수단간의 상충발생에 초점을 맞추어 분석하였다.
- 이때의 충돌을 나타내는 요소는 time-to-collision(TTC)이다. 따라서 TTC를 통해 상충발생위험을 판단하고, 자전거측면에서의 안전성 확보를 목적으로 발생된 개별상충에 대하여 자전거와 타수단간의 상충발생 건수를 도출하였다. 또한, 도출된 상충의 심각도를 판단하기 위하여 DeltaS와 Max.
- 그러나 본 연구에서는 혼합교통류에서 상대적으로 약자인 자전거에 초점을 맞추어 분석을 수행하였다. 따라서 운영효율성 측면에서는 교차로 내 지체 및 자전거 교통류에 지체를 평가지표로 이용하였으며, 안전성 측면에서는 자전거-차량간 상충건수, 상충발생 시 심각도를 평가지표로 선정하였다. 시뮬레이션의 혼합교통류 교차로의 평균지체 및 자전거 교통류의 평균지체 비교결과, 기본시나리오 1인 통합형 Bike-box방식이 가장 우수한 것으로 도출되었다.
- 본 연구에서는 차량-자전거가 공존하는 혼합교통류 신호교차로에서의 안전하고 효율적인 통행방식 평가방법론을 제시하고자 한다. 따라서 차량과 자전거의 특성을 고려한 통행방식 및 그에 따른 교차로의 기하구조 설계와 교차로 운영효율성 및 안전성을 분석하였다. 선진국의 자전거 교차로 운영사례를 기반으로 자전거전용도로와 차도가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 통행방식을 제시하였다.
- 신호최적화가 아닌 운영방식의 검토이므로 3개의 시나리오의 기본 교통환경(교통량, 회전비율 등)을 동일하게 하여 동일현시를 적용하였을 때의 결과 값을 비교하도록 하였다. 따라서 회전비율이 직진 55%, 좌회전 40%, 우회전 5%로 동시신호를 적용하였다. 차량용 신호와 자전거용 신호가 분리된 신호로 8현시로 설정하였다.
- 시뮬레이션 상에서 링크구현 시 차로수로 인식하기 때문에 Bike-box와 같은 대기공간 구현에 한계가 있다. 따라서, 현실과 유사한 구현을 위하여 Fig. 5와 같이 차로폭이 좁을 경우 차량은 두 차로를 한 차로와 같이 사용하여 주행하기 때문에 이를 고려하여 Bike-box내 두 차로를 차량 한 차로로 인식하여 차량 주행이 가능하도록 구현하였다. 자전거의 Bike-box 진입 시 Priority rule을 적용하여 최소 gap-time 3.
- 10을 이용하여 네트워크 및 개별수단의 지체 등을 도출하였다. 또한 VISSIM을 통해 수집된 개별차량 및 자전거의 주행궤적을 적용하여 SSAM(Surrogate Safety Assesment Measure) S/W를 통해 안전성지표를 도출하여 각 시나리오별 안전성을 평가하였다.
- 또한, 발생되는 상충에 대하여 사고심각도정도를 추정하기 위하여 SSM으로 선정한 DeltaS와 MaxDeltaV를 분석히였다. Table 6에 DeltaS와 MaxDeltaV의 결과를 제시하였다.
- 모든 방향 양방 2차로, 자전거 전용차로 1차로의 교차로의 기하구조를 구축하였으며, 교차로에 접근하는 모든 방향의 접근로 길이를 300m로 설계하였다. 또한「자전거 도로 시설기준 및 관리지침(2009)」을 기준으로 하여 도로의 폭원은 차도 3.5m, 운행속도는 차량 50kph, 차량의 길이 5m로 설정하였다. 자전거의 특성을 반영하기 위하여 앞서 실험을 통해 도출한 자전거 속도 15kph, 자전거의 길이는 2m로 설정하였으며 자전거 전용도로 폭원은 1.
- 본 연구에서의 시뮬레이션 기본환경을 Table 2에 제시하였다. 모든 방향 양방 2차로, 자전거 전용차로 1차로의 교차로의 기하구조를 구축하였으며, 교차로에 접근하는 모든 방향의 접근로 길이를 300m로 설계하였다. 또한「자전거 도로 시설기준 및 관리지침(2009)」을 기준으로 하여 도로의 폭원은 차도 3.
- 본 연구에서는 분석지표를 혼합교통류의 운영효율성을 평가할 수 있는 지표와 혼합교통류의 안전성을 평가할 수 있는 지표로 나누어 설정하였다. 운영효율성 지표로는 평균지체를 사용하였으며, 안전성 지표는 상충건수 및 사고심각도 지표(DeltaS, MaxDeltaV)로 설정하였다.
- 본 연구에서는 운영효율성을 평가하기 위해 VISSIM 5.10을 이용하여 네트워크 및 개별수단의 지체 등을 도출하였다. 또한 VISSIM을 통해 수집된 개별차량 및 자전거의 주행궤적을 적용하여 SSAM(Surrogate Safety Assesment Measure) S/W를 통해 안전성지표를 도출하여 각 시나리오별 안전성을 평가하였다.
- 따라서 차량과 자전거의 특성을 고려한 통행방식 및 그에 따른 교차로의 기하구조 설계와 교차로 운영효율성 및 안전성을 분석하였다. 선진국의 자전거 교차로 운영사례를 기반으로 자전거전용도로와 차도가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 통행방식을 제시하였다. 각 통행방식별 시뮬레이션을 통해 평균지체 등을 도출하여 운영효율성을 평가하였으며, 교통안전대체지표(Surrogate Safety Measure: SSM)를 통해 안전성을 평가하여 최적 통행방식을 제시하고자 한다.
- 수집자료는 각 통행방식별 전체네트워크 평균지체, 교차로 100m반경 평균지체, 주행궤적 등을 수집하였다. 수집된 자료를 활용하여, 평균 지체와 안전성을 계량화한 지표들을 산출하였다. 산출한 각 시나리오별 특성변수들의 평균이 차이가 있음을 통계적으로 검증하기 위하여 분산분석을 수행하였다.
- 4-(b)). 시나리오 1과 마찬가지로 시뮬레이션 네트워크 구현 시, 자전거의 Bike-box 진입 시 Priority rule을 적용하여 최소 gap-time 3.0(Default 값)일 때 자전거의 우선통행을 부여하였으며, 모든 Conflict Area에서 자전거의 우선통행을 부여하였다.
- Koorey and Mangundu(2010)은 자전거와 일반차도의 결합으로 생기는 대기행렬로 인한 자전거 도로잠식 등에 관하여 조사하였다. 신호교차로 주변의 자전거 시설에 따른 차량행태를 분석하여 자전거 도로의 설계안을 제시하였다.
- 3에 제시하였다. 신호최적화가 아닌 운영방식의 검토이므로 3개의 시나리오의 기본 교통환경(교통량, 회전비율 등)을 동일하게 하여 동일현시를 적용하였을 때의 결과 값을 비교하도록 하였다. 따라서 회전비율이 직진 55%, 좌회전 40%, 우회전 5%로 동시신호를 적용하였다.
- 본 연구에서는 보다 현실성 및 신뢰성 높은 시뮬레이션 구현을 위하여 자전거의 주행특성인 속도를 정의하기 위한 실험을 수행하였다. 실험을 통해 수집된 자전거속도는 시뮬레이션 구현 시, 자전거의 설계속도에 적용하였다.
- 유럽 및 미국의 일부 도시에서 사용하고 있는 교차로의 통행방식으로 횡단보도 뒤에 자전거가 대기할 수 있는 공간을 만들고 그 뒤에 자동차 정지선을 설치하여 자전거교통류의 이동성 및 안전성을 보장해준다. 이 통행 방식의 경우 자전거가 차량 앞에 대기함으로써 자전거 이용자의 시인성을 높여준다는 특징이 있다.
- 자전거 교차로 통행방식 기본 시나리오를 3개로 설정하고 운영효율성 및 안전성을 분석하였다. 시나리오 1은 회전교통류를 따로 구분하지 않고 대기공간을 마련하는 통합형 Bike-box방식, 시나리오 2는 자전거 좌회전차로를 따로 부여하는 Left-turn lane방식, 시나리오 3은 현재 운영방식의 개선(회전교통류 분리하지 않음)이다.
- 자전거 교차로 통행방식 시나리오는 해외사례 및 국내사례 개선방안의 3개로 설정하고 그에 따른 결과 값을 분석하였다. 자전거 통행방식 시나리오는 회전교통류를 따로 구분하지 않고 대기공간을 마련하는 통합형 Bike-box방식(Scenario 1), 자전거 좌회전차로를 따로 부여하는 Left -turn lane방식(Scenario 2), 현재 운영방식의 개선(회전교통류 분리하지 않음, Scenario 3))등이다.
- 5와 같이 차로폭이 좁을 경우 차량은 두 차로를 한 차로와 같이 사용하여 주행하기 때문에 이를 고려하여 Bike-box내 두 차로를 차량 한 차로로 인식하여 차량 주행이 가능하도록 구현하였다. 자전거의 Bike-box 진입 시 Priority rule을 적용하여 최소 gap-time 3.0(Default 값)일 때 자전거의 우선통행을 부여하였으며, 모든 Conflict Area에서 자전거의 우선통행을 부여하였다.
- 이재영(2005) 등은 자전거의 교차로 통행방법에 대해 분류하고 좌회전 통행방법 적용을 위한 기준을 제시하였다. 자전거의 좌회전 방법을 좌회전차로를 부여하는 직접좌회전과 현재와 같이 직진횡단 후 대기하다가 신호시 횡단하는 간접좌회전을 제시하였으며, 직접좌회전을 위해서는 자동차통행이 시간당 1,200대, 자동차 통행속도 50kph를 제시하였다. 손영태(2007) 등은 자전거이용자가 교차로를 안전하게 횡단할 수 있는 시간(최소녹색시간, 소거손실시간 등)을 자전거 이용수요가 많은 현장에서 자전거이용자의 횡단특성에 따라 분석하였다.
- 5m, 운행속도는 차량 50kph, 차량의 길이 5m로 설정하였다. 자전거의 특성을 반영하기 위하여 앞서 실험을 통해 도출한 자전거 속도 15kph, 자전거의 길이는 2m로 설정하였으며 자전거 전용도로 폭원은 1.5m, 자전거의 평균차두시간을 1.2로 설정하였다. 교통량은 MUTCD(Manual on Uniform Traffic Control Device)의 자전거 전용신호 설치기준에서 제시하는 최소자전거 교통량 50대, 차량교통량은 300대일 경우와 최대 차량교통량 500대로 설정하였다.
- 본 연구에서는 차량-자전거가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 안전하고 효율적인 통행방식 도출 평가방법론을 제시하였다. 차량 및 자전거의 특성을 고려한 통행방식 및 그에 따른 교차로의 기하구조 설계와 교차로 안전성 및 운영효율성을 분석하였다. 선진국의 자전거 교차로 운영사례를 기반으로 자전거전용도로와 차도가 혼재하는 혼합교통류 신호교차로에서의 통행방식을 제시하였다.
- 따라서 회전비율이 직진 55%, 좌회전 40%, 우회전 5%로 동시신호를 적용하였다. 차량용 신호와 자전거용 신호가 분리된 신호로 8현시로 설정하였다.
- 4회로 가장 적게 발생하였으나 이와 같은 결과는 동일수단과의 상충을 포함한 전체 상충발생건수로 혼합교통류에서의 안전성의 평가지표로는 적절하지 않다고 판단된다. 혼합교통류에서는 여러 교통수단이 혼재하는 상태이기 때문에 다른 수단간의 상충발생에 초점을 맞추어 상충발생 시 심각한 사고로 연결되는 자전거 교통류에 초점을 맞추어 분석을 수행하였다.
- 혼합교통류의 안전성을 평가하는 지표로는 시뮬레이션의 주행궤적자료를 이용한 수단간 후미추돌, 교차상충, 차로변경으로 인한 상충 발생건수 추정 및 상충발생 시 상충수단간 속도차를 판단지표로 사용하였다.
- 혼합교통류의 운영효율성을 평가하는 지표로는 전체 네트워크상 모든 차종에 대한 평균지체 및 자전거 교통 류의 평균지체, 교차로 반경 100m내 모든 차종에 대한 평균지체 및 자전거 교통류의 평균지체로 설정하였다. 지체는 교통흐름의 상태를 평가하는 척도의 일종으로 단속류에서 어느 일정한 구간을 이동하는 교통류가 교차로의 신호에 의해 통행시간이 증가할 때 그 증가된 시간을 포함한 총 통행시간을 의미한다.
- (2009)은 자전거 이용자를 위한 신호제공으로 그에 따른 자전거 이용자의 교차로 횡단행태를 분석하였다. 횡단속도 및 대기시간, 최종속도의 누적분포를 이용하여 신호현시를 산출하였다. Rouhieh and Alecscandru(2010)은 차량과 이용자의 안전성과 효율성을 제공할 수 있는 신호설계 방법론을 제시하였다.
- 횡단특성은 정지상태에서 출발하는 형태(Stopping), 주행중인 속도로 횡단하는 형태(Riding), 자전거를 끌고 가는 형태(Pulling) 등으로 구분하였다. 횡단속도 및 횡단거리를 이용하여 최소녹색시간 및 소거손실시간 산출 방법론을 제시하였다. 최광현(2008) 등은 교차로에서 자전거의 적합한 통행방법으로 직진 후 건너편 직진신호에서 좌회전이 이루어지는‘Hook-turn’체계를 제안하였으며, 기존의 차량 위주의 신호운영방식에서 자전거 교통이 미치는 영향을 고려한 신호운영방안을 제시하였다.
- 손영태(2007) 등은 자전거이용자가 교차로를 안전하게 횡단할 수 있는 시간(최소녹색시간, 소거손실시간 등)을 자전거 이용수요가 많은 현장에서 자전거이용자의 횡단특성에 따라 분석하였다. 횡단특성은 정지상태에서 출발하는 형태(Stopping), 주행중인 속도로 횡단하는 형태(Riding), 자전거를 끌고 가는 형태(Pulling) 등으로 구분하였다. 횡단속도 및 횡단거리를 이용하여 최소녹색시간 및 소거손실시간 산출 방법론을 제시하였다.
대상 데이터
- 교차로 통행방식에 따라 각 시나리오별 30회의 시뮬레이션 결과를 수집하였다. 수집자료는 각 통행방식별 전체네트워크 평균지체, 교차로 100m반경 평균지체, 주행궤적 등을 수집하였다.
- 2로 설정하였다. 교통량은 MUTCD(Manual on Uniform Traffic Control Device)의 자전거 전용신호 설치기준에서 제시하는 최소자전거 교통량 50대, 차량교통량은 300대일 경우와 최대 차량교통량 500대로 설정하였다.
- 자전거의 회전교통류를 Bike-Box내에서 분리함으로써 자전거의 안전성을 보장하는 방식이다. 본 연구에서는 Bike-box의 길이(자전거정지선에서 차량정지선까지의 거리)를 5m로 설정하였다. 시뮬레이션 상에서 링크구현 시 차로수로 인식하기 때문에 Bike-box와 같은 대기공간 구현에 한계가 있다.
- 교차로 통행방식에 따라 각 시나리오별 30회의 시뮬레이션 결과를 수집하였다. 수집자료는 각 통행방식별 전체네트워크 평균지체, 교차로 100m반경 평균지체, 주행궤적 등을 수집하였다. 수집된 자료를 활용하여, 평균 지체와 안전성을 계량화한 지표들을 산출하였다.
- 실험구간은 과속방지턱, 종단경사 등의 주행방해요인이 없고, 노면상태가 균일한 안정한 상태인 한양대학교 교내의 호수공원으로 선정하였다. 자전거GPS속도계를 장착한 실험자전거로 호수공원을 약 1.
- 실험구간은 과속방지턱, 종단경사 등의 주행방해요인이 없고, 노면상태가 균일한 안정한 상태인 한양대학교 교내의 호수공원으로 선정하였다. 자전거GPS속도계를 장착한 실험자전거로 호수공원을 약 1.5km 5회 반복주행하여 자료를 수집하였다. 주행실험 결과 평균속도는 15.
데이터처리
- 수집된 자료를 활용하여, 평균 지체와 안전성을 계량화한 지표들을 산출하였다. 산출한 각 시나리오별 특성변수들의 평균이 차이가 있음을 통계적으로 검증하기 위하여 분산분석을 수행하였다.
이론/모형
- 또한, 도출된 상충의 심각도를 판단하기 위하여 DeltaS와 Max.DeltaV를 분석지표로 활용하였다. 분석에 사용된 TTC, DeltaS.
- 본 연구에서는 분석지표를 혼합교통류의 운영효율성을 평가할 수 있는 지표와 혼합교통류의 안전성을 평가할 수 있는 지표로 나누어 설정하였다. 운영효율성 지표로는 평균지체를 사용하였으며, 안전성 지표는 상충건수 및 사고심각도 지표(DeltaS, MaxDeltaV)로 설정하였다. 운영효율성 지표인 평균지체는 결과적으로 나타난 현상을 통해 도출되는 지표이며, 안전성 지표로 사용된 상충건수와 사고심각도 지표(DeltaS, MaxDeltaV)는 향후 사고발생 개연성에 대한 단기예측 결과값으로 두 평가지표는 운영효율성 및 안전성 분석에서 자주 사용되는 지표로 각 지표간의 상충발생은 없는 것으로 판단된다.
성능/효과
- (2010)은 보행자-자전거, 자전거-차량공유도로의 적절한 설계를 위해 사망자료를 이용하여 교통류간의 충돌사고 발생비율과 사고발생 심각도를 분석하였다. 공유도로에서 적절한 제어가 없다면 상충발생이 증가할 것이며 사고위험이 크다는 결론을 제시하였다. Carter et al.
- 000로 각 시나리오별 통계적 차이가 유의한 것으로 도출되었다. 그러나 사후검정 결과, 운영효율성의 전체네트워크 및 교차로 100m 반경의 각 수단에 대한 평균의 집단간 차이가 뚜렷하지 않는 것으로 도출되었다. 이는 운영효율성 측면에서 교통량이 적을 경우 좌회전 통행방식에 대한 각 시나리오별 유의미한 차이가 없는 것으로 해석된다.
- 또한, 사후검정결과 각 시나리오간의 평균적 차이가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 각 시나리오별 평가지표를 이용한 비교평가는 유의할 것으로 판단하였다. Table 3에 분산분석 결과 및 사후검정 결과를 제시하였다.
- 또한 시나리오 1은 자전거와 차량 간의 상충건수가 가장 적고, 상충발생시 속도차가 가장 작아 사고심각도가 낮을 것으로 판단된다. 따라서 운영 효율성과 안전성을 모두 고려하였을 경우, 차량정지선 전방에 대기공간을 마련함으로써, 자전거교통류의 안전하고 빠른 해소가 가능한 통합형 Bike-box가 가장 우수한 교차로 통행방식으로 도출되었다.
- 따라서 자전거-차량간의 상충발생건수가 적을수록, 상충발생 시 두 차량간의 속도차가 작아 심각도가 작을수록 안전성이 우수한 것으로 판단하였다.
- 3초로 가장 우수한 통행방식으로 도출되었다. 또한 접근로의 warm-up구간을 제외한 교차로 100m반경을 분석한 결과 평균지체가 모든 차종 50.4초, 자전거 교통류 10.4로 가장 우수한 것으로 도출되었다. 분석반경 축소는 분석되는 교통량 등의 차이가 있어 전체 네트워크 분석과의 결과차이가 있으나 교차로 인근의 자전거 교통류의 빠른 해소로, 차량의 지체 및 양보 없이 그대로 진행이 가능하기 때문에 위와 같은 결과가 도출되는 것으로 판단된다.
- 3초로 가장 우수한 통행 방식으로 도출되었다. 또한 접근로의 warm-up구간을 제외한 교차로 100m반경을 분석한 결과 평균지체가 시나리오 3인 현재 교차로 통행방법 개선방식이 가장 우수한 것으로 도출되었으나 자전거 교통류측면에서는 시나리오 1인 통합형 Bike-box 방식이 46.8초로 가장 우수한 통행방식으로 도출되었다. 그러나 앞서 사후검정 결과를 제시한 바와 같이 시나리오별 차이가 유의하지 않기 때문에 교통량이 적을 경우의 시나리오별 운영효율성 비교는 유의하지 않는 것으로 판단되어 통행방식 평가에서 제외하였다.
- 분석결과, 시나리오 1이 자전거-차량간의 상충발생수가 가장 적으며, 자전거 관련 상충건수가 가장 적게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 발생되는 상충에 대하여 사고심각도 측면서에서 DeltaS와 MaxDeltaV를 분석한 결과, 시나리오 1은 DeltaS가 1.93kph, MaxDeltaV가 1.17 kph로 사고발생 시 가장 사고심각도가 낮을 것으로 판단된다.
- 000으로 각 시나리오별 통계적 차이가 유의한 것으로 도출되었다. 또한, 사후검정결과 각 시나리오간의 평균적 차이가 있는 것으로 분석되었다. 따라서 각 시나리오별 평가지표를 이용한 비교평가는 유의할 것으로 판단하였다.
- 발생된 개별상충에 대하여 차종에 따른 상충건수를 분석한 결과 자전거와 관련한 상충건수가 평균 29.3회로 시나리오 1인 통합형 Bike-box가 가장 우수한 교차로 통행방식으로 도출되었다. 시나리오 2인 Left-turn lane방식은 자전거간의 상충발생은 가장 적으나 자전거 전용 좌회전차로를 진입하기 위한 차로변경으로 자전거-차량간의 상충이 과다하게 발생되는 것으로 판단된다.
- 분석결과 전제 네트워크 지체 및 총 상충발생건수로 판단할 경우, 시나리오 3이 우수한 것으로 도출된다. 그러나 본 연구에서는 혼합교통류에서 상대적으로 약자인 자전거에 초점을 맞추어 분석을 수행하였다.
- Table 6에 DeltaS와 MaxDeltaV의 결과를 제시하였다. 분석결과, DeltaS는 차량간의 속도차이가 클수록 충돌속도에 영향을 미치므로 속도차가 작을수록 안전성이 우수한 것으로 판단되며, 시나리오 1는 2.1kph로 가장 우수한 통행방식으로 도출되었다. MaxDeltaV는 상충발생시 두 차량간의 최대 속도차로 속도차이가 클수록 충돌속도가 클 것으로 판단된다.
- 분석결과, 시나리오 1이 자전거-차량간의 상충발생수가 가장 적으며, 자전거 관련 상충건수가 가장 적게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 발생되는 상충에 대하여 사고심각도 측면서에서 DeltaS와 MaxDeltaV를 분석한 결과, 시나리오 1은 DeltaS가 1.
- 따라서 운영효율성 측면에서는 교차로 내 지체 및 자전거 교통류에 지체를 평가지표로 이용하였으며, 안전성 측면에서는 자전거-차량간 상충건수, 상충발생 시 심각도를 평가지표로 선정하였다. 시뮬레이션의 혼합교통류 교차로의 평균지체 및 자전거 교통류의 평균지체 비교결과, 기본시나리오 1인 통합형 Bike-box방식이 가장 우수한 것으로 도출되었다. 또한 시나리오 1은 자전거와 차량 간의 상충건수가 가장 적고, 상충발생시 속도차가 가장 작아 사고심각도가 낮을 것으로 판단된다.
- 운영효율성 지표로는 평균지체를 사용하였으며, 안전성 지표는 상충건수 및 사고심각도 지표(DeltaS, MaxDeltaV)로 설정하였다. 운영효율성 지표인 평균지체는 결과적으로 나타난 현상을 통해 도출되는 지표이며, 안전성 지표로 사용된 상충건수와 사고심각도 지표(DeltaS, MaxDeltaV)는 향후 사고발생 개연성에 대한 단기예측 결과값으로 두 평가지표는 운영효율성 및 안전성 분석에서 자주 사용되는 지표로 각 지표간의 상충발생은 없는 것으로 판단된다. 또한, 기존의 시뮬레이션을 이용한 교통관리전략 평가연구에서도 운영효율성 측면에서는 속도 또는 지체, 안전성 측면에서는 상충유형 및 건수를 사용한 바 있다(20-22).
- 차량 교통량이 300vph일 경우, 혼합교통류 전체네트워크의 평균지체는 모든 차종에 대해서는 시나리오 3인 현재 교차로 통행방법 개선방식이 가장 우수한 것으로 도출되었으나 자전거 교통류측면에서는 시나리오 1인 통합형 Bike-box 방식이 47.3초로 가장 우수한 통행 방식으로 도출되었다. 또한 접근로의 warm-up구간을 제외한 교차로 100m반경을 분석한 결과 평균지체가 시나리오 3인 현재 교차로 통행방법 개선방식이 가장 우수한 것으로 도출되었으나 자전거 교통류측면에서는 시나리오 1인 통합형 Bike-box 방식이 46.
- 한편, 고양시에서는 현재 운영되고 있는 공영자전거의 이름인 “FIFTEEN”은 자전거의 평균속도 15kph가 자전거의 적정 주행속도라는 것에서 착안하여 명명하였기 때문에 본 실험결과로 도출한 15kph의 주행속도는 타당한 것으로 판단된다.
후속연구
- 둘째, 각각의 교차로 통행방식에 적합한 신호현시 및 신호시간 최적화를 통해 통행방식의 운영효율성을 검증해야 할 것이다.
- 첫째, 본 연구는 시뮬레이션을 통한 간접평가이므로 자전거와 차량간의 관계 및 행태를 분석하여 시물레이션 구현 시 파라미터 설정 및 정산과정을 통해 보완해야할 것이다. 또한 설문조사 등을 통해 이용자측면에서의 평가가 이루어져야 할 것이다.
- 셋째, 본 연구에서 설정한 변수 외에 운영효율성 및 안전성을 평가할 수 있는 관련변수를 고려할 필요가 있으며, 다양한 교통환경(회전비율, 교통량 등)에서의 평가가 이루어져야 한다. 또한 전문가 설문조사 등을 통해다기준의 평가 시, 평가지표간의 가중치를 산출하여 우선순위를 평가하는 추가연구가 수행되어야 할 것이다.
- 본 연구에서 제시한 통행방식 및 평가방법론은 자전거 전용도로 설계 및 자전거-차량, 자전거-보행자가 혼재하는 혼합교통류 상태에서의 교통운영 및 안전성 분석에 활용이 가능할 것으로 판단된다.
- 셋째, 본 연구에서 설정한 변수 외에 운영효율성 및 안전성을 평가할 수 있는 관련변수를 고려할 필요가 있으며, 다양한 교통환경(회전비율, 교통량 등)에서의 평가가 이루어져야 한다. 또한 전문가 설문조사 등을 통해다기준의 평가 시, 평가지표간의 가중치를 산출하여 우선순위를 평가하는 추가연구가 수행되어야 할 것이다.
- 첫째, 본 연구는 시뮬레이션을 통한 간접평가이므로 자전거와 차량간의 관계 및 행태를 분석하여 시물레이션 구현 시 파라미터 설정 및 정산과정을 통해 보완해야할 것이다. 또한 설문조사 등을 통해 이용자측면에서의 평가가 이루어져야 할 것이다.
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