본 연구는 신호기 위치 조정이 도시지역의 교차로 신호등에 접근하는 운전자들의 운전행태에 미치는 영향을 분석하여 딜레마 존의 특성을 분석하였다. 접근속도의 분석은 신호등의 위치 조정이 이루어진 3개 지점에서 측정된 사전-사후 비교를 통해 이루어졌다. 본 연구에서는 황색신호시 정지차량의 경우 지점속도를 낮춰, 딜레마존 시작점을 앞당김으로써 딜레마존의 크기를 작게 하는 반면에 통과차량의 경우 교차로에 근접하여 지점속도를 높임으로써 딜레마존 끝점을 뒤로 이동시키게 됨을 발견하였다. 결국 신호기 위치조정은 딜레마존의 크기를 줄임으로써 교차로 안전성을 증진하는 데 기여한다고 볼 수 있다. 동일한 속도로 진입한 차량군의 운행특성을 볼 때, 감속을 하기 위한 감속도가 반영되어 지점별 속도가 상당히 크게 변화했는데 이것은 딜레마존에서 사용되는 접근속도의 개념에 대한 보다 엄밀한 규정이 필요하며, 일반적으로 사용되는 접근속도의 개념이 접근구간속도임을 고려할 때 딜레마존의 계산식은 접근속도 보다 지점속도를 사용하는 것이 더 정확할 수 있음을 보여준다.
본 연구는 신호기 위치 조정이 도시지역의 교차로 신호등에 접근하는 운전자들의 운전행태에 미치는 영향을 분석하여 딜레마 존의 특성을 분석하였다. 접근속도의 분석은 신호등의 위치 조정이 이루어진 3개 지점에서 측정된 사전-사후 비교를 통해 이루어졌다. 본 연구에서는 황색신호시 정지차량의 경우 지점속도를 낮춰, 딜레마존 시작점을 앞당김으로써 딜레마존의 크기를 작게 하는 반면에 통과차량의 경우 교차로에 근접하여 지점속도를 높임으로써 딜레마존 끝점을 뒤로 이동시키게 됨을 발견하였다. 결국 신호기 위치조정은 딜레마존의 크기를 줄임으로써 교차로 안전성을 증진하는 데 기여한다고 볼 수 있다. 동일한 속도로 진입한 차량군의 운행특성을 볼 때, 감속을 하기 위한 감속도가 반영되어 지점별 속도가 상당히 크게 변화했는데 이것은 딜레마존에서 사용되는 접근속도의 개념에 대한 보다 엄밀한 규정이 필요하며, 일반적으로 사용되는 접근속도의 개념이 접근구간속도임을 고려할 때 딜레마존의 계산식은 접근속도 보다 지점속도를 사용하는 것이 더 정확할 수 있음을 보여준다.
This paper reviews the characteristics of dilemma zone by analysing the influence exerted by actual location of intersection traffic signal on behaviour of drivers approaching signalized intersection in urban area. The analysis of approach speed was based upon a 'before and after' comparison, measur...
This paper reviews the characteristics of dilemma zone by analysing the influence exerted by actual location of intersection traffic signal on behaviour of drivers approaching signalized intersection in urban area. The analysis of approach speed was based upon a 'before and after' comparison, measured at three sites where the locations of traffic signals were changed. The study demonstrated that, when traffic signal changed to yellow, the scales of dilemma zone were narrowed in case of stopping cars by moving up the starting point of the dilemma zone due to lowered spot speed. On the other hand, in case of passing cars, the end points of dilemma zone were moved further out to the rear due to increased spot speed. Therefore, changing traffic signal locations could make an impact to increase intersection safety through reducing the scales of dilemma zone. This study also found that, in cases involving vehicles with similar approach speeds, spot speeds could be differentiated following the change of signal locations due to the fact that there can be greater differences in both braking point and deceleration rate. Thus, when considering the appropriate measuring of dilemma zone, 'spot speed' rather than 'approach speed' appeared to be more appropriate criterion.
This paper reviews the characteristics of dilemma zone by analysing the influence exerted by actual location of intersection traffic signal on behaviour of drivers approaching signalized intersection in urban area. The analysis of approach speed was based upon a 'before and after' comparison, measured at three sites where the locations of traffic signals were changed. The study demonstrated that, when traffic signal changed to yellow, the scales of dilemma zone were narrowed in case of stopping cars by moving up the starting point of the dilemma zone due to lowered spot speed. On the other hand, in case of passing cars, the end points of dilemma zone were moved further out to the rear due to increased spot speed. Therefore, changing traffic signal locations could make an impact to increase intersection safety through reducing the scales of dilemma zone. This study also found that, in cases involving vehicles with similar approach speeds, spot speeds could be differentiated following the change of signal locations due to the fact that there can be greater differences in both braking point and deceleration rate. Thus, when considering the appropriate measuring of dilemma zone, 'spot speed' rather than 'approach speed' appeared to be more appropriate criterion.
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문제 정의
본 연구에서 구축한 Speed Profile 분석결과를 토대로 볼 때 교차로 이전 80m지점까지 동일한 속도로 진입한 차량군의 운행특성이 크게 달라질 수 있으며, 각 지점별 속도가 상당히 크게 변화하는데 이는 딜레마존에서 사용되는 접근속도의 개념에 대한 보다 엄밀한 규정이 필요하며 이는 기존 딜레마존 산출식에 있어 접근속도의 개념이 적정한가에 대해 본 연구에서는 지점속도를 제안 하였다. 따라서, 이를 추가적으로 뒷받침할 수 있는 객관 적이고 구체적인 후속연구가 필요하다.
본 연구에서는 2001년부터 시범적으로 시작된 신호기 위치조정에 따른 연구결과를 검토하였으며, 본 연구에 있어 교차로 신호기 위치조정에 따른 교통류의 특성을 분석하기 위해 기존 연구와의 주된 차별성을 제시하였다.
본 연구에서는 교차로의 안전성은 딜레마존의 크기가 중요한데 신호기 위치조정은 접근속도를 낮추어 딜레마 시작점과 끝점을 변하게 하여 딜레마존의 크기를 줄어들게 함으로써 교차로 안전성에 중요한 의미를 가짐을 통계적 검증, 상관분석, Speed Profile 구축을 통해 도출하고자 하였으며, Speed Profile 분석을 통해 접근속도가 감속시작점, 즉 딜레마시작점의 변화를 주어 딜레마존 크기 변화에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있는 점을 본 연구의 의미로 볼 수 있다. 또한 본 연구를 수행하면서 조사단계에서부터 분석에 이르기까지 물리적으로 반영하지 못해 아쉬웠던 보완사항과 본 연구 에서 새롭게 제시하는 사항에 대한 추가적인 연구의 필요성을 제안하였다.
본 연구에서는 신호기 위치조정 사전-사후시 딜레마 시작점, 끝점, 존에 대한 특성을 분석하기 위해 기술적 통계치를 비교 분석하였다.
본 연구에서는 신호기 위치조정 사전-사후시 딜레마존 변화와 개별차량의 특성간에 상관관계를 분석하여 딜레마존 변화에 영향을 미치는 요인을 분석하였다.
가설 설정
(1) 교차로 신호기 위치조정은 딜레마존의 시작점과 끝점, 존의 길이에 변화를 유발하여 교차로를 무리하게 통과하지 않고 정지하는 운전자가 증가하여 교차로 안전성의 확보에 기여할 것이다.
H1 : μ1와 μ2는 상관관계가 없다
제안 방법
딜레마존 변화에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위해 신호기 위치조정 사전-사후시 딜레마존에 대한 차이 값과 신호기 위치조정 사전-사후시 개별차량에 대한 특성분석 항목인 ①접근속도, ②정지선까지의 시간, ③인지반응시간, ④감속도, ⑤제동에 필요한 시간, ⑥감속시 작지점 차이값을 사용하였다.
또한, 딜레마존 차이값과 개별차량의 각 특성값의 차이값의 상관관계를 분석하기 두 변수 사이의 선형관계가 통계적으로 유의한지 여부를 검정하기 위해 다음과 같은 가설을 검정하였다.
본 연구는 딜레마존과 관련하여 Figure 1과 같은 가설을 설정하고 딜레마존에 대한 상세 분석을 시도하였다.
본 연구에서는 교차로로 접근하는 차량들을 대상으로 황색신호 등화에 따른 운전자의 반응을 브레이크 등의 등화로 확인해야 하므로 교차로로 진입하는 차량들을 후방에서 넓은 범위로 포함할 수 있도록 Landscape View1)을 이용하여 비디오촬영을 통한 현장조사를 실시하였다. Figure 2는 Landscape View 기법을 나타낸 것이다.
본 연구에서는 동일지점의 신호기 위치조정 사전-사후 비교분석이 중요한 의미를 갖고 있으므로 본장의 1절에서는 딜레마존 특성분석 및 딜레마존 형성 요인과의 상관분석을 실시하였으며, Ⅱ절에서는 접근속도에 따른 딜레마죤 형성 요인의 특성 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 조사지점 여건차로 인하여 나타날 수 있는 표본값의 편차를 최소화하여 정확도를 확보하기 위해 조사지점의 선정조건을 명확히 정립하여 조사를 시행 하였으며, 조사대상 지점 선정에 있어 경찰청 주관으로 시행된 2007년 신호기 위치조정 시범사업시 도로용량편 람에서 제시하는 기준과 Lee et al. (2001)의 인적요인이 도로설계에 미치는 영향연구에서 황색신호 등화시 운전자의 인지반응시간 조사시 조사장소의 선정기준을 고려하여 다음과 같이 고려하였다.
본 조사에서는 표본의 편이(Bias)를 최소화하기 위해서 조사지점을 통과하는 차량 전체를 대상으로 비디오 촬영을 실시하였다. 촬영범위는 정지선으로부터 150m 로 하였고, 조사대상차량은 차로와 무관하게 선행차량과 Headway가 5초 이상인 경우 앞차의 영향을 받지 않는 것으로 간주하고 황색신호 등화시 운전자가 인지하고 브레이크를 작동하는 차량을 대상으로 조사하여 분석자료를 추출한 후 운전자의 행태분석을 실시하였다.
신호기 위치조정에 따른 운전특성을 비교분석하고자 황색등화시 이에 반응하는 운전자의 ①접근속도(ASP), ②감속시작지점으로부터 정지선까지 접근속도로 접근시 소요되는 시간(TTI), ③인지반응속도(PBRT), ④감속도(A), ⑤정지선 정지 유무(STF), ⑥제동에 필요한 시간(CTTI), ⑦딜레마시작점 · ⑧끝점 · ⑨존, ⑩감속시작 지점(DSP)에 대하여 신호기 위치조정 전후의 사전-사후(Before-After) 분석을 실시하였다.
앞에서 분석한 바와 같이 신호기 위치조정에 따른 딜레 마존 특성치 분석 결과에 따라 딜레마존에 중요한 영향을 미치는 요소 중 딜레마존 산출식에서 가장 중요한 영향을 미치는 점을 고려하여 접근속도가 신호기 위치조정에 따라 어떻게 변화하는지를 보다 상세히 분석하기 위해서 본 2절에서는 신호기 위치 조정에 따라 접근속도가 황색신호 등화시 정지차량과 통과차량의 경우 접근속도의 행태는 다를 수 있어 이를 구분하여 상세한 분석을 실시하였다.
자료추출은 3개 교차로에서 촬영된 비디오 영상자료를 토대로 Premiere 6.5에서 30프레임 단위로 분석하여 0.01초 단위로 정밀분석하여 추출하였다.
황색신호 등화이후 잠시 브레이크를 밟아 감속했다가 다시 가속하여 교차로를 통과한 차량들의 접근속도별 특성을 분석한 결과는 Table 8과 같다. 조사지점의 제한 속도가 시속 60-70km임을 고려하여 접근속도 80km 차량군, 70km 차량군, 60km 차량군에 이어 50km 차량군의 특성을 분석하였다.
본 조사에서는 표본의 편이(Bias)를 최소화하기 위해서 조사지점을 통과하는 차량 전체를 대상으로 비디오 촬영을 실시하였다. 촬영범위는 정지선으로부터 150m 로 하였고, 조사대상차량은 차로와 무관하게 선행차량과 Headway가 5초 이상인 경우 앞차의 영향을 받지 않는 것으로 간주하고 황색신호 등화시 운전자가 인지하고 브레이크를 작동하는 차량을 대상으로 조사하여 분석자료를 추출한 후 운전자의 행태분석을 실시하였다.
대상 데이터
본 연구에서 설정한 조사대상 차량은 황색신호 등화시 교차로 정지선에서 상류부 조사 상한선 내의 차량과 황색신호 이후 교차로 정지선에 정지하는 처음 차량이거나 브레이크를 밟았다가 통과하는 차량이 대상이므로 Boundary Vehicles와 Population Vehicles를 전부 만족하는 차량을 조사대상 차량으로 선정하였다.
본 연구의 대상으로 선정한 3개 지점(안양: site1, 양주: site2, 학여울: site3)에서 비디오 분석을 통해 수집한 표본의 수는 사전사후 각33개이며, 각 Site별 기하구 조, 신호현황, 신호기 위치조정 개요는 Table 1과 같다.
신호기 위치와 감속시작지점의 관계 분석에서 데이터를 추출하는 기준은 제시된 Figure 4와 같이 여러 상황을 고려할 수 있으며, ①분석대상 차량 앞에 선두차량이 있다거나 ②황색신호가 등화된 순간 선두차량이 교차로를 통과하지 못하였다거나 ③분석대상 차량이 정지차량일 경우 횡단보도 정지선을 침범한 경우는 데이터 추출에서 제외하였다. 즉, 황색신호 등화시 분석대상 차량 앞에 선두차량이 없고, 정지한 차량의 경우 선두차량이 정지선에 정지한 차량만을 분석데이터로 활용하였다.
성능/효과
(2) 교차로의 안전성은 딜레마존의 크기가 중요한데, 신호기의 위치조정은 접근속도를 낮추어 딜레마시작점은 정지선 쪽으로 이동하고, 딜레마끝점은 정지선으로부터 멀어지게 함으로써 딜레마존의 크기가 줄어들 것이다.
따라서, 딜레마존 산정에 포함되는 요인인 접근속도, 인지반응시간, 임계감속도, 실제 황색시간, 교차로 횡단길 이, 차량길이 중 모든 지점에서 통계적으로 유의미한 것으로 나타난 것은 접근속도와 인지반응시간임을 확인하였다. 또한, 이 결과는 전통적 딜레마존 산정식에서의 통상 적으로 지각-반응시간과 감속도를 보통 1.
분석 결과 접근속도별 그룹(시속 80km 차량군, 시속 70km 차량군, 시속 60km 차량군)에서 감속시작지점은 각각 39.36m, 29.00m, 12.91m 뒤로 이동하는 것으로 나타났으며, 감속도는 각각 0.17m/sec², 0.87m/sec², 0.09m/sec² 감소하는 것으로 나타났다.
신뢰수준 95%로 분석한 결과 Table 6에서와 같이 신호기 위치 조정에 따른 딜레마존 차이가 Site1,3의 경우 접근속도, 인지반응시간, Site2의 경우 인지반응시간의 유의확률이 0.00으로 유의수준 0.05보다 작아 H0를 기각하여 신호기 위치 조정에 따른 딜레마 존 차이에 따라 접근속도는 Site1,3, 인지반응시간은 Site1,2,3 모두 차이가 있는 것으로 나타났다.
신호기 위치조정 이후 감속시작지점은 접근속도 시속 80km 차량군의 경우 23.67m 뒤로 이동하는 것으로 나타났으며, 60km 차량군은 7.25m, 50km 차량군은 11.58m 각각 뒤로 이동하는 것으로 조사되었다(70km 차량군은 예외적으로 거의 동일한 위치임). 이에 따라 접근속도로 정지선까지 이동하는 데 필요한 시간(TTI) 이나 제동에 필요한 시간(CTTI)은 약간 증가하는 것으로 조사됐다.
첫째, 교차로 신호기의 위치조정은 정지차량의 경우 지점속도를 낮춰, 딜레마존 시작점을 앞당김으로써 딜레마존의 크기를 작게 한다. 반면에 통과차량의 경우 교차로에 근접하여 지점속도를 높임으로써 딜레마존 끝점을 뒤로 이동시키게 된다.
후속연구
둘째, 기존의 딜레마존 정의와 산출방식이 적정한가에 대한 검토가 필요함을 확인할 수 있다. 기존의 딜레마존 정의는 황색신호가 시작되는 것을 보았지만 임계감속 도로 정지선에 정지하기가 불가능하여 계속 진행할 때 황색신호에 교차로를 완전히 통과하지 못하게 되는 구간을 말한다.
본 연구에서 구축한 Speed Profile 분석결과를 토대로 볼 때 교차로 이전 80m지점까지 동일한 속도로 진입한 차량군의 운행특성이 크게 달라질 수 있으며, 각 지점별 속도가 상당히 크게 변화하는데 이는 딜레마존에서 사용되는 접근속도의 개념에 대한 보다 엄밀한 규정이 필요하며 이는 기존 딜레마존 산출식에 있어 접근속도의 개념이 적정한가에 대해 본 연구에서는 지점속도를 제안 하였다. 따라서, 이를 추가적으로 뒷받침할 수 있는 객관 적이고 구체적인 후속연구가 필요하다.
본 연구에서는 교차로의 안전성은 딜레마존의 크기가 중요한데 신호기 위치조정은 접근속도를 낮추어 딜레마 시작점과 끝점을 변하게 하여 딜레마존의 크기를 줄어들게 함으로써 교차로 안전성에 중요한 의미를 가짐을 통계적 검증, 상관분석, Speed Profile 구축을 통해 도출하고자 하였으며, Speed Profile 분석을 통해 접근속도가 감속시작점, 즉 딜레마시작점의 변화를 주어 딜레마존 크기 변화에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 해석할 수 있는 점을 본 연구의 의미로 볼 수 있다. 또한 본 연구를 수행하면서 조사단계에서부터 분석에 이르기까지 물리적으로 반영하지 못해 아쉬웠던 보완사항과 본 연구 에서 새롭게 제시하는 사항에 대한 추가적인 연구의 필요성을 제안하였다.
또한, 본 연구에서는 접근속도가 딜레마존 크기에 어떻게 변화하는지를 보다 상세히 분석하고 분석결과를 일반화하기 위해 각 지점별 자료를 통합함에 있어 근거를 확보하기 위해 신호시간에 민감한 영향을 미치는 인지반응시간을 선택하여 각 지점별 인지반응시간의 분산값이 통계적으로 차이가 있는지를 검정한 결과 유의한 차이가 없는 것으로 검정되어 이를 통합하여 Full Date로 활용 하였으나, 각 지점별 자료를 통합함에 있어 향후 연구에 서는 좀 더 다양한 근거를 마련하는 것이 필요하다.
본 연구에서는 조사지점 선정시 조사지점별 표본의 편차를 최소화하고 표본의 정확도 및 신뢰도를 최대한 확보하기 위해 차로 및 기하구조운영여건(차로폭, 구배, 버스정류장 유무, 주이동류 직진, 접근로는 직선부, 속도및 주차단속에 영향받지 않을 것 등)이 유사한 지점을 대상으로 조사지점 선정기준을 통과시켜 자료를 추출하였으나, 실제적으로 비용이 투입되어 현장설치가 수반되는 실험 여건상 지점별 직진 차로수가 상이하고 물리적으로 도로 주변환경이 차이가 있는점과 조사지점을 3개 지점으로 한정하고 있는 한계점을 가지고 있어 향후 연구에서는 이를 보완해야한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
신호기 설치 위치란?
• 신호기 설치 위치 : 정지선과 신호기 지주의 직선거리
접근속도의 분석은 어떻게 이루어졌는가?
본 연구는 신호기 위치 조정이 도시지역의 교차로 신호등에 접근하는 운전자들의 운전행태에 미치는 영향을 분석하여 딜레마 존의 특성을 분석하였다. 접근속도의 분석은 신호등의 위치 조정이 이루어진 3개 지점에서 측정된 사전-사후 비교를 통해 이루어졌다. 본 연구에서는 황색신호시 정지차량의 경우 지점속도를 낮춰, 딜레마존 시작점을 앞당김으로써 딜레마존의 크기를 작게 하는 반면에 통과차량의 경우 교차로에 근접하여 지점속도를 높임으로써 딜레마존 끝점을 뒤로 이동시키게 됨을 발견하였다.
연구를 위해 진행한 비디오 촬영의 촬영 범위는?
본 조사에서는 표본의 편이(Bias)를 최소화하기 위해서 조사지점을 통과하는 차량 전체를 대상으로 비디오 촬영을 실시하였다. 촬영범위는 정지선으로부터 150m 로 하였고, 조사대상차량은 차로와 무관하게 선행차량과 Headway가 5초 이상인 경우 앞차의 영향을 받지 않는 것으로 간주하고 황색신호 등화시 운전자가 인지하고 브레이크를 작동하는 차량을 대상으로 조사하여 분석자료를 추출한 후 운전자의 행태분석을 실시하였다.
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