회전교차로는 영국, 프랑스 등에서 70년대 이후부터 발전하여 현재 유럽을 비롯한 호주, 미국 등 세계 여러 나라에서 운영되어 관련 연구가 끊임없이 지속되고 있으며, 최근 회전교차로를 적극 도입하고 있는 우리나라에서도 이에 맞춰 적극적인 홍보 및 연구가 계속 되고 있다. 하지만 선행연구들은 회전교차로의 안전성 및 운영 효율성에 관한 연구들이 대부분을 차지하고 있고, 회전교차로 설계지침 및 관련연구에서 명확한 보행자 관련 설치기준 및 영향을 제시하지 않고 있다. 설계지침에서 제시하고 있는 최대 교통량에서 보행자에 의한 영향까지 고려한다면, 첨두시간과 같은 시점에서는 오히려 회전교차로가 비효율적으로 운영 될 수 있다. 즉, 첨두시 이외의 시간에는 회전교차로가 효율적으로 운영 되지만, 특정 시간대에는 차량 통행량 및 보행자 수에 따라 회전교차로의 운영개선을 검토해 볼 수 있다. 본 연구에서는 특정시간이나 첨두시의 교통량 및 보행자수를 가정하여 보행자수에 따른 회전교차로의 접근로별 용량변화를 살펴보고, 보행자 수가 증감함에 따른 회전교차로에서의 보행신호 적용 타당성 및 그에 따른 신호운영 방안을 제시하였다. 현장자료를 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로 보행신호의 설치효과 및 적용방안을 검토하였고, 보행신호를 적용한 회전교차로의 설치 시, 일반 회전교차로에 비해 지체감소 효과가 있는 것을 확인하였다.
회전교차로는 영국, 프랑스 등에서 70년대 이후부터 발전하여 현재 유럽을 비롯한 호주, 미국 등 세계 여러 나라에서 운영되어 관련 연구가 끊임없이 지속되고 있으며, 최근 회전교차로를 적극 도입하고 있는 우리나라에서도 이에 맞춰 적극적인 홍보 및 연구가 계속 되고 있다. 하지만 선행연구들은 회전교차로의 안전성 및 운영 효율성에 관한 연구들이 대부분을 차지하고 있고, 회전교차로 설계지침 및 관련연구에서 명확한 보행자 관련 설치기준 및 영향을 제시하지 않고 있다. 설계지침에서 제시하고 있는 최대 교통량에서 보행자에 의한 영향까지 고려한다면, 첨두시간과 같은 시점에서는 오히려 회전교차로가 비효율적으로 운영 될 수 있다. 즉, 첨두시 이외의 시간에는 회전교차로가 효율적으로 운영 되지만, 특정 시간대에는 차량 통행량 및 보행자 수에 따라 회전교차로의 운영개선을 검토해 볼 수 있다. 본 연구에서는 특정시간이나 첨두시의 교통량 및 보행자수를 가정하여 보행자수에 따른 회전교차로의 접근로별 용량변화를 살펴보고, 보행자 수가 증감함에 따른 회전교차로에서의 보행신호 적용 타당성 및 그에 따른 신호운영 방안을 제시하였다. 현장자료를 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로 보행신호의 설치효과 및 적용방안을 검토하였고, 보행신호를 적용한 회전교차로의 설치 시, 일반 회전교차로에 비해 지체감소 효과가 있는 것을 확인하였다.
Roundabouts have been operated in Europe, America and Australia since the 1970s, and many relevant researches continually was carried out. Though many studies regarding roundabout have been recently conducted in korea, most of them have focused on its operational safety and efficiency. Moreover, rou...
Roundabouts have been operated in Europe, America and Australia since the 1970s, and many relevant researches continually was carried out. Though many studies regarding roundabout have been recently conducted in korea, most of them have focused on its operational safety and efficiency. Moreover, roundabout design guideline did not define a clear criteria related to pedestrian in roundabout, but seldom investigate the influences of pedestrian on crosswalk. In this study, we seek ways to operate the pedestrian crosswalk signal on roundabout maximizing their operational effects in exceptional case such as rush hour or intersection near the special facilities. We proved that roundabout signal operation is effective under certain circumstances in according to the number of pedestrian, and suggested the optimal signal timing plan for signalized roundabouts. For pursuing the above, we conducted the simulation test using the VISSIM model. The results show that the operational effectiveness of signalized roundabout was evaluated to be better than non-signalized roundabout in specific pedestrian volume condition. In addition, those results are confirmed using simulation analysis conducted on the real roundabout.
Roundabouts have been operated in Europe, America and Australia since the 1970s, and many relevant researches continually was carried out. Though many studies regarding roundabout have been recently conducted in korea, most of them have focused on its operational safety and efficiency. Moreover, roundabout design guideline did not define a clear criteria related to pedestrian in roundabout, but seldom investigate the influences of pedestrian on crosswalk. In this study, we seek ways to operate the pedestrian crosswalk signal on roundabout maximizing their operational effects in exceptional case such as rush hour or intersection near the special facilities. We proved that roundabout signal operation is effective under certain circumstances in according to the number of pedestrian, and suggested the optimal signal timing plan for signalized roundabouts. For pursuing the above, we conducted the simulation test using the VISSIM model. The results show that the operational effectiveness of signalized roundabout was evaluated to be better than non-signalized roundabout in specific pedestrian volume condition. In addition, those results are confirmed using simulation analysis conducted on the real roundabout.
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문제 정의
회전교차로에 신호교차로 분석모형을 적용한 이유는 회전교차로 보행 신호운영 시, 일반적인 회전교차로에서 발생하지 않는 신호에 의한 지체가 발생하기 때문이다. 따라서 본 연구에서 회전교차로 접근로별 보행신호 운영에 따라 발생하는 진입부와 진출부에서 정지하는 차량들의 지체는 물론 보행신호에 의한 정지로 대기차량의 지체를 포함하여 교차로 전체 지체를 산정하고자 한다.
그러나 회전교차로의 설치 시에 보행자를 고려하기 위한 명확한 기준을 제시하고 있지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 지방부 도로의 회전교차로에 보행자의 영향에 따른 운영개선이 필요할 경우, 회전교차로 내 보행자 신호의 지체분석 방안과 회전교차로의 영향을 최소화하기 위한 보행신호의 여러 가지 운영 방안에 대해서 연구를 수행하였다.
따라서 본 연구에서는 특정시간이나 첨두시의 교통량 및 보행자수를 가정하여 보행자수에 따른 회전교차로의 접근로별 용량변화를 살펴보고, 보행자 수의 증감에 따른 회전교차로에서 보행신호 적용 타당성 및 신호운영 방안을 제시하고자 한다. 또한 현장자료를 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로 보행신호의 설치효과 및 적용방안을 제시하고자 한다.
내용적 범위로는 국내·외 회전교차로의 용량분석을 위한 모형들을 살펴보고, 보행신호 운영 시의 변화된 접근로의 차량 주행환경을 고려하기 위하여 신호교차로의 모형을 회전교차로 용량산정에 적용하여 분석을 수행하였다. 또한 시뮬레이션 분석을 통하여 보행자수에 따른 보행자 신호 설치의 효과를 검증하였고, 차량 지체와 보행자의 서비스 수준을 고려한 최적의 회전교차로 보행신호 운영방안을 제시하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 특정시간이나 첨두시의 교통량 및 보행자수를 가정하여 보행자수에 따른 회전교차로의 접근로별 용량변화를 살펴보고, 보행자 수의 증감에 따른 회전교차로에서 보행신호 적용 타당성 및 신호운영 방안을 제시하고자 한다. 또한 현장자료를 이용한 시뮬레이션 분석을 통해 회전교차로 보행신호의 설치효과 및 적용방안을 제시하고자 한다.
본 연구는 지방부 단속류 교차로에서 회전교차로의 적용 시, 보행자를 고려하여 보행자 신호를 설치하기 위한 타당성과 그 운영방안을 제시하는데 목적이 있다. 공간적 범위로는 지방부의 1차로 소형 회전교차로를 대상으로 오전 첨두시 현장조사를 통해 접근로별 교통량 및 보행자 수를 조사·분석하여, 그 자료를 토대로 회전교차로의 문제점을 파악하고, 보행 신호운영 시의 접근로별 용량산정 및 지체변화를 분석하여 보행신호 운영을 통한 회전교차로의 개선방안을 제시하였다.
본 연구는 최근 우리나라의 교통운영체계 선진화의 일환으로 활발하고 연구되어 도입되고 있는 회전교차로와 관련하여 회전교차로 설계지침 및 관련연구에서 명확하게 정의되지 못한 보행자 관련 회전교차로 운영방안에 대해서 연구하고 있다.
보행자 지체를 산정하기 위해 앞서 제시한 모형식을 통해 교통량이 500(대/시)일 때 보행자지체 변화를 분석하였다. 분석 결과 차량지체와 반비례하게 주기가 60초부터는 미세하게 감소하지만 보행자 지체는 지속적으로 증가하게 되므로, 본 연구에서는 이러한 차량 및 보행자 지체의 서비스 수준을 모두 고려한 대안을 제시하고자 한다.
신호회전교차로 모형식의 취지는 일반적인 회전 교차로의 무통제 횡단보도로 운영 할 경우에 첨두시에 보행자에 의한 접근로별 용량이 급격히 감소하므로 시간대별 보행신호 운영을 통해 변화하는 접근로별 용량을 토대로 신호운영 대안별 차량지체 및 보행자지체의 변화를 분석하고, 그에 따른 적용 효과를 제시하고자 한다. 회전교차로 횡단보도 신호운영에 따른 영향을 살펴보면, 보행신호가 운영되는 접근로에서는 <그림 4>과 같이 3가지의 지체가 발생하게 된다.
어린이 보호구역이나 상업지역과 같은 교차로 주변시설을 고려하지 않아 첨두시 일시적으로 교차로 효율이 감소하고 있는 것을 확인하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 회전교차로에 보행신호를 도입하는 방안을 검토하였다.
가설 설정
보행신호 운영의 세 번째 대안은 전 방향 보행신호를 운영함으로써 모든 접근로의 대기차량들이 녹색시간 후, 한꺼번에 교차로에 진입함에 따라 회전교통류 내부차량에 의해 차간간격을 찾기 힘들어 다른 대안에 비해 지체가 비교적 크며, 주기가 증가할 경우에는 차량지체는 충분히 감소하겠지만 보행자 지체는 증가하게 된다. 대안3의 모형식은 하나의 현시만으로 운영될 수 없기 때문에 최소 녹색시간을 30초로 가정 하였으며, 1현시에서 전방향 진입 접근로에서의 신호에 의한 지체와 2현시에서는 전 방향 회전교차로 운영으로 모든 접근로에 회전교차로 모형식을 사용하여 교차로 전체 지체를 산정하도록 한다.
분석모형을 제시하기 전, 보행신호 운영 시 기존의 무통제 횡단보도와 같이 약 1대(6m)의 대기공간을 이격할 경우, 그에 따른 대기행렬이 발생하며 회전부까지 영향을 받아서 전체 교차로 지체에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 국가별 해외연구 사례에서 제시된 바와 같이 유출 교통류에 따라 어느 정도의 이격거리가 필요하며, 본 연구에서도 유출 교통량에 따른 보행신호에 의해 대기할 수 있는 차량의 대수를 고려하여 이격거리를 20m로 가정하였다.
제안 방법
공간적 범위로는 지방부의 1차로 소형 회전교차로를 대상으로 오전 첨두시 현장조사를 통해 접근로별 교통량 및 보행자 수를 조사·분석하여, 그 자료를 토대로 회전교차로의 문제점을 파악하고, 보행 신호운영 시의 접근로별 용량산정 및 지체변화를 분석하여 보행신호 운영을 통한 회전교차로의 개선방안을 제시하였다.
내용적 범위로는 국내·외 회전교차로의 용량분석을 위한 모형들을 살펴보고, 보행신호 운영 시의 변화된 접근로의 차량 주행환경을 고려하기 위하여 신호교차로의 모형을 회전교차로 용량산정에 적용하여 분석을 수행하였다.
교차로에 회전교통류가 많은 경우, 우선권이 없는 진입차량은 정지시간이 길어지므로 보행자 횡단에 의한 영향을 적게 받지만 회전교통류가 적은 경우에는 진입용량은 횡단 보행자 수요에 영향을 크게 받게 된다. 따라서 모형식에 제시된 용량 산출과정에서 6단계의 횡단 보행자의 저항계수 산정을 통해 용량에 대한 보행자의 영향을 반영하였다.
2초를 설정하였다. 또한 현실적인 시뮬레이션 분석을 위해서 진입부에 감속구간을 설정하였다.
무통제 횡단보도의 경우, 용량 산정에 있어서 보행자에 의한 영향이 증가하는 기준을 시간당 300명을 적용하여 보행자 수에 의한 저항계수도 함께 적용하여 분석하였다.
보행자 지체를 산정하기 위해 앞서 제시한 모형식을 통해 교통량이 500(대/시)일 때 보행자지체 변화를 분석하였다. 분석 결과 차량지체와 반비례하게 주기가 60초부터는 미세하게 감소하지만 보행자 지체는 지속적으로 증가하게 되므로, 본 연구에서는 이러한 차량 및 보행자 지체의 서비스 수준을 모두 고려한 대안을 제시하고자 한다.
시뮬레이션 분석을 위해 진입차량과 보행자간의 우선순위, 진입차량과 회전차량의 우선순위를 설정하였다. 횡단하는 보행자 수에 의한 영향을 분석하기 위해 링크와 링크사이의 상충지점(Conflict Area)을 설정하고, 보행자에게 우선권을 100%로 설정하였다.
앞서 제시한 신호 회전교차로의 분석 방법을 통해 회전교차로 보행 신호운영 시, 교통량과 보행량의 변화에 따른 접근로별 용량의 변화에 따른 교차로 전체 지체의 변화를 분석하였다.
)로 구분한다. 일반적인 회전 교차로 모형식의 경우에는 유출 교통류를 고려하지 않지만, 본 연구에서는 보행신호 운영에 의해 발생하는 유출지체를 고려한다. 또한 회전교차로 에서 진입하는 차량들이 진입부와 회전부가 만나는 지점에서 통행하고 있는 교통량을 상충 교통량(Conflicting flow)라고 정의하며, 남측 접근로에서의 상충교통량의 예는 아래와 같다.
회전교차로 횡단보도 신호운영에 따른 영향을 살펴보면, 보행신호가 운영되는 접근로에서는 <그림 4>과 같이 3가지의 지체가 발생하게 된다. 접근로로 진입하는 차량의 보행신호에 의한 진입지체와 회전교차로 진출 시 보행신호에 의해 발생하는 진출 지체, 보행 신호 후 대기하던 차량이 회전부에 진입하면서 생기는 지체인 진입지체를 고려하도록 한다.
회전교차로에서 접근로별 보행신호를 운영할 경우, 위의 지체 산정식을 이용한 신호교차로 분석 과정을 통해서 보행신호에 의해 발생하는 정지지체를 산정하여 신호회전교차로에 반영하고자 한다.
회전교차로의 보행신호 운영 시 발생하는 차량 지체 및 보행자지체를 분석하기 위해 설계지침에서 제시한 최대교통량의 기준인 시간당 교통량 400~500대와 보행자 수가 급격하게 영향을 미치는 시간당 300명을 기준으로 보행 신호운영의 대안 및 신호주기의 변화에 따른 영향을 살펴보았다. 보행신호가 설치된 회전교차로의 지체를 산정하기 위해 회전교차로 및 신호교차로의 HCM 모형식을 결합하여 보행 신호운영 시 발생하는 지체를 분석하였으며, 이 결과값을 검증하기 위해 VISSIM 모형을 사용하여 동일한 조건에서 비교한 결과, 지체 산정값과 시뮬레이션의 지체값이 유사하게 나타났다.
회전교차로의 보행신호 운영에 따른 지체를 산정하기 위해 기존에 개발된 다양한 지체 모형 중 대기행렬모형, 충격파 모형, 정상상태 확률적 모형(Webster 모형), 시간종속 확률적 모형(HCM 모형), 거시적 시뮬레이션 모형(TRANSYT 모형), 미시적 시뮬레이션 모형(NETSIM 모형)등을 검토해 본 결과, 회전교차로 모형과 동일한 HCM 모형을 선정하여 지체를 산출하는데 사용하였다.
회전교차로의 보행신호적용을 위한 대상지점을 2011년 완공된 마장공원 앞 사거리 1차로 회전교차로로 선정하였으며, 연구 수행에 가장 적합한 어린이 보호구역 내의 회전교차로 운영 구간으로 첨두시간대의 교통량 및 보행자 수가 집중되면서 교차로의 차량지체가 증가하는 지점을 선택하여 보행신호의 효과를 분석하였다.
시뮬레이션 분석을 위해 진입차량과 보행자간의 우선순위, 진입차량과 회전차량의 우선순위를 설정하였다. 횡단하는 보행자 수에 의한 영향을 분석하기 위해 링크와 링크사이의 상충지점(Conflict Area)을 설정하고, 보행자에게 우선권을 100%로 설정하였다. 또한 진입차량과 회전하는 차량의 우선순위 설정은 앞서 제시한 USHCM(2010) 모형식과 같이 min gap time 5.
이론/모형
Virkler(1998)는 실제 횡단하는 보행자의 분석을 토대로 원칙적으로 보행을 시작 할 수 없는 점멸 시간에도 보행자가 69%는 횡단을 시작한다는 것을 실제 교차로 현황 분석을 토대로 보행자 지체 산정식을 제시하였다. 따라서 본 연구에서는 보행자 지체 모형을 현실적으로 반영한 [수식 8]을 사용하여 지체를 산정하였다.
최근 회전교차로의 분석을 위해 많이 사용되는 대표적인 시뮬레이션은 SIDRA와 VISSIM 모형이 있다. 본 연구에서 필요한 보행자의 다양한 보행신호 구성이 가능하고 상충구간(Conflict area)를 설정하여 차량과 차량, 보행자과 차량의 우선순위를 자연스럽게 구현 할 수 있는 VISSIM 모형을 이용하여 분석에 활용하였다.
국내의 회전교차로 설계지침(건설교통부, 2004)에서 제시한 용량 모형은 회귀모형을 사용한 영국의 회전교차로 용량 모형식과 동일한 식을 사용하고 있다. 본 연구에서는 아직 우리나라의 도로 용량편람에 회전교차로 용량관련 내용이 자세하게 제시되어 있지 않아 국가별로 제시되어 있는 서로 다른 변수들을 살펴보고, 회전교차로의 용량산정에 있어 교통량과 보행자 수에 대한 변수를 고려하는 USHCM(2010)의 회전교차로 모형식을 사용하였다.
성능/효과
교통량이 시간당 400대 일 때에는 보행자 수가 증가 할수록 교차로의 평균 지체가 서서히 증가하지만, 교통량이 시간당 500대 일 때는 보행자 수가 증가 할수록 지체가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 교통량이 시간당 400대이며 보행자 수가 300명일 때의 평균지체는 15.
시뮬레이션 분석결과 회전교차로의 교통량 및 보행자 수에 따른 보행신호 운영 결과가 무통제 횡단보도 운영 시 보다 특정주기 이후에는 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 교통량이 시간당 400대이며 보행량이 300명 일 때, 신호대안1은 주기 70~80초, 신호대안2는 60~80초의 신호주기 범위가 가장 적합한 것으로 나타났다. 교통량이 시간당 500대 일 경우는 대안2에서 주기 70~80초가 가장 적정한 것으로 분석되었다.
주기변화에 따른 지체변화를 살펴보면, 동일한 조건에서 교통량이 400(대/시)일 때 대안1은 최소 주기 60초부터 무통제 횡단보도 운영 시 보다 차량지체가 낮은 것으로 나타났으며, 주기가 커질수록 교차로 지체가 감소하였다. 대안2는 최소주기 30~40초 사이에서 무통제 횡단보도 운영보다 차량 지체가 높게 나타났지만, 50초 이후부터는 주기가 증가 할수록 지체가 감소하는 결과를 나타냈다. 신호 대안3은 전 방향 보행신호로 주기가 커질수록 지체가 낮게 나타났지만 다른 대안에 비해 전체적으로 지체가 높게 나타났다.
이러한 결과를 바탕으로 차량과 보행자의 지체 수준을 고려하여 최적의 회전교차로 신호운영 방안을 선정하였고, 세 가지 신호 대안 모두 무통제 횡단보도 운영에 비해 효율적으로 나타났지만, 대안3의 경우 다른 두 대안에 비해 지체가 높게 나타났다. 따라서 마장공원 회전교차로의 보행신호 운영을 하기 위한 적절한 방안은 신호대안1은 주기는 70~80초, 신호대안2는 60~80초의 주기가 가장 효과가 좋은 것으로 나타났다.
마장공원 사거리 현황 자료를 토대로 현황 및 보행신호 운영 시를 분석한 결과, 무통제 횡단보도 운영 시 교차로 평균지체가 약 15초로 분석되었다. 이를 신호운영을 통해 분석한 결과 대안1의 경우 최소주기 60초 일 때부터 무통제 횡단보도 운영보다 차량지체가 낮은 것으로 나타났으며, 대안2의 경우 주기가 30~40초 사이에는 차량지체가 무통제 운영 보다 높게 나타났지만 50초부터는 감소하는 것으로 나타났다.
회전교차로의 보행신호 운영 시 발생하는 차량 지체 및 보행자지체를 분석하기 위해 설계지침에서 제시한 최대교통량의 기준인 시간당 교통량 400~500대와 보행자 수가 급격하게 영향을 미치는 시간당 300명을 기준으로 보행 신호운영의 대안 및 신호주기의 변화에 따른 영향을 살펴보았다. 보행신호가 설치된 회전교차로의 지체를 산정하기 위해 회전교차로 및 신호교차로의 HCM 모형식을 결합하여 보행 신호운영 시 발생하는 지체를 분석하였으며, 이 결과값을 검증하기 위해 VISSIM 모형을 사용하여 동일한 조건에서 비교한 결과, 지체 산정값과 시뮬레이션의 지체값이 유사하게 나타났다.
시뮬레이션 분석결과 회전교차로의 교통량 및 보행자 수에 따른 보행신호 운영 결과가 무통제 횡단보도 운영 시 보다 특정주기 이후에는 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 교통량이 시간당 400대이며 보행량이 300명 일 때, 신호대안1은 주기 70~80초, 신호대안2는 60~80초의 신호주기 범위가 가장 적합한 것으로 나타났다.
주기가 60초일 때 보다 70초 일 때는 차량이 진입후 다른 접근로의 진출시간까지 제공되기 때문에 차량지체가 더 감소하는 것으로 나타났다. 신호 대안2는 주기가 30초 일 때는 차량지체가 오히려 크게 증가하는 것으로 나타났으며 주기가 증가 할수록 차량 지체는 감소하는 것으로 나타났다. 주기가 70초 이후부터는 대안1과 유사한 지체 값이 나타났다.
주기가 70초 이후부터는 대안1과 유사한 지체 값이 나타났다. 신호대안3의 분석 결과 주기가 40초 이후부터는 무통제 횡단보도 보다 차량지체가 낮게 나타났지만 신호 대안1과 대안2의 차량지체 보다는 전반적으로 높은 지체가 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.
실제 현장조사 자료를 토대로 첨두시간대 현황 및 보행 신호운영의 적용에 따른 효과를 분석한 결과, 현재 운영되고 있는 무통제 횡단보도의 보행자와 차량의 상충에 의한 차량지체보다 보행자 신호운영을 통한 운영 이 약 33% 지체를 감소시켰다. 주기값의 변화에 따른 보행자지체와 차량 지체 값을 분석한 결과, 마장공원 사거리 회전교차로의 보행신호 운영 시, 신호 대안1의 주기 70~80초와 신호대안2의 주기 60~80초의 운영방안이 유사한 결과값을 나타내어 두 가지 횡단보도 신호운영이 보행신호 회전교차로 운영에 가장 적합한 것으로 나타났다.
우리나라의 회전교차로 설계지침에는 보행자수에 따른 영향을 명확하게 정의하지 못하고 있다. 어린이 보호구역이나 상업지역과 같은 교차로 주변시설을 고려하지 않아 첨두시 일시적으로 교차로 효율이 감소하고 있는 것을 확인하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 회전교차로에 보행신호를 도입하는 방안을 검토하였다.
이러한 결과를 바탕으로 차량과 보행자의 지체 수준을 고려하여 최적의 회전교차로 신호운영 방안을 선정하였고, 세 가지 신호 대안 모두 무통제 횡단보도 운영에 비해 효율적으로 나타났지만, 대안3의 경우 다른 두 대안에 비해 지체가 높게 나타났다. 따라서 마장공원 회전교차로의 보행신호 운영을 하기 위한 적절한 방안은 신호대안1은 주기는 70~80초, 신호대안2는 60~80초의 주기가 가장 효과가 좋은 것으로 나타났다.
마장공원 사거리 현황 자료를 토대로 현황 및 보행신호 운영 시를 분석한 결과, 무통제 횡단보도 운영 시 교차로 평균지체가 약 15초로 분석되었다. 이를 신호운영을 통해 분석한 결과 대안1의 경우 최소주기 60초 일 때부터 무통제 횡단보도 운영보다 차량지체가 낮은 것으로 나타났으며, 대안2의 경우 주기가 30~40초 사이에는 차량지체가 무통제 운영 보다 높게 나타났지만 50초부터는 감소하는 것으로 나타났다. 대안3의 경우는 다른 대안에 비해 주기의 증가에 따른 차량지체가 비교적 높게 나타났으며, 주기가 증가할수록 차량지체의 편차가 모형식에 비해 크게 나타났다.
실제 현장조사 자료를 토대로 첨두시간대 현황 및 보행 신호운영의 적용에 따른 효과를 분석한 결과, 현재 운영되고 있는 무통제 횡단보도의 보행자와 차량의 상충에 의한 차량지체보다 보행자 신호운영을 통한 운영 이 약 33% 지체를 감소시켰다. 주기값의 변화에 따른 보행자지체와 차량 지체 값을 분석한 결과, 마장공원 사거리 회전교차로의 보행신호 운영 시, 신호 대안1의 주기 70~80초와 신호대안2의 주기 60~80초의 운영방안이 유사한 결과값을 나타내어 두 가지 횡단보도 신호운영이 보행신호 회전교차로 운영에 가장 적합한 것으로 나타났다.
주기변화에 따른 지체변화를 살펴보면, 동일한 조건에서 교통량이 400(대/시)일 때 대안1은 최소 주기 60초부터 무통제 횡단보도 운영 시 보다 차량지체가 낮은 것으로 나타났으며, 주기가 커질수록 교차로 지체가 감소하였다. 대안2는 최소주기 30~40초 사이에서 무통제 횡단보도 운영보다 차량 지체가 높게 나타났지만, 50초 이후부터는 주기가 증가 할수록 지체가 감소하는 결과를 나타냈다.
회전교차로 보행신호 운영 시, 주기에 따른 차량지체 및 보행자지체의 모형식의 따른 결과는 주기가 증가할수록 차량지체는 감소하지만 보행자지체는 급격히 증가하는 것으로 나타났다
회전교차로의 접근로별 교통량이 시간당 500대일 때의 무통제 횡단보도 운영 시, 차량 당 지체가 28.5초로 나타났고, 동일한 조건에서 신호 대안1은 무통제 보행신호 운영보다 더 나은 효과를 보였다.
후속연구
향후 연구과제로 본 연구에서는 회전교차로의 보행 신호운영을 위해 회전부로부터 이격거리를 임의로 가정하고 분석하였지만 횡단보도의 이격거리에 따라 미치는 영향에 대해 고려하여 분석할 필요가 있으며, 연구에서 가정한 동일한 분포의 회전차량비율이 변화하거나 교통량이 편중될 때, 그에 따른 보행신호의 영향에 대해 고려할 필요가 있다. 또한 어린이 보호구역에서의 회전교차로 보행신호 운영 시, 보행자의 안전성이 향상 될 것이라고 예상되어 보행신호를 운영하였지만 보행자 행태를 고려한 보행자지체 해결방안 및 안전성 측면의 보행신호 운영 방안에 대해 연구할 필요가 있다.
향후 연구과제로 본 연구에서는 회전교차로의 보행 신호운영을 위해 회전부로부터 이격거리를 임의로 가정하고 분석하였지만 횡단보도의 이격거리에 따라 미치는 영향에 대해 고려하여 분석할 필요가 있으며, 연구에서 가정한 동일한 분포의 회전차량비율이 변화하거나 교통량이 편중될 때, 그에 따른 보행신호의 영향에 대해 고려할 필요가 있다. 또한 어린이 보호구역에서의 회전교차로 보행신호 운영 시, 보행자의 안전성이 향상 될 것이라고 예상되어 보행신호를 운영하였지만 보행자 행태를 고려한 보행자지체 해결방안 및 안전성 측면의 보행신호 운영 방안에 대해 연구할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
경찰청은 교통신호와 도로 운영체계로 인해 어떤 문제가 발생한다고 판단하였는가?
이러한 문제점의 주요 원인으로 교통신호와 도로 운영체계가 불합리하고 현실에 맞지 않는다는 지적이 지속적으로 제기되어 왔다. 경찰청에서는 우리나라의 교통여건이 교통사고 다발, 과다한 혼잡 비용, 빈번한 법규위반, 온실가스 배출과다 등의 문제를 야기 시킨다고 판단하여 교통운영 선진화 방안 연구의 7대 핵심과제 중 하나로 회전교차로를 채택하여 각 지방자치단체에 적용할 것을 권장하고 있다. 회전교차로는 영국, 프랑스 등에서 70년대 이후부터 발전하여 현재 유럽을 비롯한 호주, 미국 등 세계 여러 나라에서 교차로 설계 시 적극적으로 적용되며 관련 연구가 끊임없이 지속되고 있으며 우리나라도 이에 맞춰 적극적인 홍보 및 관련연구가 계속 되고 있다.
회전교차로의 발전 배경을 설명하시오.
회전교차로는 영국, 프랑스 등에서 70년대 이후부터 발전하여 현재 유럽을 비롯한 호주, 미국 등 세계 여러 나라에서 운영되어 관련 연구가 끊임없이 지속되고 있으며, 최근 회전교차로를 적극 도입하고 있는 우리나라에서도 이에 맞춰 적극적인 홍보 및 연구가 계속 되고 있다. 하지만 선행연구들은 회전교차로의 안전성 및 운영 효율성에 관한 연구들이 대부분을 차지하고 있고, 회전교차로 설계지침 및 관련연구에서 명확한 보행자 관련 설치기준 및 영향을 제시하지 않고 있다.
우리나라의 자동차 1만 대당 교통사고 사망자 문제의 원인은?
8조 원으로 GDP의 약 3%(교통운영체계 선진화 연구, 2010)나 차지하고 있다. 이러한 문제점의 주요 원인으로 교통신호와 도로 운영체계가 불합리하고 현실에 맞지 않는다는 지적이 지속적으로 제기되어 왔다. 경찰청에서는 우리나라의 교통여건이 교통사고 다발, 과다한 혼잡 비용, 빈번한 법규위반, 온실가스 배출과다 등의 문제를 야기 시킨다고 판단하여 교통운영 선진화 방안 연구의 7대 핵심과제 중 하나로 회전교차로를 채택하여 각 지방자치단체에 적용할 것을 권장하고 있다.
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