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문제 정의
- 그러나 현재 국내에서는 이러한 영향에 대하여 계량적인 평가방법에 관한 연구가 미비한 실정으로 본 연구에서는 학생들의 학교 앞 안전문제 해결방안으로 Kiss & Ride Zone이 설치되는 경우 발생할 수 있는 주변 도로망의 변화에 대하여 분석하였다.
가설 설정
- 두 번째, Kiss & Ride Zone은 학교 출입구가 존재하는 도로에 설치되는 것으로 가정하였다.
- 본 연구에서는『2006년 수도권 가구통행실태조사』 Data를 이용하여 학교구분 별/지역 별 Kiss & Ride를 이용한 통학분포를 살펴보았으며, 외국의 사례를 이용하여 학교 앞 안전을 위해 Kiss & Ride Zone 설치 시 도로망에 미치는 영향을 학교구분 별로 단계적 시행을 가정하여 분석하였다.
- 오토바이 수단의 경우, 현행 국내법상 만 16세(고등학생) 이상 면허취득이 가능하며, 초등학생과 중학생 중 오토바이를 이용한 통학자료가 존재하는 경우에는 다른 사람이 운전하는 오토바이를 타고 통학하는 것으로 가정하였다.
- 첫 번째, 분석지역 내 교통량은 출근목적 통행이 대부분으로 차로수(용량) 변화에 따른 통행수요의 변화는 없다고 가정하였다.
제안 방법
- Kiss & Ride Zone 설치에 따른 교통망 변화분석 수행과정은 기초자료분석, 정적교통망분석, 동적 Network 및 O/D 구축, 분석 및 결과 등 총 4단계로 구분하였으며, 각 단계별 내용은 다음과 같다.
- Zone별 발생 및 도착교통량은 앞서 구분된 15개 Zone에 위치한 시설물을 고려하여 외부 Zone과 내부 Zone을 구분하여 적용하였다. 먼저 외부 Zone의 경우, 발생 및 도착교통량 수준을 대(大)로 설정하였으며, 학교를 포함한 내부 Zone의 발생수준은 중(中), 도착수준은 (小)로 설정하였으며, 그 외 내부 Zone의 발생수준은 소(小), 도착수준은 중(中)으로 설정하였다.
- 개별 시나리오 분석결과에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 교통망 내 모든 차량의 통행이 완료되는 시간까지 분석을 수행하였으며, 이는 모든 통행이 완료되는 시점에서 Dynasmart-P의 결과로 나오는 통행패턴에 대한 값이 모든 차량에 대하여 통행을 분석했다고 판단할 수 있기 때문이다.
- 국내·외 기존 문헌을 검토한 결과, 국내의 경우, Kiss & Ride의 개념을 환승시설의 관점에서 연구하였으며, 국외의 경우에는 안전성 향상에 중점을 두어 연구를 수행하였다.
- 그러나 본 연구에서는 Kiss & Ride의 개념을 부모들의 출근 및 기타 통행과정 중 학생들의 통학통행이 발생하는 것으로, 하차를 위해 학교 주변에 잠시 정차하는 통행형태로 제한하였다.
- 등교 시 수도권 초·중·고등학생들의 통행수단 분포를 살펴보기 위한『2006년 수도권 가구통행실태조사』자료 분석결과, 초기자료의 수단구분은 총 16개 수단으로 조사되었다. 그러나 이 중 등교 시 이용가능성이 희박한 승용(승합)차를 직접운전해서, 일반철도, 고속철도 (KTX), 택시 등의 4개 수단을 제외한 12개 수단에 대하여 등교통행수단 분포를 분석하였다.
- 그리고 마지막으로 속도 및 대기행렬의 지체해소시간을 분석하여 Kiss & Ride Zone 설치에 따른 주변 도로망의 영향을 분석하였다.
- 동적 Network는 Dynasmart-P를 이용하였으며, Zone 설정은 외부 Zone 8개, 내부 Zone 7개(학교 포함 Zone 5개, 미포함 Zone 2개) 등 총 15개의 Zone으로 설정하였다. 또한, 각 교차로와 학교 정문에 위치한 도로에 Kiss & Ride Zone의 노드를 설정하였으며, 링크의 경우 주간선도로, 보조간선도로, 집산도로 등으로 구분하여 Table 6과 같이 구축하였다.
- 동적 O/D 산정방법은 총 8개 단계로 Step 1~Step 8과 같고, Dynasmart-P에서 계산되는 기·종점 간 통행시간이 변하기 때문에 수렴까지 반복계산이 필요하며, 5분 단위 O/D교통량 차이가 1대 이하일 경우를 수렴조건으로 설정하였다.
- 먼저 기초자료 분석단계에서는 앞에서 분석된 지역별/초·중·고등학교 별 등교통행의 수단분포를 살펴보고, Kiss & Ride 비율을 결정하였다. 두 번째로 정적 교통망 분석단계에서는 분석지역 선정 및 시나리오 구축과 장래수요예측 프로그램인 사통팔달을 이용하여 분석지역의 1시간 교통량을 산출하였다. 세 번째로 Dynasmart-P를 이용하여 동적 네트워크 구축 및 Kiss & Ride 비율을 적용하여 시간대별 O/D를 구축하였으며, 시간대별 O/D 분포는 정규분포를 적용하였다.
- 또한 시나리오 5는 Kiss & Ride Zone 길이 변화가 상류부 도로에 미치는 영향을 분석하였다.
- 또한, 『도로·철도 부문사업의 예비타당성조사 표준지침 수정·보완 연구(제5판)』에서 제시된 수도권 첨두시간 집중률 8.78%를 반영하여 1시간 교통량을 예측하였다.
- 또한, 각 교차로와 학교 정문에 위치한 도로에 Kiss & Ride Zone의 노드를 설정하였으며, 링크의 경우 주간선도로, 보조간선도로, 집산도로 등으로 구분하여 Table 6과 같이 구축하였다.
- 먼저 기초자료 분석단계에서는 앞에서 분석된 지역별/초·중·고등학교 별 등교통행의 수단분포를 살펴보고, Kiss & Ride 비율을 결정하였다.
- 본 연구는 Kiss & Ride Zone 설치 시 주변 도로망에 미치는 영향에 대하여 지체해소시간을 지표로 이용해 분석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 학교 주변 안정성 향상(Kiss & Ride Zone 설치)에 따른 인접도로망의 영향을 동적 교통망 분석을 이용하여 정량적으로 평가하는데 차별성을 두었다.
- 분석지역 내 기·종점 교통량은 Selected link analysis를 이용해 추출하였다.
- 세 번째로 Dynasmart-P를 이용하여 동적 네트워크 구축 및 Kiss & Ride 비율을 적용하여 시간대별 O/D를 구축하였으며, 시간대별 O/D 분포는 정규분포를 적용하였다.
- 시나리오 1~3은 학교 구분에 따른 현황 분석이며, 시나리오 4는 분석지역이 주거지 밀집지역임을 고려하여 Car-pool 제도를 통해 Kiss & Ride 차량의 비율을 감소시키는 방안에 따른 변화를 분석하였다.
- 시나리오 1에 대하여 Kiss & Ride Zone 길이를 50m, 20m로 변화시켰을 경우, Kiss & Ride Zone이 설치된 도로의 상류부에서 나타나는 영향을 분석하였다.
- 시나리오 3을 기준으로 Car-pool 제도를 통해 Kiss & Ride의 비율이 현재보다 감소할 경우 주변 도로망에 미치는 영향을 분석하였다.
대상 데이터
- New South Wales주 Strathfield 협의회에서 제시된 Kiss & Ride Zone 설치 사례로서, Kiss & Ride Zone에서의 규칙은 Table 1과 같다.
- 또한, 분석지역은 Kiss & Ride Zone설치가 통과교통량에 미치는 영향을 파악하기 위해서 간선도로가 위치해 있는 지역을 고려하였다.
- 본 연구에서는 학생들의 통학수단 중 Kiss & Ride 비율변화에 따른 주변 도로의 영향을 분석하기 위해 초등학교, 중학교, 고등학교가 밀집되어 있는 지역을 중심으로 수도권의 Kiss & Ride 비율(약 21%)과 유사한 지역을 분석대상지역으로 선정하였다.
- 분석 시나리오 구성은 학교 구분을 고려하여 총 5개로 구성하였다. 시나리오 1~3은 학교 구분에 따른 현황 분석이며, 시나리오 4는 분석지역이 주거지 밀집지역임을 고려하여 Car-pool 제도를 통해 Kiss & Ride 차량의 비율을 감소시키는 방안에 따른 변화를 분석하였다.
- 분석방법은 출생년도가 2006년 조사 당시 고등학교 3학년에 해당하는 1988년부터 초등학교 1학년에 해당하는 1999년 자료 중 출발시간이 5시 이후부터 도착시간이 9시 이전인 자료를 이용하였다.
- 분석지역으로 선정된 안양시 동안구의 학교등급 별 Kiss & Ride 비율은 각각 초등학교 약 2%, 중학교 약 6%, 고등학교 12%로 분석되었으며, 각 시나리오 별 설정내용과 Kiss & Ride 비율은 Table 4와 같다.
- 시나리오별 분석기준은 분석 링크의 속도 및 대기행렬 변화를 바탕으로 지체해소시간을 분석기준으로 설정하였으며, 분석 링크는 주요 간선도로인 국도 1호선 (경수대로)과 시민대로를 선정하였다. 분석 링크의 위치는 Fig.
- 이와 같은 기준으로 분석지역을 선정한 결과, 경기도 안양시 동안구 일대를 선택하였으며, 해당 지역은 초·중·고등학교의 Kiss & Ride 비율이 약 20%로 나타났다.
-
3. 1시간 교통량 산정
정적 교통망 분석방법은 교통수요예측 프로그램인 사통팔달과 수도권 교통본부에서 제공하는 수도권 5차 배포자료를 이용하였다
. 또한, 『도로·철도 부문사업의 예비타당성조사 표준지침 수정·보완 연구(제5판)』에서 제시된 수도권 첨두시간 집중률 8.
성능/효과
- 네 번째, Kiss & Ride Zone의 길이는 최소 100m로 제한하였다.
- 또한, 분석지역은 주거지 및 학교 밀집지역으로 간선도로(국도 1호선)가 위치해 있어 오전 첨두 시 출근통행이 많을 것으로 보이며, 격자형 도로망 형태로 시뮬레이션 구현 및 Kiss & Ride Zone 설치에 따른 주변 도로의 영향을 분석하는데 충분할 것으로 판단하였다.
- 분석링크 1의 경우 시나리오 1은 미시행 시와 비교하여 속도지체 해소시간의 변화는 거의 없는 것으로 분석되었으나, 40분 이후 최소 속도 변화는 큰 것으로 나타났다. 또한, 시나리오 2와 시나리오 3의 경우에는 속도 지체 해소시간이 미시행시에 비해 약 27%~33% 증가하는 것으로 나타났다.
- 링크별 변화를 살펴보면, 분석링크 1의 경우 대기행렬 지체해소시간이 시나리오 1과 미시행 시의 차이가 없는 것으로 나타났으며, 시나리오 2와 시나리오 3은 미시행 시에 비해 약 10%~41% 증가하는 것으로 분석되었다.
- 시나리오 3을 기준으로 Car-pool 제도를 통해 Kiss & Ride의 비율이 현재보다 감소할 경우 주변 도로망에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 시나리오 3에 비해 분석링크 3을 제외한 나머지 분석링크에서 속도 및 대기행렬의 지체해소시간이 감소하는 것으로 분석되었으며, 전반적으로 미시행 시 결과와 유사한 것으로 나타났다.
- 분석결과, Table 12의 링크 E에서는 대기행렬길이가 50m > 20m > 100m 순으로 일정한 패턴이 없는 것으로 나타났으나, 링크 A~D에서는 대기행렬길이가 100m > 50m > 20m 로 나타나 전반적으로 Kiss & Ride Zone 길이가 감소할수록 상류부의 대기행렬길이는 짧아지는 것으로 분석되었다.
- 분석링크 1의 경우 시나리오 1은 미시행 시와 비교하여 속도지체 해소시간의 변화는 거의 없는 것으로 분석되었으나, 40분 이후 최소 속도 변화는 큰 것으로 나타났다. 또한, 시나리오 2와 시나리오 3의 경우에는 속도 지체 해소시간이 미시행시에 비해 약 27%~33% 증가하는 것으로 나타났다.
- 분석링크 2는 시나리오 1과 시나리오 2에서 속도지체 해소 시간이 다소 증가(3%~7%)하는 것으로 분석되었으며, 시나리오 3의 경우에는 약 12%로 다른 시나리오에 비해 상대적으로 많이 증가하는 것으로 나타났다.
- 분석링크 2의 경우 시나리오 1과 시나리오 3에서 대기행렬 지체해소시간이 약 5%~12% 증가하는 것으로 나타났으나, 시나리오 2에서는 약 8% 감소하는 것으로 분석되었다.
- 분석링크 3은 시나리오 1에서는 대기행렬 지체해소시간이 약 10% 증가하는 것으로 나타났으며, 시나리오 2에서는 차이가 없는 것으로 분석되었다. 또한 시나리오 3에서는 약 6% 감소하는 것으로 나타났다.
- 분석링크 3의 경우 시나리오 1에서는 미시행시에 비해 속도지체 해소시간이 약 10% 증가하는 것으로 분석되었으며 반대로 시나리오 2와 시나리오 3에서는 약 1%~3% 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 이유로는 분석 대상 지역의 학교 정문이 국도 1호선(Link1, Link2) 축과 같이 종적인 위치에 존재하여 횡축에 대한 영향보다 종축에 대한 영향이 크기 때문인 것으로 분석되었다.
- 분석링크 4의 경우에는 모든 시나리오에서 속도지체 해소시간이 증가하는 것(약 12%~26%)으로 나타났으며, 특히 시나리오 3과 4의 경우 시나리오 1에 비해 두배 이상 증가하는 것으로 분석되었다.
- 본 연구에서는『2006년 수도권 가구통행실태조사』 Data를 이용하여 학교구분 별/지역 별 Kiss & Ride를 이용한 통학분포를 살펴보았으며, 외국의 사례를 이용하여 학교 앞 안전을 위해 Kiss & Ride Zone 설치 시 도로망에 미치는 영향을 학교구분 별로 단계적 시행을 가정하여 분석하였다. 분석의 평가지표로는 속도 및 대기행렬의 지체해소시간을 이용하였으며 분석결과, 3개의 시나리오 모두 주변 도로망에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 시나리오 별로 살펴보면, 시나리오 1의 경우 시민대로(분석링크 3과 4)에서 Kiss & Ride Zone의 설치 전에 비해 지체해소시간이 증가하는 것으로 분석되었다.
- 사례 분석결과, 외곽에서 도심으로 진입하는 통행속도의 변화가 일정지점 이후부터는 떨어진 통행속도를 회복하지 못하는 것으로 나타났으며, 속도를 지표로 이용했다는 점에서 본 연구와 일부 유사하나 Kiss & Ride의 특성상 나타날 수 있는 정차시간의 미반영 및 환승시설에 대한 분석으로 분석대상이 다르다는 점에서 차이를 보이고 있다.
- 세 번째, Kiss & Ride Zone의 정차시간은 5분으로 제한하였다.
- 영향권 분석결과 시나리오에 따라 Network 전체에 미치는 영향이 다소 차이가 있는 것으로 분석되었다.
- 이와 같이 통학수단의 이용비율이 높은 상위 3개 수단에 대하여 살펴보면, 수도권의 통학수단 분포는 학교 등급이 높아질수록‘도보’수단은 감소하는 반면, ‘일반 시내버스’ 및 ‘다른 사람이 운전하는 승용(승합)차를 타고’의 수단은 증가하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 이는 안전시설물 설치에 대한 계량적인 분석으로 동적인 시뮬레이션 분석을 통해 계산되며 기존 정적분석보다 상세하고 현실에 가까운 분석이 가능해 향후 학교 주변 안전에 대한 관심의 증가와 이에 따른 안전대책으로 Kiss & Ride Zone을 설치하는 경우, 사전분석을 통해 문제를 해결하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.
- 이는 안전시설물 설치에 대한 계량적인 분석으로 동적인 시뮬레이션 분석을 통해 계산되며 기존 정적분석보다 상세하고 현실에 가까운 분석이 가능해 향후 학교 주변 안전에 대한 관심의 증가와 이에 따른 안전대책으로 Kiss & Ride Zone을 설치하는 경우, 사전분석을 통해 문제를 해결하는데 도움을 줄 것으로 판단된다. 향후 과제로는 본 연구에서 수행하지 않은 영향권 도로의 우회경로 설정 및 용량확보 등과 같은 대안의 효과분석이 필요할 것이다.
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