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문제 정의
- 이 연구는 고속도로 구간과속단속시스템 설치에 따른 교통사고 감소효과를 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 구간과속단속시스템 설치된 고속도로 9개 구간 전체를 대상으로 도입 5년간(사전 2년, 사후 3년) 수집된 교통사고 자료를 활용하여 대표적인 사전·사후 분석방법의 하나인 비교그룹방법을 통한 교통사고 감소효과를 추정하였다.
제안 방법
- 이 연구는 Mun et al.(2012)의 연구 성과를 준용하여 교통량정보제공시스템(TMS) 및 포털지도를 통하여 고속도로 452개의 구간을 대상으로 다양한 자료를 수집하고, 우선 교통량을 중심으로 총 25개 군집으로 나누어 분석한 후, 동일한 군집내 차로 수 및 구간길이의 유사성을 중심으로 비교대상 그룹 18개 구간을 선택한다(Table 4 참조).
- (2005)은 기존 지점과속단속시스템의 한계를 분석하고, 구간과속단속시스템을 적용하기 위한 도로 구간의 적정거리를 현장 도로구조, 교통여건, 사고발생 내용을 검토하여 제시하였다. 또한 교량이나 터널에 대하여 적절한 구간단속시스템의 설치 위치를 제안하였다.
- 또한 기존의 연구는 시스템 설치 사전·사후 교통사고의 평균을 이용하여 분석을 시도하였으나, 이 연구에서는 사고자료 수집기간을 5년(사전 2년, 사후 3년)으로 확장하여, 연차별 교통사고 감소효과를 분석한다.
- 이 연구는 자료수집 한계에 따라 비교그룹방법을 활용하나, 설치 후 1년차, 2년차 및 3년차의 분석을 시도 하여 RTM 문제를 최대한 보완하고, 연도별 사고 감소 효과를 판단한다. 또한 단순비교방법과 일대일 비교방법도 함께 시행하여 그 차이를 살펴본다.
- (2005)은 과속단속시스템의 설치 사례를 분석하여, 설치 전·후의 속도 변화를 분석하였다. 또한 속도 감소지점 분석을 통해 과속단속시스템의 적절한 설치 위치를 직선부 중앙지점으로 제안하였다.
- 이에 본 연구는 2007년 이후 도입된 고속도로 구간과속단속시스템 9개 구간 전체를 대상으로 도입 전·후 5년간의 사고자료(사전 2년, 사후 3년)를 수집한다. 또한 이를 기반으로 구간과속단속시스템 도입에 따른 사고감소 효과를 전체 교통사고(TAs), 중상이상 교통사고(FSAs), 사망 교통사고(FAs), 중상 교통사고(SAs), 전체 사상자수(TIs), 중상이상 사상자수(FSIs), 사망자 수(FIs) 및 중상자 수(SIs)로 구분하여 다양한 지표의 연차별 분석을 시행하고자 한다.
- 분석은 구간과속단속시스템 도입에 따른 전체 교통사고(TAs), 중상이상 교통사고(FSAs), 사망 교통사고 (FAs), 중상 교통사고(SAs), 전체 사상자수(TIs), 중상이상 사상자수(FSIs), 사망자 수(FIs) 및 중상자 수 (SIs)로 구분하여 연차별 분석을 시행되었으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
- 아울러 이 연구는 사전·사후 분석기간이 동일해야 하는 점을 감안하여, 사전 사고 자료는 평균값을 활용하여 분석을 시행한다.
- 우선 문헌연구를 통하여 구간과속단속장비의 운영 특성 및 국내외 연구 동향을 살펴보고, 다양한 형태의 사전·사후 분석방법론을 고찰한다.
- 이를 위해 구간과속단속시스템 설치된 고속도로 9개 구간 전체를 대상으로 도입 5년간(사전 2년, 사후 3년) 수집된 교통사고 자료를 활용하여 대표적인 사전·사후 분석방법의 하나인 비교그룹방법을 통한 교통사고 감소효과를 추정하였다.
- 이후 구간과속단속시스템의 도입에 따른 분석지표별 교통사고 감소효과를 비교그룹방법(comparison group method) 및 기타 방법에 의해 평가하고, 연구결과의 정리 및 향후 과제 등을 제시한다.
- 첫째, 기존의 대부분 연구와 달리 구간과속단속시스템 도입에 따른 실증적 사전·사후 분석을 수행한다.
대상 데이터
- 12.17 동안 순차적으로 도입(Table 1 참조)되었기 때문에 2007년에서 2012년까지 6년의 기간 중 운영 일을 기준으로 5년(사전 2년·사후 3년)의 자료를 수집한다.
- 17 동안 순차적으로 도입(Table 1 참조)되었기 때문에 2007년에서 2012년까지 6년의 기간 중 운영 일을 기준으로 5년(사전 2년·사후 3년)의 자료를 수집한다. TAAS가 운영되기 전인 2006년 자료가 필요한 3개 구간 중 한 구간은 과거 이력자료를 활용하며, 2006년의 자료수집이 불가능한 나머지 2개 구간은 자료수집이 가능한 1개년의 자료를 활용한다. 또한 2011년 운영된 1개소의 설치 후 사고 자료는 부득이 2012년 1개년의 자료만을 활용한다(Table 3 참조).
- 교통사고자료는 도로교통공단에서 운영 중인 교통사고분석시스템(TAAS)의 경찰DB를 기준으로 수집한다. 또한 고속도로 구간과속단속시스템은 2007.
- 다음으로 구간과속단속시스템이 도입되어 있는 전국 9개 구간 총 5년간(사전 2년, 사후 3년)간의 사고자료를 수집하고, 통계적 방법을 통하여 비교그룹 선정 후 동일한 방식으로 사고자료를 수집한다.
- 둘째, 기존의 연구는 시스템 설치의 일부만을 분석하였으나, 이 연구는 2012년 12월을 기준으로 국내에 운영되고 있는 9개 구간 전체(100%)를 대상으로 분석한다. 또한 기존의 연구는 시스템 설치 사전·사후 교통사고의 평균을 이용하여 분석을 시도하였으나, 이 연구에서는 사고자료 수집기간을 5년(사전 2년, 사후 3년)으로 확장하여, 연차별 교통사고 감소효과를 분석한다.
- TAAS가 운영되기 전인 2006년 자료가 필요한 3개 구간 중 한 구간은 과거 이력자료를 활용하며, 2006년의 자료수집이 불가능한 나머지 2개 구간은 자료수집이 가능한 1개년의 자료를 활용한다. 또한 2011년 운영된 1개소의 설치 후 사고 자료는 부득이 2012년 1개년의 자료만을 활용한다(Table 3 참조).
- 비교대상 그룹은 고속도로 452개 IC구간을 대상으로 교통사고에 유의미한 영향을 미치는 변수인 구간길이, 일교통량, 버스비율 및 곡선구간수를 수집하여 선정하였다. 먼저 일교통량을 중심으로 25개 그룹으로 분류한 뒤최종적으로 버스비율과 곡선구간수가 분석대상 그룹과 유사특성을 가지는 14개 구간을 선정하였다.
- 분석 자료의 수집은 구간과속단속시스템이 운영되는 고속도로 9개소 전체를 대상으로 한다(Table 1 참조).
- 비교대상 그룹은 고속도로 452개 IC구간을 대상으로 교통사고에 유의미한 영향을 미치는 변수인 구간길이, 일교통량, 버스비율 및 곡선구간수를 수집하여 선정하였다. 먼저 일교통량을 중심으로 25개 그룹으로 분류한 뒤최종적으로 버스비율과 곡선구간수가 분석대상 그룹과 유사특성을 가지는 14개 구간을 선정하였다.
- 이에 본 연구는 2007년 이후 도입된 고속도로 구간과속단속시스템 9개 구간 전체를 대상으로 도입 전·후 5년간의 사고자료(사전 2년, 사후 3년)를 수집한다.
- 2007년 12월 영동고속도로 둔내터널 구간을 대상으로 운영을 시작한 구간과속단속시스템은 연차별로 그 설치지점을 늘여오고 있으며, 2012년 12월 현재 전국 고속도로 9개 구간에서 운영되고 있다. 일반국도 6개 구간을 포함하면 총 15개 구간에서 이 시스템이 운영 중에 있으나 본 연구에서는 고속도로 9개 구간만을 공간적 범위로 한다.
성능/효과
- 그리고 무인구간속도위반단속시스템의 평균속도가 무인과속단속시스템 보다 약 35km/h 낮은 것으로 분석하였다. 결론적으로 무 인구간속도위반단속시스템이 캥거루효과도 없을 뿐만 아니라 제한속도 준수에서도 효과적인 것으로 검증하였다.
- 또한 그들은 제한속도 준수를 위한 두 시스템에 효과성을 검토하기 위하여 데이터를 수집하고 통계적인 분석을 실시하였다. 그 결과 무인구간속도단속시스템에서는 캥거루효과가 발생하지 않았고, 이러한 캥거루효과에 의한 차량 감속은 약 400m 전방에서 시작하는 것으로 분석하였다. 그리고 무인구간속도위반단속시스템의 평균속도가 무인과속단속시스템 보다 약 35km/h 낮은 것으로 분석하였다.
- (2012)은 EB방법을 사용하여, 교차로 신호위반 단속카메라 설치 후 효과를 교통사고 유형별로 분석하였다. 그 결과 전체사고는 5.49% 증가하였고, 사망사고는 26% 감소한 것으로 분석하였다.
- (1998)은 고속도로 교통안전관리를 목적으로 구간통행속도에 기초한 단속시스템을 시범 도입한 네덜란드 A2 고속도로 3km 구간(ADT 70,000대)에 대한 사전·사후분석을 실시하였다. 그 결과 차량의 과속비율은 6.0%(4,200대)에서 0.6%(420대)로 감소, 차량의 평균속도는 115km/h에서 106km/h로 감소, 그리고 교통사고는 10% 감소한 것으로 분석되었다.
- (2008)은 국내 고속도로에 도입된 구간 과속단속시스템 중 2개 구간(서해안 고속도로 구간 및 영동고속도로)효과평가를 위하여 시스템의 적용 전·후 운행속도 자료 및 사고 자료를 수집하여 비교·분석하였다. 그 결과, 시스템 설치 후 평균속도가 서해안고속도로에서는 7.1%, 영동고속도로에서는 4.8% 감소하여 속도 저감 효과가 나타나는 것으로 분석하였고, 해당 구간에서 속도편차가 줄어들어 교통류 안정적 흐름을 보이는 것으로 분석하였다. 또한 그들은 시스템 도입 후 효과를 교통사고건수의 변화로 분석하였다.
- 그 결과 무인구간속도단속시스템에서는 캥거루효과가 발생하지 않았고, 이러한 캥거루효과에 의한 차량 감속은 약 400m 전방에서 시작하는 것으로 분석하였다. 그리고 무인구간속도위반단속시스템의 평균속도가 무인과속단속시스템 보다 약 35km/h 낮은 것으로 분석하였다. 결론적으로 무 인구간속도위반단속시스템이 캥거루효과도 없을 뿐만 아니라 제한속도 준수에서도 효과적인 것으로 검증하였다.
- 넷째, 선행연구 고찰을 통해 고속도로 본선에의 교통 사고 주요변수인 일교통량을 중심으로 25개 그룹으로 분류한 뒤 버스비율 및 곡선 구간 수 등을 반영하여 비교 그룹을 선정함으로써 분석 결과의 신뢰도를 향상한다.
- 둘째, 심각사고(중상 이상)의 발생건수 및 사상자수는 각각 41.7%와 32.2% 감소한 것으로 분석되어, 심각사고(사상자) 감소에 높은 효과가 있는 것으로 평가된다.
- 또한 중상이상 사고건수는 5-79%, 총 사상자 수는 (-)6-40%, 사망 및 중상 사상자 수는 5-60%의 사고 감소효과가 기대된다. 또한 사고감소효과가 가장 크게 나타나는 설치 후 3년차에는 전체 교통 사고건수는 16-75%, 중상이상 사고건수는 31-89%, 총 사상자 수는 17-58%, 사망 및 중상 사상자 수는 36-80%의 사고 감소효과가 기대된다.
- 또한 설치 후 사고건수 감소효과(λ)는 연평균 8.61건으로 설치 1년차에 6.28건, 2년차에 8.15건, 3년차에 11.41건으로 3년차까지 효과가 증가한 것으로 분석되었다.
- 02로 나타나 (-)2-64%의 사고감소효과가 발생할 수 있는 것으로 기대된다. 또한 중상이상 사고건수는 5-79%, 총 사상자 수는 (-)6-40%, 사망 및 중상 사상자 수는 5-60%의 사고 감소효과가 기대된다. 또한 사고감소효과가 가장 크게 나타나는 설치 후 3년차에는 전체 교통 사고건수는 16-75%, 중상이상 사고건수는 31-89%, 총 사상자 수는 17-58%, 사망 및 중상 사상자 수는 36-80%의 사고 감소효과가 기대된다.
- 또한 그들은 시스템 도입 후 효과를 교통사고건수의 변화로 분석하였다. 분석 결과 교통사고건수는 서해안선 3.2% 및 영동선 12.2% 감소하여 사고 감소 효과가 있는 것으로 분석하였다.
- (2010)은 Hauer의 EB방법을 이용하여 무인신호위반단속장비 설치 후 3년 동안의 사고 감소효과를 분석하였다. 분석 결과 설치 후 2년까지 감소율이 감소하고, 그 이후부터는 유지되는 것으로 분석하였다.
- (2012)은 서해안고속도로 등 총 6개 구간을 대상으로 설치 전·후 각 1년의 사고이력자료를 토대로 지표별 교통사고 감소효과를 분석하였다. 분석결과 사고건수 14.0%, 사상자수 41.0%, 중상 이상 사고건수 24.0% 및 중상이상 사상자수 40.0%의 효과가 있는 것으로 밝혔으며, 감소효과의 신뢰구간을 제시하였다.
- 사망 교통사고 발생건수 감소효과는 전체 교통사고 발생건수 감소효과 32.0%보다 다소 낮은 13.7%로 분석된다. 또한 2년차에는 오히려 사고 증가 효과가 발생하고 있다.
- 사망자 수 감소효과는 전체 사상자 수 감소효과 17.1%보다 높은 24.9%로 분석된다. 또한 사망 사고건수와 마찬가지로 2년차에 사망자 수 증가효과가 발생하고 있다.
- 셋째, 구간과속단속시스템 도입에 따른 교통사고 감소효과는 연차별로 점차 증가세를 나타내고 있으며, 운영 후 3년차에서 가장 높은 사고감소효과가 나타난다.
- 연차별로 분석하면 1, 2년차에 비해 3년차의 감소효과가 60.2%로 높게 분석된다. 이에 시스템 도입 후 3년 차까지는 사망 및 중상 사고건수 측면에서도 도입효과가 높아지는 것으로 판단된다.
- 연차별로 분석하면 시간이 흐름에 따라 감소효과가 점차 증가하는 패턴을 나타내고 있으며, 1년차 18.0% 및 2년차 31.4%에 비해 3년차의 감소효과가 45.9%로 사고감소 효과는 3년차까지 증가하는 것으로 분석된다. 이에 시스템 도입 후 3년차까지는 전체 사고건수 측면에서 도입효과가 높아지는 것으로 판단된다.
- 연차별로 분석하면 전체 사상자수와 달리 1년차에서도약 22.4% 감소한 것으로 분석되며, 3년차의 감소효과가 57.7%로 가장 높게 분석되어 3년차까지 감소효과가 증가한 것으로 판단된다.
- 이 연구는 자료수집 한계에 따라 비교그룹방법을 활용하나, 설치 후 1년차, 2년차 및 3년차의 분석을 시도 하여 RTM 문제를 최대한 보완하고, 연도별 사고 감소 효과를 판단한다. 또한 단순비교방법과 일대일 비교방법도 함께 시행하여 그 차이를 살펴본다.
- Figure 1 및 2는 분석결과를 종합하고 있다. 이 연구에서 분석한 4가지 효과척도(MOE) 모두에서 감소효과가 있는 것으로 분석되며, 시간이 지날수록 감소효과는 점차 증가하는 것으로 나타난다. 또한 중상이상의 심각 사고(사상자) 감소에 높은 기대치를 나타내고 있다.
- KoROAD(2007)는 구간과속단속시스템 설치기준 마련을 위한 위치선정 기준, 규격 및 평가모형에 대한 연구를 진행하였다. 이를 통하여 차량의 평균속도, 교통량, 제한속도 10kph 초과차량 비율, 차로수, 중차량비, 종단구배 및 횡단경사가 교통사고에 영향을 미치는 주요변수임을 밝혀내었다.
- 2%로 높게 분석된다. 이에 시스템 도입 후 3년 차까지는 사망 및 중상 사고건수 측면에서도 도입효과가 높아지는 것으로 판단된다.
- 9%로 사고감소 효과는 3년차까지 증가하는 것으로 분석된다. 이에 시스템 도입 후 3년차까지는 전체 사고건수 측면에서 도입효과가 높아지는 것으로 판단된다.
- 5%로 사고감소 효과는 3년차까지 증가하는 것으로 분석된다. 이에 시스템 도입 후 3년차까지는 전체 사상자 수 측면에서 도입효과가 높아지는 것으로 판단된다.
- 전체 교통사고 발생건수의 경우 시스템을 도입하지 않았을 때 예상되는 교통사고 36.2건에 비해 약 10.24건 적은 26.0건이 발생하였으며, 3년 평균 약 32.0%의 사고건수 감소효과가 있은 것으로 분석된다.
- 중상이상 교통사고 발생건수 감소효과는 전체 교통사고 발생건수 감소효과 30.2%보다 높은 41.7%로 분석되어 구간과속단속시스템의 도입이 중상이상의 심각사고 발생 건수 감소에 높은 기여를 한다고 판단할 수 있다.
- 첫째, 비교그룹방법을 활용하여 구간과속단속시스템 운영성과를 분석한 결과, 교통사고 발생건수와 사상자수는 각각 32.0%와 17.1% 감소하는 것으로 분석된다.
- 한편, 사고발생건수 감소에 비해 사상자수 감소효과가 있는 것으로 분석되며, 시간이 지날수록 감소효과는 점차 증가하는 것으로 나타난다. 또한 중상이상의 심각 사고(사상자) 감소에 높은 기대치를 나타내고 있다.
후속연구
- 이에 향후 곡선 반경 등의 기하구조를 반영하여 유사지점의 정확성을 높여 연구의 신뢰도를 향상시킬 필요성이 있다. 또한 많은 사고 자료의 수집, 교통량 변화를 감안한 다양한 방법론을 통한 분석, 구간 길이의 세분화 등을 추가한 연구가 필요하다고 판단된다. 아울러 구간별 사고 감소 효과 및 사고형태의 구조변화에 대한 분석도 필요하다고 판단된다.
- 또한 향후 구간과속 단속시스템의 최대 설치효과 및 안정화 시점에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.
- 또한 많은 사고 자료의 수집, 교통량 변화를 감안한 다양한 방법론을 통한 분석, 구간 길이의 세분화 등을 추가한 연구가 필요하다고 판단된다. 아울러 구간별 사고 감소 효과 및 사고형태의 구조변화에 대한 분석도 필요하다고 판단된다.
- 이 연구는 구간과속단속시스템의 사고 감소 효과에 대한 기초 연구로 방법론 및 자료 수집에 한계를 지닌다. 이에 향후 곡선 반경 등의 기하구조를 반영하여 유사지점의 정확성을 높여 연구의 신뢰도를 향상시킬 필요성이 있다.
- 현재 우리나라는 교통안전도 Global Top 10 진입을 목표로 2016년까지 교통사고 사망자를 40% 감소시키기 위하여 노력하고 있다. 이 연구를 통하여 그 성과가 입증된 만큼 치사율이 높은 고속도로 교통사고 사망자수 감소를 위한 구간과속단속시스템의 도입이 필요하다고 판단된다.
- 또한 사망사고의 경우 2년차에서 사고 증가가 나타났다. 이는 수집된 자료가 부족하여 발생한 것으로 판단되어, 향후 이를 보완한 연구가 필요한 것으로 판단된다.
- 이는 국내 운전자들에게 생소한 구간과속단속시스템이 시간이 지남에 따라 안정화되어 사고 감소효과가 크게 나타나는 것으로 판단된다. 이는 안정화되는 시점이후 감소할 것으로 판단되나, 이는 향후 연구를 통해 정확한 분석이 필요한 것으로 사료된다.
- 이 연구는 구간과속단속시스템의 사고 감소 효과에 대한 기초 연구로 방법론 및 자료 수집에 한계를 지닌다. 이에 향후 곡선 반경 등의 기하구조를 반영하여 유사지점의 정확성을 높여 연구의 신뢰도를 향상시킬 필요성이 있다. 또한 많은 사고 자료의 수집, 교통량 변화를 감안한 다양한 방법론을 통한 분석, 구간 길이의 세분화 등을 추가한 연구가 필요하다고 판단된다.
- 또한 사망 사고건수와 마찬가지로 2년차에 사망자 수 증가효과가 발생하고 있다. 이에 향후 더 많은 자료를 수집하여 활용한 연구가 필요한 것으로 판단된다.
- 7건으로 수집된 사고 건수의 표본 수가 매우 적어 발생한 것으로 판단된다. 이에 향후 더 많은 자료를 활용한 분석이 필요하다고 생각된다.
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