판별모델 구축에 따른 도시고속도로의 교통사고 영향요인 분석에 관한 연구 - 부산지역 사례를 중심으로 - A Study on the Analysis of Urban Highways Traffic Accident's Impact Factors Based on Building Discriminant Models - In Busan Metropolitan City -원문보기
교통문제 해결을 위해 건설된 자동차 전용도로인 도시고속도로는 신호에 의하여 단속되지 않는 연속 교통류가 주된 흐름인 관계로 주행차량들의 주행속도가 일반도로에 비해 높아 교통사고 발생 시 인명 피해의 정도가 매우 크다는 특징이 있으며, 특히 인명 피해의 정도가 큰 중상 교통사고는 전체 교통사고에 있어서 매우 중요한 위치를 점하고 있어 중상 교통사고 발생에 미치는 영향요인에 대한 분석은 중상 교통사고 감소대책 수립 시 가장 우선적으로 고려되어져야 할 것이다. 따라서 본 연구는 도시고속도로에서 발생한 중상 교통사고 발생에 있어 여러 인자들의 복합적 작용을 알아보기 위한 미시적 분석의 일환으로 영향요인의 영향정도를 판별할 수 있는 모델을 구축하였는바, 그 결과는 다음과 같이 나타났다. 첫째, 판별모델에서는 전체 적중률들이 비교적 높게 나타났고, 상관비들을 고려해 볼 때 본 모델들이 유효하다고 판단되었으며, 제반 영향요인들의 특성 역시 명확하게 구분되었다. 둘째, 판별모델을 통하여 도시고속도로에서의 중상 교통사고 발생 영향요인별 문제점을 명확하게 도출할 수 있었다. 셋째, 판별모델을 통하여 도출된 문제점에 대한 개선대책도 명확하게 제시할 수 있었다.
교통문제 해결을 위해 건설된 자동차 전용도로인 도시고속도로는 신호에 의하여 단속되지 않는 연속 교통류가 주된 흐름인 관계로 주행차량들의 주행속도가 일반도로에 비해 높아 교통사고 발생 시 인명 피해의 정도가 매우 크다는 특징이 있으며, 특히 인명 피해의 정도가 큰 중상 교통사고는 전체 교통사고에 있어서 매우 중요한 위치를 점하고 있어 중상 교통사고 발생에 미치는 영향요인에 대한 분석은 중상 교통사고 감소대책 수립 시 가장 우선적으로 고려되어져야 할 것이다. 따라서 본 연구는 도시고속도로에서 발생한 중상 교통사고 발생에 있어 여러 인자들의 복합적 작용을 알아보기 위한 미시적 분석의 일환으로 영향요인의 영향정도를 판별할 수 있는 모델을 구축하였는바, 그 결과는 다음과 같이 나타났다. 첫째, 판별모델에서는 전체 적중률들이 비교적 높게 나타났고, 상관비들을 고려해 볼 때 본 모델들이 유효하다고 판단되었으며, 제반 영향요인들의 특성 역시 명확하게 구분되었다. 둘째, 판별모델을 통하여 도시고속도로에서의 중상 교통사고 발생 영향요인별 문제점을 명확하게 도출할 수 있었다. 셋째, 판별모델을 통하여 도출된 문제점에 대한 개선대책도 명확하게 제시할 수 있었다.
The urban highway, which is a motorway constructed to solve traffic issues, has the characteristic of extremely high damage to life during traffic accidents because the speed of vehicles is higher than typical roadways. In particular, because traffic accidents involving serious injuries hold a very ...
The urban highway, which is a motorway constructed to solve traffic issues, has the characteristic of extremely high damage to life during traffic accidents because the speed of vehicles is higher than typical roadways. In particular, because traffic accidents involving serious injuries hold a very important place among overall traffic accidents, analysis on factors affecting the occurrence of traffic accidents involving serious injuries must be considered with priority when establishing a reduction measure. Therefore, the study built a model that was capable of distinguishing the degree of the factors as part of microscopic analysis for investigating the complex effect of many elements concerning the occurrence of traffic accidents involving serious injuries in urban highways. The results are as follows. First, discriminant model showed a comparatively high level in overall accuracy rates, and, considering the correlation ratio, the models were determined to be valid, as all characteristics of the factors were clearly distinguished. Second, the problems of traffic accidents involving serious injuries on urban highways according to each factor, were clearly drawn out through the discriminant model. Third, the improvement measure for the problems drawn out from the discriminant models were clearly proposed.
The urban highway, which is a motorway constructed to solve traffic issues, has the characteristic of extremely high damage to life during traffic accidents because the speed of vehicles is higher than typical roadways. In particular, because traffic accidents involving serious injuries hold a very important place among overall traffic accidents, analysis on factors affecting the occurrence of traffic accidents involving serious injuries must be considered with priority when establishing a reduction measure. Therefore, the study built a model that was capable of distinguishing the degree of the factors as part of microscopic analysis for investigating the complex effect of many elements concerning the occurrence of traffic accidents involving serious injuries in urban highways. The results are as follows. First, discriminant model showed a comparatively high level in overall accuracy rates, and, considering the correlation ratio, the models were determined to be valid, as all characteristics of the factors were clearly distinguished. Second, the problems of traffic accidents involving serious injuries on urban highways according to each factor, were clearly drawn out through the discriminant model. Third, the improvement measure for the problems drawn out from the discriminant models were clearly proposed.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 도시고속도로에서 발생한 중상 교통사고 발생에 있어 여러 인자들의 복합적 작용을 알아보기 위한 미시적 분석의 일환으로 영향요인의 영향정도를 판별할 수 있는 모델을 구축하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 이러한 중상 교통사고에 대한 연구의 일환으로서 도시고속도로에서 발생한 중상 교통사고에 있어 그 영향요인들의 영향 정도를 판별할 수 있도록 하기 위하여 수량화 이론 Ⅱ류(Quantification II Method)를 이용하여 판별모델을 구축하여 이에 대한 적합성을 평가함으로써, 중상 교통사고 감소를 위한 정량적 척도의 간략화를 도모하였으며, 이를 근간으로, 중상 교통사고와 관련한 자료의 구축과정에서 중상 교통사고 조사와 관련한 제언도 함께 하고자 하는데 목적을 두고 연구를 수행하고자 한다.
따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위해서는 교통사고의 초등 조사 과정부터 결측치의 발생을 막을 수 있도록 표준화된 필수 조사항목을 지정하고, 이들 항목에 대한 조사의 의무화가 필요할 것으로 제의하고자 한다.
본 연구는 도시고속도로에 있어 중상 교통사고 발생 유무별 영향요인에 대해 그 영향 정도를 판별하는 모델을 구축하였다. 그 결과를 요약하여 보면 다음과 같다.
본 연구에서는 수량화 이론 Ⅰ~ Ⅳ류 중 질적 요인에 의한 “질적 외적 기준”을 예측 혹은 판별하기 위한 방법으로서, 정성적 속성의 각 Category에 적당한 수치를 부여하여 정량적인 변수처럼 다변량 분석을 적용하는 독창적인 이론으로서, Dummy 변수법과 유사한 수량화 이론 Ⅱ류를 적용하여 분석하고자 하였다.
이를 보면 사망만 발생하였거나 사망, 중상이 함께 발생한 건수는 많지 않아 해당 교통사고 발생 유무와 그 영향요인들을 정확하게 판별하기 용이하지 않아, 이후 본 연구에서는 중상만 발생한 교통사고에 대해 발생 유무와 영향요인들의 특성들을 살펴보고자 한다.
제안 방법
또한 중상 교통사고 발생 유무에 대해 교통사고 발생 유형, 기상상태, 도로형태, 도로선형, 운전자 연령, 차량용도, 행동유형, 교통법규 위반 내용 의 8가지 요인을 중심으로 영향정도를 분석하기 위하여, 수량화 이론 Ⅱ류 분석법을 이용하여 인자득점 및 편상관계수(Partial Correlation) 등을 산출하였으며, 경계점(Cutting Score) 과 적중률(Hit Ratio) 등으로 신뢰성을 검증한 후 최적의 판별모델을 구축하고자 한다.
먼저 번영로, 동서고가로, 관문대로 3곳을 모두 포함하는 도시고속도로 전체에 대해 2007년부터 2011년도까지 최근 5년간 721건에 대하여 중상 교통사고 발생 여부별 영향요인을 판별하기 위한 판별모델을 구축하기 위하여 수량화 이론 Ⅱ류 분석을 실시하였다.
이후 자료의 동질성을 분석해 본 결과, 결측치(Missing Value)로 인한 정보의 손실이 큰 사례 539건을 제외한 자료가 비교적 충실하게 구축된 721건에 대하여 분석을 실시하고자 한다.
즉, R개의 정성적 속성에 관한 지식을 사용하여 각각의 개체가 T개 군의 어딘가에 속하고 있는가를 판별하는 판별문제를 해석하는 Model이다.
대상 데이터
부산광역시 내 도시고속도로인 번영로, 동서로 그리고 관문대로 3곳의 2007년부터 2011년까지 최근 5년간 중상 교통사고 발생 여부별 영향요인을 판별하기 위하여 수량화 2류 분석방법에 의해 판별모델을 구축하였는바, 그 결과는 다음과 같다.
이를 위해, 부산광역시 내 도시고속도로인 번영로, 동서로 그리고 관문대로 3곳의 2007년부터 2011년까지 최근 5년간의 교통사고 자료 총 1,260건을 이용하여 일차적으로 28개 항목의 자료를 구축하였다.
성능/효과
교통법규 위반 내용별 특성으로는 궁극적으로 교통사고 발생 시 그 피해정도가 클 것으로 예상되는 중앙선 침범과 과속 등이 예측되어 상호 관련성이 높은 것으로 나타났다.
구축된 판별모델을 다음의 Table 3에서 종합적으로 살펴보면, 교통법규 위반 내용에 있어서는 중앙선 침범이, 교통사고 발생 유형에서는 중상이라는 인적피해가 유발될 수 있는 차 대 사람이, 도로형태에서는 터널 안이, 운전자 연령에서는 20대가, 행동유형에서는 과속을 쉽게 수반할 수 있는 직진 중이, 차량용도로는 운행거리가 상대적 긴 사업용 택시가, 도로선형은 과속을 쉽게 수반할 수 있으면서도 전방 시야가 불량한 평지의 커브 및 곡각 구간이, 기상상태는 흐린 날씨일 때가 중상 교통사고 발생 유에 대표적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.
9%로 비교적 높게 나타났다. 그리고 구축된 판별모델에서 외적변수에 대한 항목들로 구성되는 축이 외적변수를 어느 정도까지 잘 나타내어 주고 있는지를 나타내는 상관비는 0.10417로 나타나 중상 교통사고 발생 유무별 판별모델로서 유효하다고 판단되었다.
그리고 차량 단독사고는 대부분 주행차로 이탈에 의한 공작물 충돌이나 추락, 전도, 전복사고 등이 이에 속하는 것으로 나타났다. 그리고 차 대 사람 교통사고는 도로에서 공사하는 사람들의 횡단 중, 차도 통행 중 그리고 길 가장자리 통행과 관련이 높은 것으로 나타났다.
다음으로 도로형태와의 상호 관련 정도를 살펴보면, 터널 안이 63건 중 36건인 57.1%로 가장 높게 나타났으며, 다음으로는 단일로가 529건 중 217건인 41.0%, 교량 위는 91건 중 29건인 31.9% 그리고 교차로 부근이 38건 중 12건인 31.6% 순으로 나타났다.
도로선형과의 상호 관련 정도를 살펴보면, 과속과 관련한 커브 및 곡각구간 평지부가 81건 중 39건인 48.2%로 가장 높게 나타났으며, 다음으로는 역시 직선구간 평지부 470건 중 194건인 41.3%, 경사로 118건 중 44건인 37.3%, 커브 및 곡각구간 경사로 52건 중 17건인 32.7% 순으로 나타났다.
둘째, 중상 교통사고 발생 유무에 있어서 영향요인을 판별하는 모델을 통하여 도시고속도로에서의 중상 교통사고 발생 영향요인별 문제점을 명확하게 도출할 수 있었다고 분석되었다.
또한 이러한 판별기준에 의해 해당 집단을 올바르게 판별할 수 있는 확률이 어느 정도인지 알아보기 위해서 적중률을 구하여 본 결과, Table 2와 같이 중상 교통사고 발생 유는 68.7%, 무는 45.4%로 나타났으며, 전체 적중률은 54.9%로 비교적 높게 나타났다. 그리고 구축된 판별모델에서 외적변수에 대한 항목들로 구성되는 축이 외적변수를 어느 정도까지 잘 나타내어 주고 있는지를 나타내는 상관비는 0.
특히 과속사고의 경우 주행 중인 차량의 주행속도가 높아질수록 정지거리가 길어지므로 운전자가 위험상황을 회피하는데 필요한 시간이 길어져 중상 교통사고를 야기할 가능성이 매우 높아진다. 또한 질량과 속도에 관련된 운동 에너지의 물리적 관계에서도 충격량이 속도 제곱에 비례하여 커지므로, 속도가 높아질수록 주행 차량 운전자의 피해나 부상정도가 심각해질 확률이 더 높아진다.
또한 차량적 요인으로는 차량용도라는 영향요인 중에서 사업용 택시, 비사업용 화물, 콘크리트 믹서, 이륜 및 원동기가 주된 요인으로 작용하는 것으로 나타났다.
먼저 교통사고 발생건수 721건 중 인명 피해 정도가 큰 중상 이상의 피해가 발생한 경우에 대해서 살펴보면, 사망으로 발생한 건수는 17인 2.4%, 중상으로 발생한 건수는 294건인 40.8%, 사망과 중상이 함께 발생한 건수는 5건인 0.7%인 것으로 나타났다.
먼저 인적 요인으로는 교통사고 발생 유형, 운전자 연령, 행동유형, 교통법규 위반 내용을 영향요인으로 하여 중상 교통사고 발생 유무에 대한 영향 정도를 분석하였는바, 이중 교통사고 발생 유형은 차 대 차와 차 대 사람이 중상 교통사고 발생에 주된 요인으로 작용하고 있으며, 운전자 연령에서는 20대와 40대가, 행동유형에서는 직진 중, 교통법규 위반 내용으로는 과속 및 안전거리 미확보, 중앙선 침범, 주취 및 약물 운전 금지가 주된 요인으로 작용하고 있음을 알 수 있다.
먼저 중상 교통사고 발생 유무와 교통사고 발생 유형 간의 상호 관련 정도를 살펴보면, 교통사고 발생 유형별 중상 교통사고 발생 비율에 있어 차 대 사람 교통사고 12건 중 중상 교통사고 발생이 9건인 75.0%로 가장 높게 나타났으며, 다음으로는 차 대 차 교통사고가 601건 중 257건인 42.8%, 차량 단독 교통사고 108건 중 28건인 25.9% 순으로 나타났다.
반면에 교통법규 위반 내용에 있어서는 주취 및 약물 운전 금지위반, 교통사고 발생 유형에서는 차량 단독, 도로형태에서는 차량의 주행속도가 상대적으로 낮은 교차로 부근, 운전자 연령에서는 60세 이상, 행동유형에서는 대향차량과의 충돌 시 조수석에 충격이 됨으로 인하여 운전자에 대한 충격이 상대적 적은 U턴 중, 차량용도로는 비사업용 버스, 도로선형은 경사로가 있는 직선부 구간, 기상상태는 비, 눈일 때가 중상 교통사고 발생 유무에 대표적 영향을 미치는 것으로 나타났다.
분석 대상이 되는 721건 중 다음의 Table 1에서 보는 바와 같이 중상 교통사고 발생 유무에 있어 유인 건수는 294건인 40.8%의 비율을 차지하고 있고, 무인 건수는 427건인 59.2%를 차지하는 것으로 나타나 무인 건수가 약간 더 많은 것으로 나타났다.
셋째, 중상 교통사고 발생 유무에 있어서의 영향요인을 판별하는 모델을 통하여 도시고속도로에서의 중상 교통사고 발생 영향요인별 문제점을 개선하기 위한 개선대책을 명확하게 제시할 수 있었다고 분석되었다.
최근 전 지구적으로 그 영향이 나타나고 있는 이상기후로 인하여 우리나라도 예외 없이 이상기후인 일자가 점차 증가하고 있다. 아울러 자동차의 성능 향상에 따른 주행속도의 증가로 인하여 이상기후에서 운전 중에 도로교통법 상 이상기후일 때의 감속기준을 적용, 감속치 않음으로 인하여 비나 눈이 올 때나 흐린 날씨일 경우에 중상 교통사고가 많이 발생하는 것으로 나타났다.
운전자 연령과의 상호 관련 정도를 살펴보면, 사회활동을 위하여 운전의 기회가 많은 20대가 155건 중 69건, 44.5%로 가장 높게 나타났으며, 그 다음으로는 역시 사회활동이 왕성한 연령대인 40대가 177건 중 77건인 43.5%, 50대는 149건 중 59건인 40.0% 순으로 나타났다.
운전자 연령별 특성으로는 사회활동의 폭이 넓어지면서 이와 관련하여 운전의 기회도 증가하여 상호 관련성이 높은 것으로 나타났다.
이를 살펴보면, 교통법규 위반유형, 교통사고 발생 유형, 도로형태, 운전자 연령, 행동유형, 차량용도, 도로선형, 기상상태의 순서로 나타났다.
자동차 전용도로인 도시고속도로의 특성상 주행속도가 증가하고 이로 인하여 직선구간 내지 커브 및 곡간구간 모두에 있어 교통사고의 발생 위험성이 높은 평지에서 많이 발생하는 것으로 나타났다.
차량 단독과 차 대 사람 교통사고의 경우는 교통사고 발생 개요를 살펴본 결과, 도시고속도로 진·출입 램프와 연결된 합류구간에서의 합류를 위한 진입과정에서의 충돌과 진입 후 앞 차량의 급정지 등으로 인한 앞 차량과의 추돌사고가 많은 것으로 나타났다.
차량용도와의 상호 관련 정도를 살펴보면, 운전의 기회와 운행거리가 상대적으로 긴 택시가 68건 중 37건인 54.4%로 가장 높게 나타났으며, 그 다음으로는 운행영역이 상대적으로 넓어 운행거리가 상대적 긴 비사업용 및 사업용의 콘크리트 믹서 트럭, 렌터카 등이 86건 중 38건인 44.2%, 94건 중 37건인 39.7% 순으로 나타났다.
첫째, 도시고속도로에 있어 중상 교통사고 발생 유무별 영향요인을 판별하는 모델에서는 전체 적중률들이 비교적 높게 나타났고, 상관비들을 고려해 볼 때 본 모델들은 유효하다고 판단되었으며, 제반 영향요인들의 특성 역시 명확하게 구분되었다고 분석되었다.
행동유형별 특성으로는 궁극적으로 과속 여부가 상대 운전자에게 있어서의 잠재적 위험요소로 영향을 주어 상호 관련성이 높은 것으로 나타났다.
후속연구
다음으로 그 값이 큰 변수일수록 외적변수에 대한 영향정도의 큰 요인으로 작용한다고 볼 수 있어 외적변수에 대한 기여도를 나타내는 편상관계수는 외적변수인 중상 교통사고 발생 유무에 대한 교통사고 영향요인들의 값들이 큰 순서대로 살펴보면 될 것이다.
다음으로 환경적 요인에서는 터널 안, 흐린 날씨, 커브 및 곡각에서의 평지 및 경사로로 시야의 제약이 있고, 과속하기 쉬운 구간에서 높은 피해정도가 일어났다. 또한 차량적 요인에서는 사업용 택시와 비사업용 승용, 화물 및 콘크리트 믹서 등이 연도별로 잦은 빈도를 나타냄으로, 향후 교통사고 피해 예방을 위해 이들 차량에 대해 중점적으로 관심을 기울일 필요가 있음을 암시해준다.
먼저 가변 속도제어(Valuable Speed Limits: VSL)시스템을 구축하여 운전환경이 변화는 구간(터널, 교량 위, 커브 및 경사로 등의 도로선형), 공사구간 등 다양한 환경 변화에 대응해서 실시하거나, 비와 눈, 횡풍 등의 이상기후일 때의 감속기준이 적용된 최고 제한속도를 운전자에게 제 때에 고지시킬 수 있어야 할 것으로 판단된다.
이상의 연구 결과, 도시고속도로 중상 교통사고를 조사, 분석하는 측면에서 상당수의 변수들에 의해 결측치가 많아 분석과정에서 막대한 정보 손실이 초래되게 되어 이로 인하여 보다 심층적인 분석을 하기 어려웠다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
교통문제 해결을 위해 건설된 자동차 전용도로는 무엇인가?
하지만 교통문제 해결을 위해 건설된 자동차 전용도로인 도시고속도로는 신호에 의하여 단속되지 않는 연속 교통류가 주된 흐름인 관계로 주행차량들의 주행속도가 다른 일반도로에 비해 높아 교통사고 발생 시 큰 인명피해가 일어날 수 있는 특징을 가지고 있으며, 특히 중상 교통사고는 인명 피해의 정도가 크므로 생산성의 저하, 사회손실비용의 증가 등이 발생하며 사회 전반에 크나큰 피해를 유발시킨다는 점에서 그 어떤 분야보다도 국가적 차원에서의 연구가 절실히 필요하다. 이처럼 중상 교통사고의 경우 전체 교통사고에 있어서 매우 중요한 위치를 점하고 있음에도 불구하고 영향요인들에 대한 심층적인 분석 및 연구가 수행된 적이 전무하다.
도시고속도로에서 발생한 중상 교통사고 발생에 있어 여러 인자들의 복합적 작용을 알아보기 위한 미시적 분석의 일환으로 영향요인의 영향정도를 판별할 수 있는 모델을 구축하였는바, 그 결과는 어떠한가?
따라서 본 연구는 도시고속도로에서 발생한 중상 교통사고 발생에 있어 여러 인자들의 복합적 작용을 알아보기 위한 미시적 분석의 일환으로 영향요인의 영향정도를 판별할 수 있는 모델을 구축하였는바, 그 결과는 다음과 같이 나타났다. 첫째, 판별모델에서는 전체 적중률들이 비교적 높게 나타났고, 상관비들을 고려해 볼 때 본 모델들이 유효하다고 판단되었으며, 제반 영향요인들의 특성 역시 명확하게 구분되었다. 둘째, 판별모델을 통하여 도시고속도로에서의 중상 교통사고 발생 영향요인별 문제점을 명확하게 도출할 수 있었다. 셋째, 판별모델을 통하여 도출된 문제점에 대한 개선대책도 명확하게 제시할 수 있었다.
도시고속도로의 단점은 무엇인가?
하지만 교통문제 해결을 위해 건설된 자동차 전용도로인 도시고속도로는 신호에 의하여 단속되지 않는 연속 교통류가 주된 흐름인 관계로 주행차량들의 주행속도가 다른 일반도로에 비해 높아 교통사고 발생 시 큰 인명피해가 일어날 수 있는 특징을 가지고 있으며, 특히 중상 교통사고는 인명 피해의 정도가 크므로 생산성의 저하, 사회손실비용의 증가 등이 발생하며 사회 전반에 크나큰 피해를 유발시킨다는 점에서 그 어떤 분야보다도 국가적 차원에서의 연구가 절실히 필요하다. 이처럼 중상 교통사고의 경우 전체 교통사고에 있어서 매우 중요한 위치를 점하고 있음에도 불구하고 영향요인들에 대한 심층적인 분석 및 연구가 수행된 적이 전무하다.
참고문헌 (6)
Go, S. S. (1996). A study on the correlation analysis among impact factors causing traffic accidents, Ph.D Dissertation, Civil Engineering of Donga University.
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