자동차가 도로를 주행하는데 있어, 도로설계기준에 미흡한 노면의 상태와 도로환경은 운전자에게 큰 영향을 미친다. 특히, 과거에는 도로설계를 경험적이고 관념적인 판단으로 설계하고 수행하였으나, 최근에는 3, 4차원의 요소들을 동시에 검토하고 조정하는 새로운 기술개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 교통사고 재현을 위한 PC-crash 프로그램을 이용하여 빙판도로의 최고점에서 제동시 주행속도와 종단경사 변화에 따른 차량의 거동특성을 분석하였다. 그 결과로, 교차로 종단경사에 대한 차량거동특성에 노면상태에 따른 마찰계수와 차량속도가 영향을 미친다는 사실을 확인하였으며, 도로설계에 대한 문제점을 사전에 해결하기 위한 시뮬레이션을 통하여 검증의 적합성을 보여주었다.
자동차가 도로를 주행하는데 있어, 도로설계기준에 미흡한 노면의 상태와 도로환경은 운전자에게 큰 영향을 미친다. 특히, 과거에는 도로설계를 경험적이고 관념적인 판단으로 설계하고 수행하였으나, 최근에는 3, 4차원의 요소들을 동시에 검토하고 조정하는 새로운 기술개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 교통사고 재현을 위한 PC-crash 프로그램을 이용하여 빙판도로의 최고점에서 제동시 주행속도와 종단경사 변화에 따른 차량의 거동특성을 분석하였다. 그 결과로, 교차로 종단경사에 대한 차량거동특성에 노면상태에 따른 마찰계수와 차량속도가 영향을 미친다는 사실을 확인하였으며, 도로설계에 대한 문제점을 사전에 해결하기 위한 시뮬레이션을 통하여 검증의 적합성을 보여주었다.
When a vehicle is running on the road, the surface conditions and environment of road by reason of insufficient road design standards is so greatly that have an effect on drivers. In particular, the road design of the past is conducted empirical and ideal judgment, but recently, the new technical de...
When a vehicle is running on the road, the surface conditions and environment of road by reason of insufficient road design standards is so greatly that have an effect on drivers. In particular, the road design of the past is conducted empirical and ideal judgment, but recently, the new technical development is attempted that three and four dimensional parameters is reconsidering and adjusting at the same time. In this study, we analyzed the vehicle behavior characteristics according to the change of driving speed and vertical grades on braking at the peak point of the frozen road by using a PC-crash program for traffic accident reconstruction. As a result, we were conformed the fact that the friction coefficient of road surface and the vehicle speed is affected by vehicle behavior characteristics for intersection vertical grades and were showed the feasibility of verification through a simulation in order to solve the problem of road design in advance.
When a vehicle is running on the road, the surface conditions and environment of road by reason of insufficient road design standards is so greatly that have an effect on drivers. In particular, the road design of the past is conducted empirical and ideal judgment, but recently, the new technical development is attempted that three and four dimensional parameters is reconsidering and adjusting at the same time. In this study, we analyzed the vehicle behavior characteristics according to the change of driving speed and vertical grades on braking at the peak point of the frozen road by using a PC-crash program for traffic accident reconstruction. As a result, we were conformed the fact that the friction coefficient of road surface and the vehicle speed is affected by vehicle behavior characteristics for intersection vertical grades and were showed the feasibility of verification through a simulation in order to solve the problem of road design in advance.
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문제 정의
한편, Kim 등[8]은 개별 차량 적용을 위해 3축 가속도계센서와 차속센서를 이용하여 주행 중 도로 경사도 측정의 정확도를 높이는 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 교통사고 재현프로그램인 PC-crash의 신뢰도를 높이기 위하여 실제 현장을 답사하여 종단경사와 도로길이를 실측하였고, 노면 마찰계수와 함께 매개변수로 하여 교차로의 실제 종단경사와 설계기준 종단경사를 비교하여 차량의 거동특성을 고찰하였다.
본 연구에서는 도로의 최고점에서 제동시 주행속도와 종단경사 변화에 따른 차량의 거동특성을 알아보기 위하여 가장 대중적인 YF소나타 차량을 선정하였다. 그림 1은 PC-crash프로그램 상에서 시뮬레이션을 할 차량의 제원을 입력한 화면을 나타낸 것이다.
본 연구에서는 빙판노면에서 제동시 차량속도와 종단 경사 변화에 따른 차량거동특성을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 통한 차량의 속도와 시간, 그리고 도로의 높이 변화를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구에서는 전방교차로에 정차하고 있던 차량을 발견하고 빙판인 노면에서 제동했을 때 노면의 종단경사 변화에 따른 차량의 거동특성을 확인하기 위하여 PC-crash를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이때 차량의 속도변화와 교차로에 도달할 때까지 걸린 시간, 그리고 도로의 높이에 대한 데이터를 분석하여 최적의 종단경사를 확인하고자 하였다.
본 연구에서는 전방교차로에 정차하고 있던 차량을 발견하고 빙판인 노면에서 제동했을 때 노면의 종단경사 변화에 따른 차량의 거동특성을 확인하기 위하여 PC-crash를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이때 차량의 속도변화와 교차로에 도달할 때까지 걸린 시간, 그리고 도로의 높이에 대한 데이터를 분석하여 최적의 종단경사를 확인하고자 하였다.
제안 방법
따라서 본 연구에서는 주행속도와 종단경사 변화에 따른 시뮬레이션을 하기 위하여 차속은 10∼50km/h, 그리고 종단경사는 3%, 6%, 10%, 15%로 설정하였으며, 노면의 마찰계수는 0.1을 적용하였다.
성능/효과
(1) 차량속도가 증가할수록 종단경사 3%, 6%, 10%에서는 시간의 변화에 따라 차속은 완만하게 줄어들었으며, 종단경사 15%에서는 초기에 차속이 급격히 증가하였다가 감소하였다.
(2) 차량속도가 증가할수록 종단경사 3%, 6%, 10%, 15%에서 교차로를 통과하는 시간은 비례하여 감소하였다.
(3) 차량속도가 증가할수록 도로의 높이는 일정하나, 지표면에 도달하는 시간은 종단경사 3%, 6%, 10%, 15%에 비례하여 감소하였다.
(5) 교통사고 재현프로그램인 PC-crash를 이용하여 도로의 설계 및 시공에 따른 문제점을 사전에 확인이 가능함을 보여주었다.
결과적으로 차속이 증가함에 따라 종단경사가 커질수록 차량의 관성력이 감속도를 앞지르는 점을 알 수 있었으며, 이 때 종단경사 15%에서는 1.15m/s²의 가속도를 나타내었다.
81초 만에 교차로를 통과하였다. 그 결과로, 차속이 증가할수록 도로의 종단경사 크기에 따른 교차로 통과시간 차이는 그림 13에 비하여 현저히 감소하였다.
36초 만에 교차로를 통과하였다. 따라서 차속증가에 비례하여 종단경사가 클수록 교차로 통과시간이 단축됨을 알 수 있었다.
09초에 0km/h에 도달했다. 이것은 종단경사가 커질수록 차량 감속도는 완만하게 감소한다는 것을 확인하였다.
7초에 0km/h에 도달하였다. 이것은 주행 중인 차량의 관성력이 낮은 종단경사에서는 큰 감속도로 나타나게 됨을 알 수 있었으며, 종단경사가 커질수록 차량의 관성력이 감속도를 앞서는 것으로 확인되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
평면교차로란 무엇인가?
평면교차로란 도로와 도로가 서로 교차 또는 접속되는 공간 및 그 내부의 교통시설물을 말하는 것으로 정상적인 교통의 진행뿐만 아니라 횡단 또는 회전 등에 따른 사고 및 교통정체가 일어나기 쉽다. 도시에서는 이러한 교차로가 철저한 도로 선형설계를 통해 시공되지만 지방의 외진 곳에서는 이러한 설계기준이 엄격히 적용되지 못하고 있는 실정이다.
평면교차로의 단점은 무엇인가?
평면교차로란 도로와 도로가 서로 교차 또는 접속되는 공간 및 그 내부의 교통시설물을 말하는 것으로 정상적인 교통의 진행뿐만 아니라 횡단 또는 회전 등에 따른 사고 및 교통정체가 일어나기 쉽다. 도시에서는 이러한 교차로가 철저한 도로 선형설계를 통해 시공되지만 지방의 외진 곳에서는 이러한 설계기준이 엄격히 적용되지 못하고 있는 실정이다.
평면교차로의 도시와 지방의 외진곳에서의 차이점은 무엇인가?
평면교차로란 도로와 도로가 서로 교차 또는 접속되는 공간 및 그 내부의 교통시설물을 말하는 것으로 정상적인 교통의 진행뿐만 아니라 횡단 또는 회전 등에 따른 사고 및 교통정체가 일어나기 쉽다. 도시에서는 이러한 교차로가 철저한 도로 선형설계를 통해 시공되지만 지방의 외진 곳에서는 이러한 설계기준이 엄격히 적용되지 못하고 있는 실정이다. 현재, 국토해양부의 평면교차로 설계지침을 보면 교차로 부근에서는 항상 시거가 충분히 확보되어야 하며 정지선에서 정지하고 있는 자동차의 안전을 위하여 종단경사는 최대한 기준을 초과하지 않아야 한다.
참고문헌 (11)
Ministry of Land, Infrastructure and Transport, "Road Design Standards", 2012.
Gwan-Seop No, "Development Plan of Technology Related Road Design and Safety", Journal of Korean Society of Load Engineers, Vol. 6, No 3, pp. 9-18, 2004.
Jeong-Sun Park, Tae-Yeong Kim and Byeong-Ho Park, "Analysis of Rear-end Accidents at 4-legged Signalized intersections in Cheongju", Proceedings of the KOR-KST Conference, 247-256, May 2007.
Yoon-Hyuk Choi, Seung-Jun Lee, Young-Seok Bae and Han-Geom Ko, "A Case Study on the Traffic Operational Guidance for Temporary Closure of Climbing Lane;Focusing on Nakdong JC at Jungbunaeryuk Expressway", Journal of Korean Society of Load Engineers, Vol. 12, No 4, pp. 17-28, 2010.
Byeong-Ho Park, Hui-Sik Kim, Min-Hui Im and Sang-Hyeok Park, "Analysis of Traffic Accidents at Unsignalized intersections in Cheong-ju", Journal of Korean Society of Transportation, Vol. 25, No 5, pp. 67-77, 2007.
Myeong-Han Lee and Dong-Nyong Kim, "Sight Distance at Crest Vertical Curves Under Consideration of Construction Errors", Journal of Korean Society of Transportation, Vol. 23, No 8, pp. 153-162, 2005.
Tae-Byung Lee, Kyoung-Hee Lee, Suk-Hyun Kwon and Sang-Bum kim, "A Analysis of the Environmental Costs with Changing the Vertical Alignment at Load Construction", Proceedings of the KICEM Conference, 421-423, November 2007. http://dx.doi.org/10.7735/ksmte.2013.22.6.945
Young-Gwan Kim, Jin-Il Park and Jong-Hwa Lee, "Research on In-vehicle, Real time Measurement of Road Grades", Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, Vol. 22, No 6, pp. 945-949, 2013.
Sung-Hoon Yang, Hak-Yong Lee and Jun-Kyu Yoon, "A Study on Turning Characteristics of Vehicle Based on Parameters of Curved Road", Journal of the Institute of Internet Broadcasting and Communication, Vol. 13, No 2, pp. 25-32, 2013. http://dx.doi.org/10.7236/JIIBC.2013.13.2.25
Jong-Duck kim and Jun-Kyu Yoon, "Reliable Study on the Collision Analysis of Traffic Accidents Using PC-Crash Program", Journal of the Institute of Internet Broadcasting and Communication, Vol. 12, No 5, pp. 115-122, 2012. http://dx.doi.org/10.7236/JIWIT.2012.12.5.115
Hee-Hong Chae and Jong-Han Lim, "Analysis for Traffic Accidents against Car-Pedestrian on Simulation", Journal of the Institute of Internet Broadcasting and Communication, Vol. 12, No 3, pp. 115-121, 2012. http://dx.doi.org/10.7236/JIWIT.2012.12.3.115
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