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문제 정의
- ZAM을 이용하여 회전교차로에서 발생한 오토바이 사고 모형을 개발하기 위하여 그동안 진행되어왔던 오토바이 사고와 관련된 연구와 ZAM 등의 모형에 관한 연구를 살펴보았다. 국내에서 진행된 연구의 경우 오토바이의 사고모형 개발에 관한 연구는 없었으나, 나희 등의 연구에서는 청주시의 가로구간을 대상으로 하여 오토바이 사고 심각도를 분석하는 연구를 진행한 바 있다.
- 본 연구는 국내 회전교차로의 도입 활성화를 위한 기초연구로, 오토바이 사고에 영향을 주는 회전교차로 기하구조를 분석하여 이를 반영한 사고모형을 개발하는데 목적이 있다.
- 사고의 영향요인을 기하구조 및 교통상확 측면에서 분석하고자 하였다. 따라서 독립변수를 현장조사를 통해 오토바이 사고와 관련 있을 것으로 판단되는 기하 구조 자료와 동영상 분석을 통해 수집된 교통량 자료 등 11개의 사고관련 요소로 선정하였다.
- 이 연구는 국내 회전교차로에서 발생한 이륜차 사고 현황을 토대로 모형의 개발을 위해 교통량, 중앙교통섬 폭, 차로수 등의 기하구조 및 기타 요인을 현장자소와 동영상 분석을 통해 수집하였고, 『교통사고 분석시스템(TAAS)』를 활용하여 오토바이 사고에 관한 108건의 사고자료를 도출하였다. 수집된 자료의 통계적 분석을 위해 SPSS 17.
가설 설정
- 모형구축 결과 주도로에서 직진 주행 중인 오토바이와 부도로에서 회전중인 승용차와의 충돌이 심각도가 가장 높은 것으로 분석되었다. 특히 비신호교차로에서 이러한 양상을 보였으며, 이러한 사고는 통행권 위반 관련 사고로 가정되었다.
제안 방법
- 나희3) 등 국내 원형교차로에서 발생한 교차로 사고를 대상으로 원인별 사고모형을 구축하였다. 저자들은 최종모형으로 ZAM을 선택하였으며, 그 결과 공통변수로 교통량과 회전차로 폭이, 특정변수로는 접근로 수와 감속시설 수가 채택되었다고 밝히고 있다.
- 첫째, 국내·외 문헌을 통하여 회전교차로 특성과 사고모형의 연구를 살펴본다. 둘째, 회전교차로의 2007~2010년도의 사고 자료를 토대로 ZAM(zero-alteredmodel)인 ZIP(zero-inflated Poisson)과 ZINB(zero- inflated negative binomial)모형을 개발하여 사고에 영향을 주는 요인을 분석하고, 이를 위한 모형을 제시한다. 마지막으로 구축된 모형들을 토대로 검정을 실시한 후, 최종적으로 채택된 모형에 대한 실측치와 예측치의 t-검정을 통해 모형의 적합성을 검토한다.
- 또한 국내 회전 교차로를 대상으로 사고건수를 조사한 결과 사고가 ‘0’건인 교차로가 48%를 차지하고 있어 이러한 특성을 보완할 수 있는 포아송, 음이항 모형 및 ZAM(zero-altered-model)을 개발하고, 이들 중 오토바이 교통사고에 적합한 모형을 도출하였다는데 연구의 차별성이 있다.
- 수집된 오토바이 사고의 특성을 살펴 본 결과 사고 발생 건수가 0인 교차로가 48%를 차지하고 있어 이를 반영하기 위해 포아송 및 음이항 모형의 확장 형태인 ZIP과 ZINB 모형을 이용하여 분석을 진행하였다. 오토바이 사고건수를 토대로 ZIP 및 ZINB 모형을 구축한 결과는 표 5와 같다.
- 앞의 설명과 같이, ‘0’건의 사고발생 교차로가 대상 교차로의 48%를 차지하고 있으므로 이를 보완하기 위해 포아송과 음이항 모형의 확장된 형태인 ZIP 모형과 ZINB 모형을 사용하여 모형을 구축했다.
- 오토바이 사고 건수를 종속변수로 하여 ZAM을 구축하기에 앞서 포아송 및 음이항 모형의 개발을 진행하였다.
- 이 연구는 국내 100개 회전교차로에서 발생한 오토바이 사고를 다루고 있다. 이를 위해 이 연구는 2007년에서 2010년까지 국내 회전교차로에서 발생한 사고 자료를 바탕으로 종속변수를 선정하여 ZAM을 개발한다. 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
- 첫째, 국내·외 문헌을 통하여 회전교차로 특성과 사고모형의 연구를 살펴본다.
- 하지만 이 연구에서는 기존에 진행되었던 나희 등의 오토바이 사고심각도 분석과는 다르게 사고모형을 개발하여 회전교차로에서 오토바이 사고에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 또한 국내 회전 교차로를 대상으로 사고건수를 조사한 결과 사고가 ‘0’건인 교차로가 48%를 차지하고 있어 이러한 특성을 보완할 수 있는 포아송, 음이항 모형 및 ZAM(zero-altered-model)을 개발하고, 이들 중 오토바이 교통사고에 적합한 모형을 도출하였다는데 연구의 차별성이 있다.
대상 데이터
- 사고의 영향요인을 기하구조 및 교통상확 측면에서 분석하고자 하였다. 따라서 독립변수를 현장조사를 통해 오토바이 사고와 관련 있을 것으로 판단되는 기하 구조 자료와 동영상 분석을 통해 수집된 교통량 자료 등 11개의 사고관련 요소로 선정하였다. 또한 종속변수는 탑승자의 신체가 외부로 직접 노출되어 있어 자동차 사고보다 위험할 수 있는 오토바이 사고(Y1)로 선정하였다.
- 따라서 독립변수를 현장조사를 통해 오토바이 사고와 관련 있을 것으로 판단되는 기하 구조 자료와 동영상 분석을 통해 수집된 교통량 자료 등 11개의 사고관련 요소로 선정하였다. 또한 종속변수는 탑승자의 신체가 외부로 직접 노출되어 있어 자동차 사고보다 위험할 수 있는 오토바이 사고(Y1)로 선정하였다.
- 이를 위해 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS)을 활용하여 회전교차로에서 발생한 오토바이 사고 자료를 수집 하였다. 수집 결과 오토바이 관련 사고는 총 108건으로 조사되었다.
- 이 연구는 국내 100개 회전교차로에서 발생한 오토바이 사고를 다루고 있다. 이를 위해 이 연구는 2007년에서 2010년까지 국내 회전교차로에서 발생한 사고 자료를 바탕으로 종속변수를 선정하여 ZAM을 개발한다.
- 이 연구에서는 국내 100개 회전교차로에서 발생한 2007년~2010년도까지의 오토바이 사고를 대상으로 연구를 진행하였다. 이를 위해 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS)을 활용하여 회전교차로에서 발생한 오토바이 사고 자료를 수집 하였다.
- 이 연구에서는 국내 100개 회전교차로에서 발생한 2007년~2010년도까지의 오토바이 사고를 대상으로 연구를 진행하였다. 이를 위해 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS)을 활용하여 회전교차로에서 발생한 오토바이 사고 자료를 수집 하였다. 수집 결과 오토바이 관련 사고는 총 108건으로 조사되었다.
데이터처리
- 분석결과는 표 3과 같다. 또한 변수들 간의 독립성을 파악하기 위해 상관분석을 수행하였다. 신뢰수준 95%(α = 0.
- 둘째, 회전교차로의 2007~2010년도의 사고 자료를 토대로 ZAM(zero-alteredmodel)인 ZIP(zero-inflated Poisson)과 ZINB(zero- inflated negative binomial)모형을 개발하여 사고에 영향을 주는 요인을 분석하고, 이를 위한 모형을 제시한다. 마지막으로 구축된 모형들을 토대로 검정을 실시한 후, 최종적으로 채택된 모형에 대한 실측치와 예측치의 t-검정을 통해 모형의 적합성을 검토한다.
- 모형에 대한 보다 상세한 검정을 위해 RMSE(root mean square error), MPB(mean prediction bias), MAD(mean absolute deviation) 및 상관계수를 활용하여 추가 분석을 진행하였다. 분석결과는 표 7과 같다.
- 사고발생 교차로와 무사고 교차로의 특성을 분석하기 위해 표 2와 같이 전체교차로를 사고발생 교차로와 무사고 교차로로 분류하여 기술통계 분석을 수행하였다. 교차로의 운영현황을 살펴보면 무사고 교차로가 사고발생 교차로보다 교통량 및 상충비가 적은 것으로 분석되었다.
- 이 연구는 국내 회전교차로에서 발생한 이륜차 사고 현황을 토대로 모형의 개발을 위해 교통량, 중앙교통섬 폭, 차로수 등의 기하구조 및 기타 요인을 현장자소와 동영상 분석을 통해 수집하였고, 『교통사고 분석시스템(TAAS)』를 활용하여 오토바이 사고에 관한 108건의 사고자료를 도출하였다. 수집된 자료의 통계적 분석을 위해 SPSS 17.0을 사용하였고, LIMDEP 3.0을 이용하여 모형을 개발하였다. 연구의 수행절차는 다음과 같다.
- 신뢰수준 95%(α = 0.05)로 하여 Pearson 상관계수를 통해 변수들의 상관관계를 분석하였다.
이론/모형
- 앞의 설명과 같이, ‘0’건의 사고발생 교차로가 대상 교차로의 48%를 차지하고 있으므로 이를 보완하기 위해 포아송과 음이항 모형의 확장된 형태인 ZIP 모형과 ZINB 모형을 사용하여 모형을 구축했다. 모형을 결정함에 있어 Simon P. Washington 등(2003)12)이 제시한 모형 결정 계수표를 참조하였다.
성능/효과
- 결정계수와 과분산계수의 t값으로 판단했던 결과와 같이 포아송과 ZIP 모형보다는 음이항과 ZINB모형이 적합한 것으로 분석되었다.
- 사고발생 교차로와 무사고 교차로의 특성을 분석하기 위해 표 2와 같이 전체교차로를 사고발생 교차로와 무사고 교차로로 분류하여 기술통계 분석을 수행하였다. 교차로의 운영현황을 살펴보면 무사고 교차로가 사고발생 교차로보다 교통량 및 상충비가 적은 것으로 분석되었다. 이는 교통량 및 상충비율이 높을수록 사고발생이 높게 나타난다는 기존 이론과 부합된다.
- 는 과거 오토바이 사고 연구를 조사하여 오토바이 사고 연구의 종합적인 검토를 위한 연구를 진행하였다. 그 결과 자동차와의 충돌 주요원인은 운전자의 속도-거리 판단 오류임이 밝혀졌으며, 주변의 밝기는 시인성에 있어 중요한 결정지수라 결론지었다. 또한 속도-거리 판단의 오류는 고령자에게서 더욱 일반적으로 나타난다고 밝혔다.
- 이는 교통량이 증가할수록 사고에 노출될 확률이 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 그리고 접근로 폭이 넓어지면 회전교차로의 안전성에 영향을 미치는 요인 중 하나인 속도 감소 효과가 감소하여 사고와 양의 상관관계를 보이는 것으로 판단된다.
- 이는 교통량 및 상충비율이 높을수록 사고발생이 높게 나타난다는 기존 이론과 부합된다. 기하구조 현황을 살펴보면 무사고 교차로의 접근로별 횡단보도 비율이 사고발생 교차로보다 높았으며, 속도저감시설 비율은 높은 것으로 나타났다. 또한 무사고 교차로의 경우 평균 회전차로 수 및 접근로 차로수가 사고발생 교차로보다 적은 것으로 평가되었다.
- 둘째, ZAM 모형의 과분산 계수(Φ)값이 1.984이므로 ZIP 모형 보다는 ZINB 모형이 오토바이 사고모형에 적합한 것으로 평가되었다.
- 자동차 사고발생과 양의관계를 갖는 요인은 교통량, 접근로 수, 진입차로 수, 신호운영 유무인 것으로 분석되었다. 따라서 교통량의 경우 오토바이 및 자동차사고 모두 영향을 미치는 공통변수로 분석되었으며, 접근로 폭의 경우 자동차사고 보다 오토바이사고에 영향을 미치는 것으로 평가되었다.
- 또한 ZINB모형을 대응표본 t-검정을 활용하여 실측치와 예측치 사이의 차이를 통계적으로 검증한 결과, 모형의 유의확률이 0.638로 95% 신뢰수준에서 귀무가설(H0 : d0 = 0)을 기각하지 못하여 실측치와 예측치 간에 차이가 있다고 할 수 없는 것으로 평가되었다.
- 기하구조 현황을 살펴보면 무사고 교차로의 접근로별 횡단보도 비율이 사고발생 교차로보다 높았으며, 속도저감시설 비율은 높은 것으로 나타났다. 또한 무사고 교차로의 경우 평균 회전차로 수 및 접근로 차로수가 사고발생 교차로보다 적은 것으로 평가되었다.
- 마지막으로 채택된 변수 중 중앙교통섬 직경은 좁을수록, 그리고 접근로 폭이 넓을수록 사고가 증가한다는 것으로 분석되었기 때문에 중앙교통섬의 직경을 현재 설치되어 있는 평균 27m 보다 여유 있게 설계하고 접근로 폭도 가능한 좁게 하여 사고의 위험을 낮추어야 한다고 판단된다.
- 모형 구축 결과, Vuong 통계값이 1.96 이상의 값을 갖고 있어 ZIP 및 ZINB 모형이 적합하고, ZAM의 과분산계수(Φ) 값이 1.96 이상 이므로 ZINB 모형이 적합한 것으로 볼 수 있다.
- 는 T자형 3지교차로에서 오토바이-자동차 측면 직각 사고의 원인 및 사고 심각도를 예측하기 위해 모형을 개발하였다. 모형구축 결과 주도로에서 직진 주행 중인 오토바이와 부도로에서 회전중인 승용차와의 충돌이 심각도가 가장 높은 것으로 분석되었다. 특히 비신호교차로에서 이러한 양상을 보였으며, 이러한 사고는 통행권 위반 관련 사고로 가정되었다.
- 모형을 구축한 결과, 교통량과 중앙교통섬의 직경 및 접근로 폭이 변수로 채택되었고, 이 변수들의 p값은 신뢰수준 95%(α = 0.05) 기준에 유의하다.
- 모형의 분석 결과, ZIP 모형은 교통량(X1), 상충비(X2), 및 접근로 폭(X7)이 변수로 채택되었고, ZINB 모형은 교통량(X1)과 중앙교통섬은 직경(X3) 및 접근로 폭(X7)이 변수로 채택되었다.
- 등은 청주시 3지와 4지 비신호교차로의 기하구조와 교통사고자료를 바탕으로 사고특성을 분석하고, ZAM을 이용하여 사고모형을 개발하였다. 분석 결과 3지 비신호교차로의 경우 기존 포아송 및 음이항 모형이 적합한 것으로 분석되었으나, 4지 비신호교차로의 경우 ZAM이 적합한 것으로 나타났다.
- 선정된 변수간의 다중공선성의 여부를 확인하기 위하여 다중공선성 분석을 진행한 결과, 모형개발에 사용된 모든 변수들의 VIF값이 5미만으로 나타나 변수들 간의 다중공선성의 문제는 없는 것으로 분석되었다. 분석결과는 표 3과 같다.
- 셋째, 오토바이 사고모형에서 포아송 및 음이항 모형과 ZIP 및 ZINB 모형 구축결과, 공통변수로 교통량과 접근로 폭이 채택되었다.
- 표 9는 회전교차로에서 자동차사고에 영향을 미치는 요인을 분석한 것이다. 자동차 사고발생과 양의관계를 갖는 요인은 교통량, 접근로 수, 진입차로 수, 신호운영 유무인 것으로 분석되었다. 따라서 교통량의 경우 오토바이 및 자동차사고 모두 영향을 미치는 공통변수로 분석되었으며, 접근로 폭의 경우 자동차사고 보다 오토바이사고에 영향을 미치는 것으로 평가되었다.
- 자동차사고에 음의 관계를 갖는 요인은 회전차로 폭, 감속시설 수, 우회전별도차로, 횡단보도 수 및 회전차로 수인 것으로 분석되었다. 그러나 오토바이사고는 중앙교통섬 직경에 영향을 받는 것으로 평가되었다.
- 등 국내 원형교차로에서 발생한 교차로 사고를 대상으로 원인별 사고모형을 구축하였다. 저자들은 최종모형으로 ZAM을 선택하였으며, 그 결과 공통변수로 교통량과 회전차로 폭이, 특정변수로는 접근로 수와 감속시설 수가 채택되었다고 밝히고 있다.
- 첫째, 오토바이사고의 분석 결과 Vuong 통계값이 각각 2.068과 2.368로 1.96보다 큰 값을 갖는 것으로 분석되어 포아송 및 음이항 모형 보다는 ZIP 모형이나 ZINB 모형이 적합한 것으로 분석되었다.
- 은 3년간 말레이시아의 주요도로 오토바이 사망사고 자료를 바탕으로 가산자료모형을 이용하여 사고모형을 개발하였다. 총 2개의 음이항 회귀모형이 개발되었으며, 통계적으로 두 모형 모두 유의한 것으로 분석되었다.
후속연구
- 06%)에 있다.1) 오토바이 사고의 경우 자동차 사고와 달리 1차 충격손상이 신체로 직접 전달되어 사고의 심각도가 증가하기 때문에 제시된 통계자료에 주목할 필요가 있다.
- 논의된 접근로 폭과 중앙교통섬의 직경의 경우 향후 속도 자료 및 사고 자료의 추가 수집을 통해 검증할 필요성이 있다고 판단된다.
- 향후 설명력 있는 연구를 위해 오토바이의 사고건수의 추가 수집과 사고와 관련 있는 변수들의 추가 수집 등을 통해 연구를 보완해야 한다.
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