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지방부 신호교차로 주·야간 교통사고 예측모형 개발 및 비교 분석
Development of Traffic Accident Models at Rural Signalized Intersections by Day and Night 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.17 no.3 = no.71, 2015년, pp.107 - 115  

이근희 (한양대학교 도시대학원) ,  정상운 (한양대학교 도시대학원) ,  박민호 (한국건설기술연구원 도로연구소) ,  이동민 (서울시립대학교 교통공학과) ,  노정현 (한양대학교 도시대학원)

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PURPOSES : The purposes of this study are to compare the day and night characteristics and to develop the models of traffic accidents. in Rural Signalized Intersections METHODS : To develop day and night traffic accident models using the Negative Binomial Model, which was constructed for 156 signali...

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문제 정의

  • Park et. al.,(2007)은 교통량이 적은 새벽시간대와 교통량이 가장 많은 첨두시간대, 사고건수가 가장 높은 야간시간대, 그 외 첨두시간 사이의 오전, 오후 시간대를 세분화하여 시간대에 따라 발생할 수 있는 사고의 특성을 파악하고 다양한 원인을 규명하고자 하였다. 연구결과 새벽시간대의 경우 교통량 외에 횡단거리 합이 사고에 중요한 영향을 미치는 요인임을 규명하였다.
  • Kim et. al.,(2010)은 작은 교통량과 높은 주행속도의 영향으로 지방부 도로의 교통사고의 발생빈도는 도시부에 비해 적지만, 교통사고의 심각도는 상대적으로 높은 편이라는 것에 착안하여 지방부 3지 교차로를 대상으로 사고예측모형을 개발하고자 하였다. 분석결과 주도로 좌회전 전용차로 유무, 주도로 좌회전 시거, 부도로 횡단보도 유무, 부도로 조명시설 유무, 주도로 버스정류장 유무, ADT 등이 교통사고에 주요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
  • 본 연구는 수도권 비도시지역의 신호교차로를 대상으로 주간과 야간의 교통사고모형을 개발하고 비교함으로서 비도시지역의 성격을 가진 지역에서의 교통사고에 양향을 미치는 주간과 야간의 특성을 파악하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 2007년~2010년 수도권의 비도시지역(강화, 김포, 고양, 양주) 즉 지방부와 유사할 것으로 판단되는 신호교차로 156개소를 대상으로 경찰청 사고 자료 및 현장조사를 통해 구축된 자료를 활용하여 주간과 야간의 교통사고 예측모형을 개발하고자 한다.
  • 분산계수값은 0.936으로 도출되었고, 이는 통계적으로 유의함을(t-value=3.031) 보여 포아송 모형보다 음이항모형이 적합한 것으로 나타나, 본 연구에서는 음이항모형의 결과값을 제시하고자 한다. 도출된 계수의 한계효과 및 탄력성값은 Table 4와 같으며 이를 통해 독립변수의 변화가 사고발생(종속변수)에 미치는 상대적인 영향을 알 수 있다.
  • 일부 지방부를 중심으로 진행된 연구가 있긴 하지만 아직도 도시지역 대비 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 지방부 교차로를 대상으로 주간과 야간의 교통사고모형을 개발하고 비교함으로서 지방부 지역에서의 교통사고에 양향을 미치는 주간과 야간의 특성을 파악하고자 한다.
  • 이에 본 연구에서는 지방부 지역의 신호교차로를 대상으로 주간과 야간으로 분류하여 교통사고 모형을 개발하고 교통사고에 영향을 미치는 변수를 비교분석해봄으로서 지방부 신호교차로에서 주간과 야간의 특성을 파악하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
교통사고의 치사율은 무엇과 관계가 깊습니까? 교통사고의 치사율은 차량의 속도와 관계가 깊다. 야간은 주간과 비교해 어두운 주변환경으로 인해 보행자나 위험물체에 대한 인지가 늦기 때문에 안전한 제동을 위해 속도를 낮춰서 운전해야 해야 한다.
일반적으로 야간운전이 주간운전보다 많은 주의가 필요한 이유는 무엇입니까? 일반적으로 야간운전은 주간운전에 비해 시야가 좁아지며, 가로등이 없거나 어두운 도로에서는 시야가 전조 등이 비추는 범위로 한정되기 때문에 교통안전을 위한 많은 주의가 필요하다.
선형회귀식(linear regression model)이 사용되지않고 포아송(Poisson)/음이항(Negative Binomial)모형이 사용된 이유는 무엇입니까? 교통사고는 음수가 아닌 정수의 형태를 가지는 특성으로 인하여 가산모형(count model)의 적용이 필요하며, 포아송(Poisson)/음이항(Negative Binomial)인 대표적인 모형이다. 선형회귀식(linear regression model)이 이전에는 사용되기도 하였으나, 독립변수의 계수(coefficient) 추정 시, 선형회귀식의 기본 가정인 등분산성(homoscedasticity : 변수값이 증가할수록 분산값 증가)이 위배되는 경우가 많았다. 이는 추정된 계수의 통계적 유의수준에 변화를 가져와 모형의 전체적인 신뢰성을 하락 시켰다. 특히, 특정기간에 사고발생이 없었거나, 사고발생이 작은 경우에는 교통사고에서는 발생 할 수 없는 음의 사고수를 예측하였다(Hovanis & Chang, 1986). 이를 해결하기 위한 방법으로 교통사고 건수를 이산확률변수(discrete random variable)로 접근하는 포아송 회귀식이 제안되었다(Jovanis & Chang, 1986, Joshua & Garber, 1990).
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참고문헌 (18)

  1. Hoong Chor Chin, Mohammed Abdul Quddus(2001), "Appyling the random effect negative binomial model to examine traffic accident occurrence at signalized intersection", Accident Analysis & Prevention, Vol.35, No.2, pp.253-259. 

  2. Highway Safety Manual Knowledge Base(2009), NCHRP 17-27. 

  3. James A. Bonneson(1993), "Estimation of safety at two-way stopcontrolled intersections on rural highway", Transportation Research Record 1401, pp.83-89. 

  4. Jovanis P.P. and Chang, H.L. (1986), "Modeling the Relationship of accidents to miles traveled", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 1068, pp. 42-51. 

  5. Kim ec, Lee dm, Kim eh, 2008. Development of traffic accident frequency model for evaluation safety at rural signalized intersections. International Journal of Highway Engineering v.10, no.4, 53-63.(김응철, 이동민, 김도훈, 2008, 지방부 신호교차로 안전성 판단을 위한 사고예측모형 개발 한국도로학회논문집 v.10, no.4, 53-63) 

  6. Kim, Kyunghwan, Park, Byungho, 2010. Developing the Accident Models on the Arterial Link Sections in Cheongju, International Journal of Korea Planners Association, Vol. 45. 153-164.(김경환, 박병호, 2010. 청주시 가로구간의 교통사고모형 개발, 한국국토도시계획학회논문집, Vol. 45, 153-164) 

  7. Lee, Dongmin, Kim, dohoon, Sung, nakmoon, 2009. Development of a Accident Frequency Prediction Model at Rural Multi-Lane Highways, International Journal of Korean society transporttion,, Vol. 27. 207-215.(이동민, 김도훈, 성낙문, 2009. 지방부 다차로 도로구간에서의 사고 예측모형 개발 (대도시권 외곽 및 구릉지 특성의 도로구간 중심으로), 대한교통학회지, Vol. 27, 207-215) 

  8. Lim, junbum, Lee, soobum, Kim, junki, Kim, junghyun, 2014. A Development of Traffic Accident Estimation Model by Random Parameter Negative Binomial Model: Focus on Multilane Rural Highway, International Journal of Korean society transporttion, Vol. 32. 662-674.(임준범, 이수범, 김준기, 김정현, 2014. 확률모수를 이용한 교통사고예측모형 개발: 지방부 다차로 도로를 중심으로, 대한교통학회논문집, Vol. 32, 662-674.) 

  9. Oh, Jutaek, Yun, ilsoo, Hwang jeongwon, Han, eum, 2014. A Comparative Study On Accident Prediction Model Using Nonlinear Regression And Artificial Neural Network, Structural Equation for Rural 4-Legged Intersection, International Journal of Korean society transporttion, Vol. 32. 266-279.(오주택, 윤일수, 황정원, 한음, 2014. 비선형 회귀분석, 인공신경망, 구조방정식을 이용한 지방부 4지 신호교차로 교통사고 예측모형 성능 비교 연구, 대한교통학회지논문집, Vol. 32, 266-279) 

  10. Park, Byungho, Han, sangook, Park, jungsoon, 2007. Comparative Analysis on the Characteristics and Models df Traffic Accidents by Time Range in the Case of Cheongju 4-legged Signalized Intersections, Korean society transporttion.(박병호, 한상욱, 박정순, 2007. 시간대에 따른 교통사고 특성 및 교통사고모형 비교분석 (청주시 4지 신호교차로를 중심으로), 대한교통학회 57회 학술발표대회) 

  11. Park, heahyo, 2006. A Study on Development of Traffic Accident Prediction Model by Regional Characteristics, master degree of myung-ji uni.(박혜효, 2006. 지특성에 따른 교통사고 예측모형 개발에 관한 연구, 명지대학교 석사학위논문) 

  12. Park, Jeayoung, 2011. Development of Macroscopic Traffic Accident Analysis Model by Regional Characteristic, master degree of seoul national uni(박재영, 2011. 지역적 특성을 반영한 거시적 교통사고 분석모형 개발, 서울시립대학교 석사학위논문) 

  13. Park M. H., Noh, K. S, Kim, J.M.(2014), "Relationship Between Accidents and Non-homogeneous Geometrics: Main Line Sections on Interstate", J. Korean Soc. Transp. Vol.32, No.2, pp.170-178, 2014.(박민호, 노관섭, 김종민, 2014. 기하구조의 비동질성을 고려한 교통사고와의 관계 : 고속도로 본선구간을 중심으로, 대한교통학회, Vol. 32, 170-178) 

  14. Park M. H.(2013), "Relationship between Interstate Highway Accidents and Heterogeneous Geometrics by Random Parameter Negative Binomial Model - A case of Interstate Highway in Washington State, USA", J. Korea Soc. of Civil Eng., Vol.33, No.6, pp.2437-2445.(박민호, 2013. 확률적 모수를 고려한 음이항모형에 의한 교통사고와 기하구조와의 관계 : 미국 워싱턴 주(州) 고속도로를 중심으로, 대한토목학회, Vol. 33, 2437-2445) 

  15. Poch, M. and Mannering, F. (1996). "Negative Binomial Analysis of Intersection-Accident Frequencies." J. Transp. Eng., 122(2), 105-113. 

  16. Sarath C. Joshua and Nicholas J. Garber (1990), "Estimating truck accident rate and involvements using linear and Poisson regression models", Transportation Planning and Technology, Vol. 15, No. 1, pp.41-58. 

  17. Stamatiadis, N., Hedges, A., and Kirk, A(2015), "A Simulation-based Approach in Determing Permitted Left-turn Capacities", Transportation Research Part C(online version). 

  18. Yoo, dooseon, Oh, sangjin, Kim, taeyoung, Park, byungho, 2008. Comparative Analysis on the Characteristics and Models of Traffic Accidents by Day and Nighttime in the Case of Cheongju 4-legged Signalized Intersections, International Journal of Highway Engineering, Vol. 3. 332-339.(유두선, 오상진, 김태영, 박병호, 2008. 주.야간 교통사고의 특성 및 사고모형 비교분석 : 청주시 4지 신호교차로를 중심으로, 대한토목학회, Vol. 28, 181-189) 

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