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문제 정의
- 또한 이 연구는 사고 발생 모형의 개발을 통해 운영 특성이 상이한 도시부와 지방부의 회전교차로의 사고 원인의 차이를 분석한 연구로 몇 가지 한계를 지니고 있다.
- 이 연구는 국내 회전교차로의 사고 모형을 개발하고자 하는 연구로, 기존연구와의 차별성은 Table 1과 같다.
- 이 연구는 도시 규모를 고려한 회전교차로의 사고 모형을 개발하고, 이를 토대로 안전성 향상 방향을 논의하는데 목적을 두고 있다. 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
- 이 연구는 회전교차로를 도시 및 지방으로 구분하고,두 그룹의 사고 모형을 개발하고자 하는 연구로 국내 회전교차로 57개소를 대상으로 한다. 분석에 사용한 교통사고 자료는 국가경쟁력강화위원회의 회전교차로 장려방안이 발표된 후인 2010년부터 자료 수집이 가능한 최근연도인 2013년까지 4개년의 자료이다.
- 이에 이 연구의 목적은 회전교차로의 설치 위치에 따라 도시 및 지방지역으로 나누고, 그 특성에 맞는 사고모형을 개발하는데 있다.
가설 설정
- 가설검정은 비모수 독립표본 검정으로 시행하며, 결과는 Table 4와 같다. 분석 결과, 도시-지방 지역의 교통량은 통계적으로 유의한 수준(신뢰수준 95%)에서 귀무가설(H0: 독립된 분포가 범주에서 같다)을 기각한다. 또한 중차량 비율의 유의수준은 0.
- 가설검정은 비모수 독립표본 검정으로 시행하며, 결과는 Table 3과 같다. 분석 결과, 도시-지방 지역의 종속변수들은 통계적으로 유의한 수준(신뢰수준 95%)에서 귀무가설(H0 : 독립된 분포가 범주에서 같다)을 기각한다. 이에 두 그룹은 사고 특성이 같다고 할 수 없다.
제안 방법
- 첫째, 국내₩외 선행연구를 고찰하여 분석방향 및 방법을 정립한다. 둘째, 57개소 회전교차로의 자료를 수집₩분석하고 설치 위치에 따라 도시와 지방으로 분류한다. 셋째, 수집된 자료를 토대로 각 그룹별 사고모형을 개발한다.
- 먼저 교통사고 자료는 도로교통공단에서 제공하는 교통사고분석시스템1)을 활용하여, 2010~2013년도의 4개년의 자료를 수집한다. 둘째, 교차로 기하구조 도면과 항공사진을 통해 기하구조 변수를 수집한다. 셋째, 동영상 촬영을 통해 교통량 및 교차로 운영 자료를 수집한다.
- 둘째, 지방 및 도시지역의 통계적으로 유의한 포아송및 음이항 사고건수 모형과 사고건수 모형을 개발하였다. 개발된 모형에 채택된 변수는 교통량 등 7개의 변수이며, 이 변수들은 통계적으로 유의하다(신뢰수준 95%).
- 또한 이 연구에서는 기존 연구와 달리 분리 교통섬을 노면표시형태의 분리교통섬과 돌출형태의 분리교통섬으로 구분하였다. 김경환 등(2012)의 연구에서 전체 분리교통섬의 합계가 사고와 음의 상관관계를 나타내고 있으나, 이 연구에서는 돌출형태의 분리 교통섬 수만 모형에 채택되어 사고와 유의미한 음의 상관관계가 있는 것으로 분석된다.
- 저자들은 연구의 결과로 사고발생은 차량의 수와 연관성이 크나 차량별 발생 위험은 혼잡한 교차로에서 낮은 것으로 분석하였다. 또한 큰 중앙 교통섬 직경은 단일차량사고와 연관이 있는 것으로 분석하였다.
- 모형의 개발을 위해 선정한 종속변수는 도시 및 지방 지역의 사고건수와 사상자수이다. 독립변수는 수집된 자료 중 사고와 밀접한 관계가 있을 것으로 판단되는 총 22개의 독립변수를 수집하였다.
- 둘째, 57개소 회전교차로의 자료를 수집₩분석하고 설치 위치에 따라 도시와 지방으로 분류한다. 셋째, 수집된 자료를 토대로 각 그룹별 사고모형을 개발한다. 마지막으로 연구결과를 고찰하고 향후 연구과제를 제시한다.
- 나희 등(2012)은 원형교차로 내 사고를 사고원인별로나누고, 사고 원인 중 높은 빈도를 나타내는 교차로 운행방법 위반과 안전거리 미확보에 대해 사고모형을 개발하였다. 연구의 결과, 교통량, 회전차로 폭 접근로 수 및 감속시설 수를 사고 영향 요인으로 분석하였다.
- 다음으로 수집된 자료를 설치 위치에 따라 도시 및 지방으로 분류한다. 이 연구에서는 회전교차로가 설치된 위치의 행정구역을 토대로 분류하였다. 특별시, 광역시 및 도·농 통합시의 동지역은 도시로, 군지역 도·농 통합시의 읍·면지역은 지방으로 구분하였다.
- Montella(2011)는 도시지역에서 발생한 회전교차로의 사고 유형을 25가지로 구분하고, 사고 요인이 도로 사용자, 차량, 기하구조, 노면 표시, 표지판, 도로환경, 포장 등에서 발생한다고 분석하였다. 저자는 연구에서 사고는 여러 요인들이 복합적으로 작용하여 발생하며,이러한 요인 간의 결합을 112가지로 제시하였다.
- 박병호 등(2012)은 기상상태에 따라 원형교차로의 사고모형을 개발하였다. 저자들은 연구에서 기상상태를 맑음과 기타로 구분하였고, 맑음에서는 교통량과 우회전별도차를, 기타에서는 회전차로 폭, 진출입구 수 및 횡단보도 수를 사고와 관련성이 있는 변수로 채택하였다. 또한 채택된 변수들은 기상상태별로 큰 차이가 난다고 분석하였다.
- 김경환 등(2012)은 도시부 원형교차로를 대상으로 사고 모형을 개발하였다. 저자들은 원형교차로의 운영특성에 따라 회전교차로와 로터리를 구분하여 연구를 수행하였다. 또한 연구의 결과로 평균 차로 수, 접근로별 분리교통섬 수, 접근로별 감속시설 수 및 주차시설 등이 사고에 영향을 미치는 변수로 판단하였다.
- 첫째, 이 연구는 교통 운영 특성이 다른 도시부와 지방부를 구분하는데 사용한 기준으로 행정구역을 활용하였다. 하지만 운영 특성은 교차로 규모, 주변의 토지이용 및 접근 도로 기능 등 다양한 요소에 의해 결정된다.
대상 데이터
- 모형의 개발을 위해 선정한 종속변수는 도시 및 지방 지역의 사고건수와 사상자수이다. 독립변수는 수집된 자료 중 사고와 밀접한 관계가 있을 것으로 판단되는 총 22개의 독립변수를 수집하였다. 변수의 정의 및 각 그룹별 평균은 Table 5와 같다.
- 모형개발에 앞서 관련 자료의 수집을 선행한다. 먼저 교통사고 자료는 도로교통공단에서 제공하는 교통사고분석시스템1)을 활용하여, 2010~2013년도의 4개년의 자료를 수집한다. 둘째, 교차로 기하구조 도면과 항공사진을 통해 기하구조 변수를 수집한다.
- 이 연구는 회전교차로를 도시 및 지방으로 구분하고,두 그룹의 사고 모형을 개발하고자 하는 연구로 국내 회전교차로 57개소를 대상으로 한다. 분석에 사용한 교통사고 자료는 국가경쟁력강화위원회의 회전교차로 장려방안이 발표된 후인 2010년부터 자료 수집이 가능한 최근연도인 2013년까지 4개년의 자료이다. 분석에는 일반적으로 사고건수와 같은 가산 자료에서 많이 활용되는 포아송 모형과 음이항 모형을 활용한다.
- 선정된 모형에 채택된 변수는 교통량, 회전차로 폭, 주차허용 유/무, 평균 접근차로 수, 평균 접근차로 폭 및 돌출형태의 분리교통섬 개수이다. 채택된 변수들은 통계적(신뢰수준 95%)으로 유의하다.
데이터처리
- 분류된 그룹의 종속변수 간의 차이를 가설검정을 통해 분석한다. 가설검정은 비모수 독립표본 검정으로 시행하며, 결과는 Table 3과 같다. 분석 결과, 도시-지방 지역의 종속변수들은 통계적으로 유의한 수준(신뢰수준 95%)에서 귀무가설(H0 : 독립된 분포가 범주에서 같다)을 기각한다.
- 또한 분류된 그룹의 독립변수 중 운영특성에 관련된 변수인 교통량 및 중차량 비율의 차이를 가설검정을 통해 분석한다. 가설검정은 비모수 독립표본 검정으로 시행하며, 결과는 Table 4와 같다. 분석 결과, 도시-지방 지역의 교통량은 통계적으로 유의한 수준(신뢰수준 95%)에서 귀무가설(H0: 독립된 분포가 범주에서 같다)을 기각한다.
- 또한 분류된 그룹의 독립변수 중 운영특성에 관련된 변수인 교통량 및 중차량 비율의 차이를 가설검정을 통해 분석한다. 가설검정은 비모수 독립표본 검정으로 시행하며, 결과는 Table 4와 같다.
- 분류된 그룹의 종속변수 간의 차이를 가설검정을 통해 분석한다. 가설검정은 비모수 독립표본 검정으로 시행하며, 결과는 Table 3과 같다.
이론/모형
- 분석에 사용한 교통사고 자료는 국가경쟁력강화위원회의 회전교차로 장려방안이 발표된 후인 2010년부터 자료 수집이 가능한 최근연도인 2013년까지 4개년의 자료이다. 분석에는 일반적으로 사고건수와 같은 가산 자료에서 많이 활용되는 포아송 모형과 음이항 모형을 활용한다.
성능/효과
- 둘째, 지방 및 도시지역의 통계적으로 유의한 포아송및 음이항 사고건수 모형과 사고건수 모형을 개발하였다. 개발된 모형에 채택된 변수는 교통량 등 7개의 변수이며, 이 변수들은 통계적으로 유의하다(신뢰수준 95%).
- 교통량과 회전차로 수는 사고와 양의 상관관계로, 이들 변수가 증가할수록 사고가 증가하는 것으로 분석된다. 교통량은 사고와 가장 밀접한 상관성이 있는 변수로, 교통량이 증가하면 사고의 노출빈도가 증가하여 사고가 증가하는 것으로 판단된다.
- Isebrands(2009)는 지방지역 고속주행교차로를 회전교차로로 개선한 전과 후의 사고 자료를 비교·분석하였다. 또한 고속 진입 교차로를 회전교차로로 전환하여 속도를 낮출 경우 사고율은 67% 감소하며, 부상사고율은 89% 감소하는 것으로 분석하였다.
- 저자들은 연구에서 사고건수와 EPDO(equivalent property damage only) 측면에서 사고영향요인이 다르게 나타나는 것을 분석하였다. 또한 연구의 결과로 ADT(average daily traffic), 상충비, 중차량 비율, 회전차로 폭, 회전차로 수, 접근로 차로폭, 접근로 평균 차로 수, 주차시설 유무 및 정류장 유무 등이 사고 모형에 유의한 변수로 채택되었다.
- 저자들은 원형교차로의 운영특성에 따라 회전교차로와 로터리를 구분하여 연구를 수행하였다. 또한 연구의 결과로 평균 차로 수, 접근로별 분리교통섬 수, 접근로별 감속시설 수 및 주차시설 등이 사고에 영향을 미치는 변수로 판단하였다.
- 또한 접근로 차로 수가 증가할수록 차선변경을 위해 운전자의 판단 횟수가 증가하며, 이에 사고가 증가하는 것으로 판단된다. 또한 회전교차로는 교차로의 운영특성상 접근차로 수가 많아질수록 상충지점 수가 증가하며, 이는 사고의 원인이 되는 것으로 판단된다.
- Gross 등(2012)은 회전교차로 전환의 사고 감소 효과를 분석하였다. 사고감소효과는 도시지역보다 비도시지역에서 크게 나타났고, 총 사고발생 건수보다는 치명적 사고 발생 건수에서 큰 감소효과를 나타내는 것으로 분석하였다.
- 연구의 결과 교통량, 회전차로 수, 회전차로 폭, 주차허용 유/무 및 평균 접근차로는 사고와 양의 상관관계를 갖는 것으로 나타나고, 평균 접근차로 폭 및 돌출형태의 분리교통섬 개수는 사고와 음의 상관관계를 갖는 것으로 분석된다. 이를 기존 연구 결과와 비교한 결과는 Table 8과 같다.
- 연구의 결과를 기존 연구와 비교·검토한 결과, 중앙교통섬 직경 및 평균 접근로 폭은 연구별로 이견을 보인다.
- 김경환 등(2012)은 연립방정식을 활용하여 회전교차로의 운전유형별 사고모형을 구축하였다. 저자들은 연구에서 사고건수와 EPDO(equivalent property damage only) 측면에서 사고영향요인이 다르게 나타나는 것을 분석하였다. 또한 연구의 결과로 ADT(average daily traffic), 상충비, 중차량 비율, 회전차로 폭, 회전차로 수, 접근로 차로폭, 접근로 평균 차로 수, 주차시설 유무 및 정류장 유무 등이 사고 모형에 유의한 변수로 채택되었다.
- 한수산 등(2011)은 원형교차로에서 발생한 사고를 사고유형에 따라 차대차 및 차대사람로 구분하고, 사고건수와 EPDO 측면에서 사고모형을 개발하였다. 저자들은 연구에서 원형교차로의 차대차 사고에 교통량, 진출입구 수, 우회전 별도차로 및 과속방지턱이 영향을 미치는 것으로 분석하였고, 차대사람 사고는 교통량과 횡단보도 수가 영향을 미치는 것으로 분석하였다.
- Daniels 등(2010b)은 단일차량사고와 다중차량사고의 사고 원인을 포아송 및 감마 모형을 통해 분석하였다. 저자들은 연구의 결과로 사고발생은 차량의 수와 연관성이 크나 차량별 발생 위험은 혼잡한 교차로에서 낮은 것으로 분석하였다. 또한 큰 중앙 교통섬 직경은 단일차량사고와 연관이 있는 것으로 분석하였다.
- 첫째, 현재 회전교차로 설계지침은 교차로의 크기에 따라 소형, 1차로 및 2차로 회전교차로를 구분하고 있지만 설치 위치에 따라 도시 및 지방의 교통사고건수 및 사고건수에 차이가 있다는 가설을 입증하였다.
- 박병호 등(2014)은 국내 회전교차로 100개소에서 발생한 108건의 사고를 대상으로 사고 모형을 개발하였다. 최적모형은 ZINB(zero-inflated negative binomial) 모형으로 채택되었고, 오토바이 사고와 관련이 높은 변수로는 교통량, 중앙교통섬 직경 및 접근로 폭이 채택되었다.
후속연구
- 둘째, 이 연구는 2009년 이전에 건설된 회전교차로설계지침을 만족하는 교차로를 선정하였으며, 이에 충분한 표본 수를 활용하지 못한 점에서 한계를 지닌다. 이는 향후 더 많은 회전교차로의 자료를 수집하여 보완할 필요가 있다고 판단된다.
- 따라서 회전교차로의 보다 정확한 사고 원인을 파악하기 위해서는 설치된 위치를 도시와 지방으로 구분하여, 사고 요인을 찾는 연구가 필요하다고 판단된다. 하지만 회전교차로 설계지침(국토해양부, 2010)에서는 회전교차로의 기본유형을 소형, 1차로 및 2차로형으로 구분하고 있어, 설치된 지역의 특성을 감안하지 않고 있다.
- 둘째, 이 연구는 2009년 이전에 건설된 회전교차로설계지침을 만족하는 교차로를 선정하였으며, 이에 충분한 표본 수를 활용하지 못한 점에서 한계를 지닌다. 이는 향후 더 많은 회전교차로의 자료를 수집하여 보완할 필요가 있다고 판단된다.
- 대부분의 결과가 기존 연구와 일치하고 있지만, 중앙교통섬 직경 및 평균 접근로 폭 등은 연구별로 이견을 보이고 있다. 이들 변수는 사고가 발생하는 조건에 따라 사고와 음 또는 양의 상관관계를 보일 수 있는 변수들로 이에 대한 연구는 향후 지속적인 자료 수집 등을 통해 확인할 필요가 있다고 판단된다.
- 하지만 운영 특성은 교차로 규모, 주변의 토지이용 및 접근 도로 기능 등 다양한 요소에 의해 결정된다. 이러한 점에서 이 연구는 한계를 지니며, 이는 향후 연구되어야 할 것으로 판단된다.
- 도시지역은 많은 교통량에 의해 발생되는 상충과 관련된 변수들이 채택된다. 이에 이러한 상충을 효과적으로 분리할 수 있는 방안은 도시지역 회전교차로의 사고감소에 도움을 줄 것으로 판단된다.
- 도시지역은 많은 교통량에 의해 발생되는 상충과 관련된 변수들이 채택된다. 이에 이러한 상충을 효과적으로 분리할 수 있는 방안은 도시지역 회전교차로의 사고감소에 도움을 줄 것으로 판단된다.
- 지방지역 회전교차로 사고는 교차로 내에 다른 물체(주차된 차량 등) 및 차량과 상충에 관련된 변수가 채택된다. 이에 회전차로 내 주차 금지, 적절한 회전반경 확보, 적절한 회전차로 폭 등이 사고를 감소시킬 수 있는 방안이 될 것으로 판단된다.
- 지방지역 회전교차로 사고는 교차로 내에 다른 물체(주차된 차량 등) 및 차량과 상충에 관련된 변수가 채택된다. 이에 회전차로 내 주차 금지, 적절한 회전반경 확보, 적절한 회전차로 폭 등이 사고를 감소시킬 수 있는 방안이 될 것으로 판단된다.
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