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문제 정의
- 이 연구는 원형교차로에서 발생한 사고 당사자의 성별에 따른 주·야간 사고모형을 개발한 것으로, 연구의 차별성은 다음과 같다.
- 이에, 이 연구는 원형교차로 교통사고에 영향을 미치는 물리적 설계인 기하구조 요인을 고려하여 성별과 주·야간의 사고발생 시간대로 나누어 사고모형을 개발하며, 원형교차로의 안전대책을 수립하기 위한 대안을 제시하는데 그 목적이 있다.
가설 설정
- 귀무가설은 ‘성별과 주·야간 시간대는 교통사고와 관련이 없다’이며, 대립가설은 ‘성별과 주·야간 시간대는 교통사고와 관련이 있다’이다.
제안 방법
- 종속변수인 사고자료는 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS : traffic accident analysis system)을 활용하여 2008~2014년 사이 발생한 교통사고를 수집하였다. 독립변수로 활용된 기하구조 및 교통량은 현장조사와 다음로드뷰, 그리고 Auto CAD를 이용하여 구축하였다. 모형 개발에는 통계 분석 프로그램 SPSS20.
- 마지막으로 개발된 7개의 모형의 특성에 따라 전체사고모형과 비교하여 공통변수와 특이변수를 분석하며, 이를 통해 원형교차로 교통사고에 영향을 주는 요인을 구체적으로 평가하는데 기존 연구와의 차별성이 있다.
- 모형 개발에 앞서, 성별 및 주·야간 시간대와 교통사고와의 관계에 대한 가설검증을 실시하였다.
- 독립변수들 간의 상관분석을 실시한 결과, 유입차로수, 분리교통섬, 조명시설, 회전차로수, 진출입 도로 등이 사고건수와 밀접한 관련을 가지는 것으로 평가되었다. 변수들 간의 독립성을 확인하기 위해, VIF(Variation Inflation Factor) 값을 비교하였다. 이 연구에서 제시한 모든 독립변수들의 VIF값이 10미만으로 다중공선성 문제가 없는 것을 확인하였다.
- 5%를 차지하고 있으며, 여성운전자 사고는 328건으로 나타난다. 수집된 자료의 사고발생시점을 바탕으로 주간과 야간의 사고로 분류하기 위해 한국기상청에서 제공하는 Table 1의 일출과 일몰 시간을 근거로 분석한다.
- 이 연구는 원형교차로에서 발생한 교통사고를 성별에 따라 주·야간 사고로 분류한 연구로 차대차 및 차대사람 사고를 중점적으로 다루고 있으며, 원형교차로의 물리적 설계요인에 따른 교통사고도 분석한다.
- 이에 원형교차로의 주·야간 교통사고 모형을 개발하여 사고발생 시간에 따라 교통사고 유발 요인을 평가한다.
- 김경환 등(2012)은 회전교차로에서 발생한 교통사고건수와 EPDO와의 상관관계를 분석하기 위해 연립방정식을 사용하여 모형을 개발하였다. 저자들은 모형 개발 결과, 교통량, 상충비, 중차량 비율, 회전차로 폭 등을 사고에 영향을 주는 독립변수로 선정하였다.
- Lombardi 등(2017)은 치명적인 사고에 영향을 주는 요인을 사고 당사자의 연령에 따라 분석하였다. 저자들은 미국 50개 주의 사고자료를 대상으로 다변량 로지스틱 회귀모형을 개발하였다. 아울러 저자들은 60~64세의 남성의 치명사고 비율이 가장 높고, 여성의 경우 치명사고 위험도는 60~64세에서 시작되어 85세 이상에서 최대치를 기록하는 것으로 평가하였다.
- 저자들은 종속변수에‘0’값이 다수 존재할 때 사용하는 ZAM(zero-altered model)을 이용하였으며, 교통량, 조명시설의 유무 및 분리교통섬 수를 사고의 설명변수로 채택하였다.
- Guangnan Zhang 등(2013)은 교통사고 저감을 위해 사고에 영향을 주는 요소를 인적 요인, 자동차 요인, 도로 요인 및 환경 요인으로 구분하여 분석하였다. 저자들은 항목별로 독립변수를 설정한 후, 로지스틱 회귀 모형을 개발하였다. 여성 운전자의 교통 위반 비율은 남성 운전자보다 낮고, 젊고 초보 운전자일수록 교통위반 확률이 높은 것으로 분석하였다.
- 주·야간 및 성별에 따라 교통사고에 영향을 미치는 요인을 원형교차로 전체 사고모형과 비교분석하기 위해 우선 대상 교차로 전체에 대한 사고모형을 개발한 후, 성별에 따른 주간과 야간 사고모형을 개발한다.
대상 데이터
- 모형 개발을 위한 원형교차로 대상지점은 전술한 국내 주요 원형교차로 70개소이다. 종속변수인 사고건수는 2008~2014년까지 발생한 총 1,870건의 자료이다.
- 이 연구는 한국교통연구원에서 제시한 전국의 주요 원형교차로 100개소를 대상으로 하되, 이를 근거로 자료의 일관성 있는 분석을 위해 2007년 이전에 설치된 70개소 원형교차로를 최종 선정하였다. 종속변수인 사고자료는 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS : traffic accident analysis system)을 활용하여 2008~2014년 사이 발생한 교통사고를 수집하였다.
- 모형 개발을 위한 원형교차로 대상지점은 전술한 국내 주요 원형교차로 70개소이다. 종속변수인 사고건수는 2008~2014년까지 발생한 총 1,870건의 자료이다. 이 중 남성 운전자 사고는 1,542건으로 전체의 82.
- 이 연구는 한국교통연구원에서 제시한 전국의 주요 원형교차로 100개소를 대상으로 하되, 이를 근거로 자료의 일관성 있는 분석을 위해 2007년 이전에 설치된 70개소 원형교차로를 최종 선정하였다. 종속변수인 사고자료는 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS : traffic accident analysis system)을 활용하여 2008~2014년 사이 발생한 교통사고를 수집하였다. 독립변수로 활용된 기하구조 및 교통량은 현장조사와 다음로드뷰, 그리고 Auto CAD를 이용하여 구축하였다.
- 셋째, 성별에 따른 주간 사고모형에서는 우회전전용차로폭과 우회전전용차로의 유무가 공통변수로 채택되었다. 특이변수로는 남성 운전자의 사고모형에서 회전 차로수, 진출입도로 및 방향안내 표지판이 채택되었으며, 여성 운전자의 사고모형에서는 진입교통량과 감속시설이 선정되었다.
데이터처리
- 이 연구에서 제시한 모든 독립변수들의 VIF값이 10미만으로 다중공선성 문제가 없는 것을 확인하였다. 분석에는 통계 프로그램 SPSS20.0이 사용되었으며, 다양한 변수 사이의 관계를 구축하는 다중선형회귀분석을 이용해 사고모형이 개발되었다.
- Guangnan Zhang 등(2016)은 사고에 영향을 주는 운전자 요인을 파악하기 위해 광동 21개 도시를 대상으로 운전자 특성, 도로 상태의 유형과 환경요인을 포함한 변수들을 분석하였다. 저자들은 로지스틱 회귀모형을 활용하여 분석하였으며, 남성보다 여성 운전자가 피로 운전 사고 유발 확률이 높은 것으로 평가하였다.
성능/효과
- 가설검증을 바탕으로 평균과 표준편차 값의 차이를 비교분석한 결과, 주간에 발생한 사고일 경우 남성의 사고건수는 여성보다 3.2배, 그리고 야간에 발생한 사고일 경우엔 3.6배 높은 평균 사고건수를 보이는 것으로 분석되었다.
- 넷째, 남성의 주·야간 사고모형을 비교 분석한 결과, 주간과 야간에 사고에 영향을 미치는 요인이 상이함을 확인할 수 있다.
- 넷째, 성별에 따른 야간의 사고모형의 공통변수로 방향안내 표지판이 채택되며, 사고와 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 특이변수로 나타난 분리교통섬, 우회전전용차로폭 및 조명시설은 사고와 음(-)의 상관관계를 가지며, 이 외 변수는 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 평가되었다.
- 넷째, 성별에 따른 주간 사고모형에서 우회전전용 차로폭과 우회전전용 차로의 유무가 공통변수로 채택된다. 특이변수로 채택된 회전차로수, 진출입도로 및 진입교통량은 사고와 양(+)의 상관관계, 그리고 방향안내 표지판과 감속시설은 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 평가된다.
- 대상 교차로의 전체 교통사고 모형을 개발한 결과, 모형의 보정(adjusted) R2값이 0.705인 설명력 높은 다중회귀모형이 개발된다. 설명변수 중 사고건수에 영향을 주는 요인으로 회전차로수, 유입차로수, 횡단보도, 진입교통량 및 자전거 도로가 채택되며, 모든 변수들이 사고건수와 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다.
- 독립변수들 간의 상관분석을 실시한 결과, 유입차로수, 분리교통섬, 조명시설, 회전차로수, 진출입 도로 등이 사고건수와 밀접한 관련을 가지는 것으로 평가되었다. 변수들 간의 독립성을 확인하기 위해, VIF(Variation Inflation Factor) 값을 비교하였다.
- 둘째, 개발된 주간 전체 사고모형에서 채택된 독립변수가 성별에 따른 사고모형에서 선정된 독립변수와 상이한 것으로 분석된다. 우선, 주간 전체 사고모형에서는 진입교통량, 유입차로수, 진출입도로 및 회전차로수가 사고에 유의한 변수로 채택된다.
- 둘째, 남성운전자의 주간 사고모형에서는 우회전전용 차로폭, 우회전전용 차로의 유무, 회전차로수, 진출입도로 및 방향안내 표지판이 교통사고에 영향을 주는 요인으로 채택된다. 이 중 우회전전용 차로폭과 방향안내 표지판은 교통사고와 음(-)의 상관관계를 가지며, 이외 변수는 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다.
- 둘째, 남성의 야간 교통사고 모형에서는 진입교통량, 분리교통섬 및 방향안내 표지판이 교통사고에 영향을 주는 설명변수로 채택된다. 선정된 설명변수 중 진입교통량은 사고와 양(+)의 상관관계를 가지며, 그리고 이외 변수들은 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다.
- 둘째, 동일한 성별이라 할지라도 주간과 야간의 교통사고에 영향을 미치는 요인은 다르게 작용한다. 이에 원형교차로의 주·야간 교통사고 모형을 개발하여 사고발생 시간에 따라 교통사고 유발 요인을 평가한다.
- 둘째, 주·야간 및 성별에 따른 사고모형을 개발한 결과, 통계적으로 유의한 7개의 모형이 개발되었다.
- 마지막으로, 성별에 따른 야간 사고모형에서는 방향 안내표지판이 공통변수로 채택되었으며, 사고와 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 남성운전자의 야간 사고모형에서는 진입교통량과 분리교통섬, 그리고 여성운전자의 야간 사고모형에서는 우회전전용차로의 유무, 우회전전용차로폭, 회전차로수 및 진출입도로가 특이변수로 채택되었다.
- 마지막으로, 여성의 주·야간 사고모형을 비교한 결과, 우회전전용차로의 유무와 우회전 전용차로폭이 공통변수로 채택된다.
- 또한 교차로로 진입 및 진출하는 차량의 명확한 방향안내를 위한 방향안내 표지판과 적정 우회전전용 차로폭이 필요한 것으로 판단된다. 선정된 독립변수 중 우회전전용차로폭과 방향안내 표지판은 사고와 음(-)의 상관관계를 가지며, 이외 변수는 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다.
- 둘째, 남성의 야간 교통사고 모형에서는 진입교통량, 분리교통섬 및 방향안내 표지판이 교통사고에 영향을 주는 설명변수로 채택된다. 선정된 설명변수 중 진입교통량은 사고와 양(+)의 상관관계를 가지며, 그리고 이외 변수들은 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다. 이에, 진입교통량이 높은 원형교차로일 경우에는 분리교통섬과 방향안내 표지판을 반드시 설치하여 교차로 운영의 안전성을 높여야 하는 것으로 평가된다.
- 705인 설명력 높은 다중회귀모형이 개발된다. 설명변수 중 사고건수에 영향을 주는 요인으로 회전차로수, 유입차로수, 횡단보도, 진입교통량 및 자전거 도로가 채택되며, 모든 변수들이 사고건수와 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다. 채택된 변수들의 유의확률은 0.
- 성별에 따른 주·야간 원형교차로 사고모형을 개발한 결과, 성별에 따라 주·야간 시간대에 교통사고에 영향을 주는 요인이 상이한 것을 확인하였다.
- 셋째, 성별에 따른 주간 사고모형에서는 우회전전용차로폭과 우회전전용차로의 유무가 공통변수로 채택되었다. 특이변수로는 남성 운전자의 사고모형에서 회전 차로수, 진출입도로 및 방향안내 표지판이 채택되었으며, 여성 운전자의 사고모형에서는 진입교통량과 감속시설이 선정되었다.
- 셋째, 야간에 발생한 여성의 사고모형 개발 결과, 우회전전용차로의 유무, 우회전전용차로폭, 조명시설, 회전차로수, 진출입도로, 그리고 방향안내 표지판이 교통사고와 밀접한 관련이 있는 것으로 분석된다. 설명변수 중 사고와 음(-)의 상관관계를 가지는 변수는 우회전 전용차로폭, 방향안내 표지판 및 조명시설이다.
- 셋째, 야간에 발생한 전체 사고모형 개발 결과, 진입교통량, 우회전전용차로폭, 방향안내 표지판 및 회전차로수가 독립변수로 선정된다. 이를 성별에 따라 비교하면, 남성의 경우에는 분리교통섬이 특이변수로 채택되며, 여성의 경우에는 조명시설, 우회전전용차로의 유무, 그리고 진출입도로가 특이변수로 채택된다.
- 셋째, 주간에 발생한 여성운전자의 교통사고에서는 진입교통량, 감속시설, 우회전전용 차로폭 및 우회전전용 차로의 유무가 사고와 관련 있는 변수로 채택된다. 개발된 모형의 보정 R2 값은 0.
- 저자들은 미국 50개 주의 사고자료를 대상으로 다변량 로지스틱 회귀모형을 개발하였다. 아울러 저자들은 60~64세의 남성의 치명사고 비율이 가장 높고, 여성의 경우 치명사고 위험도는 60~64세에서 시작되어 85세 이상에서 최대치를 기록하는 것으로 평가하였다.
- 사고에 유의한 영향을 주는 설명변수로는 회전 차로수, 유입차로수, 진출입도로, 그리고 진입교통량이 채택된다. 아울러, 진입교통량과 사고건수가 양(+)의 상관관계를 가짐에 따라 유입차로수와 회전차로수가 증가할수록 사고건수도 증가하는 것으로 분석된다.
- 저자들은 항목별로 독립변수를 설정한 후, 로지스틱 회귀 모형을 개발하였다. 여성 운전자의 교통 위반 비율은 남성 운전자보다 낮고, 젊고 초보 운전자일수록 교통위반 확률이 높은 것으로 분석하였다.
- 설명변수 중 사고와 음(-)의 상관관계를 가지는 변수는 우회전 전용차로폭, 방향안내 표지판 및 조명시설이다. 우회전전용차로폭이 좁을수록, 방향안내 표지판 및 조명시설이 적을수록 사고건수가 증가하는 것으로 분석된다. 여성 운전자의 경우에는 남성운전자에 비해 운전경력이 짧을 확률이 높으며, 원형교차로의 운영방법에 대한 차이를 더 크게 느낄 것으로 판단된다.
- 변수들 간의 독립성을 확인하기 위해, VIF(Variation Inflation Factor) 값을 비교하였다. 이 연구에서 제시한 모든 독립변수들의 VIF값이 10미만으로 다중공선성 문제가 없는 것을 확인하였다. 분석에는 통계 프로그램 SPSS20.
- 05 이하로 기각되었다. 이를 바탕으로 사고발생시간에 따라 남성과 여성의 사고건수가 차이를 보이는 것을 확인하였다. 즉, 남성의 사고건수는 주간에 발생한 사고일 경우 여성보다 3.
- 백태헌 등(2011)은 국내 도시부에 설치된 원형교차로 82개소를 대상으로 교통사고에 영향을 미치는 도로환경요인, 기하구조 요인, 운영조건 요인 등을 분석하였다. 저자들은 가산모형을 활용하여 사고요인을 분석하였으며, 일교통량과 중앙 교통섬의 유무가 사고에 유의한 영향을 주는 것으로 평가하였다.
- 한수산 등(2011)은 국내 원형교차로 20개소에서 발생한 교통사고를 유형별로 나누어 포아송과 음이항 모형을 개발하였다. 저자들은 원형교차로 교통사고는 차대 차 사고가 가장 많은 비중을 차지하고 있으며, 교통량, 우회전 전용차로수, 과속방지턱 등을 사고에 영향을 주는 요인으로 채택하였다.
- 장일준 등(2011)은 회전교차로 운영효과를 분석하기 위해 진입부 교통량에 따라 지체의 변화를 분석하였다. 저자들은 진입부 평균 교통량 160~180(대/시/차로)인 교차로에서 가장 큰 지체감소효과를 확인하였다.
- 이를 바탕으로 사고발생시간에 따라 남성과 여성의 사고건수가 차이를 보이는 것을 확인하였다. 즉, 남성의 사고건수는 주간에 발생한 사고일 경우 여성보다 3.2배, 그리고 야간일 경우엔 3.6배 높은 평균 사고건수를 보이는 것으로 분석되었다.
- 첫째, ‘성별과 주·야간 시간대는 교통사고건수와 관련이 없다’는 귀무가설이 두 모형 모두 유의확률 0.05 이하로 기각되었다.
- 첫째, 남성과 여성은 기본적인 운전행태에서 차이가 있으므로 원형교차로 교통사고에 영향을 주는 요인을 사고 당사자의 성별에 따라 분류한다.
- 첫째, 야간에 발생한 전체 사고모형 개발 결과, 보정 R2값이 0.631인 설명력 있는 사고모형이 개발된다. 종속변수인 사고건수에 영향을 주는 요인으로 진입교통량이 선정됨에 따라 적정 회전차로수에 대한 검토가 요구되는 것으로 분석된다.
- 첫째, 주간에 발생한 전체 사고모형 개발 결과, 모형의 보정 R2값이 0.690인 통계적으로 유의한 모형이 개발된다. 사고에 유의한 영향을 주는 설명변수로는 회전 차로수, 유입차로수, 진출입도로, 그리고 진입교통량이 채택된다.
- 넷째, 성별에 따른 야간의 사고모형의 공통변수로 방향안내 표지판이 채택되며, 사고와 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 특이변수로 나타난 분리교통섬, 우회전전용차로폭 및 조명시설은 사고와 음(-)의 상관관계를 가지며, 이 외 변수는 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 평가되었다.
- 넷째, 성별에 따른 주간 사고모형에서 우회전전용 차로폭과 우회전전용 차로의 유무가 공통변수로 채택된다. 특이변수로 채택된 회전차로수, 진출입도로 및 진입교통량은 사고와 양(+)의 상관관계, 그리고 방향안내 표지판과 감속시설은 음(-)의 상관관계를 가지는 것으로 평가된다.
후속연구
- 이 중 우회전전용 차로폭과 방향안내 표지판은 교통사고와 음(-)의 상관관계를 가지며, 이외 변수는 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 분석된다. 선정된 변수와의 영향관계를 검토하기 위해 사고자료를 분석한 결과, 운영방법 측면에서 신호교차로와 차이가 있는 원형교차로에서 차량의 주행경로에 대한 명확한 지시가 필요한 것으로 판단된다. 아울러, 우회전 차량의 안전한 주행을 위해 적정 우회전 차로폭에 대한 검토가 필요한 것으로 평가된다.
- 선정된 변수와의 영향관계를 검토하기 위해 사고자료를 분석한 결과, 운영방법 측면에서 신호교차로와 차이가 있는 원형교차로에서 차량의 주행경로에 대한 명확한 지시가 필요한 것으로 판단된다. 아울러, 우회전 차량의 안전한 주행을 위해 적정 우회전 차로폭에 대한 검토가 필요한 것으로 평가된다.
- 이는 주간의 시간대보다 상대적으로 가시성이 떨어지는 야간에 정확한 방향안내가 이루어지지 않아 회전부 통과 후 진출도로 선택의 혼란이 교통사고를 야기하고 있는 것으로 판단된다. 이에 야간에도 운전자가 어려움 없이 진출 방향을 선택할 수 있도록 원형교차로 인근에 방향안내 표지판을 반드시 설치해야 할 것으로 평가된다.
- 원형교차로는 기존에 운영되는 신호 및 비신호 교차로와 운영방법에 차이가 있기 때문에 사전에 운전자 교육이 보완된다면 교차로 안전성이 향상될 수 있을 것으로 판단된다. 향후 보다 다양한 사고유형과 사고 영향 요인을 고려한 연구가 진행된다면, 원형교차로 안전성을 제고하고 교통사고 감소 대책을 수립하는데 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것이라 기대된다.
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