[논문]교통특성에 따른 도시간선도로 위계분류법

이진선

doi:10.12815/kits.2018.17.2.32

교통특성에 따른 도시간선도로 위계분류법
Classification of Urban Arterial Roads Based on Traffic Characteristics 원문보기

韓國ITS學會論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.17 no.2, 2018년, pp.32 - 38

초록
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국도의 분류에 대한 연구는 계속되어왔으나 도시간선도로의 분류에 대한 연구는 미진한 편이다. 교통량의 증가로 도시간선도로는 간선도로로서의 역할을 제대로 수행하지 못하고 있다. 본 논문에서는 교통특성변수를 사용한 군집분석을 이용하여 도시간선도로의 기능을 정립하였다. 서울시내 55개의 간선도로의 기능을 정립하기 위해 교통량, 주말계수, 속도 계수 등 교통특성을 사용하였다. 본 논문의 결과와 AADT를 사용한 방법의 결과를 비교하였는데 AADT를 사용한 방법은 전체 차선의 교통량에 의해 특성을 분류하였으나 본 논문에서 실제 교통량을 반영한 차선당 교통량을 주요 변수로 사용하여 결과를 도출하였다. 또한 서울시 간선도로 기능분류와 본 논문의 결과를 비교하여 교통특성이 반영되었음을 증명하였다. 결과적으로 본 논문에서 제시한 방법은 현재 간선도로 기능분류 방법보다 교통특성을 나타내는데 효과적이며 기능분류체계는 도로확장 및 계획 설계에 도움이 될 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Studies on classification of national roads have been continued, but there is little research on the classification of urban arterial roads. Due to the increase of traffic volume, urban arterial roads do not perform well as main roads. In this paper, the function of urban arterial road was established by using cluster analysis using traffic characteristics. Traffic characteristics such as traffic volume, weekend coefficient and speed coefficient were used to establish the functions of 55 main arterial roads in Seoul. The results of this paper are compared with those of the method using AADT. The method using AADT classifies the characteristics according to the traffic volume of the whole lane. In this paper, however, the results are derived using the traffic volume per lane reflecting the actual traffic volume. In addition, the functional classification of the arterial roads in Seoul was compared with the results of this paper to verify that the traffic characteristics were reflected. As a result, the method presented in this paper is more effective in showing traffic characteristics than the current highway functional classification method, and the functional classification system will be helpful for road extension and planning design.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서 제시한 교통특성을 이용한 군집분석 결과를 도출한 후 기존에 많이 사용된 AADT를 사용한 기능분류방법을 이용하여 결과를 도출한다. 두 방법의 결과를 비교분석하는 이유는 기존 국도에서는 AADT를 많이 사용하였으나 본 논문에서는 도시간선도로를 대상으로 하기 때문에 AADT보다는 차선 당 교통량이 도시간선도로의 특성을 나타내는데 보다 적합한 변수임을 증명해보이기 위해서이다(Kim et al., 2002). 최종적으로 차선 당 교통량을 사용하여 군집 분석한 결과와 기존 서울시에서 분류한 간선도로체계를 비교분석하여 현 교통상황에 맞는 간선도로기능 분류체계를 정립한다.
본 논문에서는 기존의 도로 기능분류 방법들을 분석 평가하여 도시간선도로의 특성에 맞는 변수를 사용하여 기능 분류하는 방법을 제안하였다. 기존의 방법들은 도시간선도로에 AADT와 첨두율과 같은 특성 변수를 사용하여 기능분류를 하였으나 본 논문에서는 차선 당 교통량과 시간계수, 주말계수 등의 특성변수를 사용하여 기능을 분류하는 방법을 제시하였다.

제안 방법

(2005) 연구에서는 일반국도 전국 353개 상시조사지점을 대상으로 분석을 실시하였다. 군집분석에 사용될 특성요인 추출을 위해 AADT, K₃₀(설계시간계수), D₃₀, 중차량 비율, 주간 교통량 비율, 첨두율, 일요일 계수, 휴가철 계수, COV(변동계수)를 사용하여 2개의 요인을 추출하였다. 추출된 2개의 요인을 가지고 군집분석 방법 중 하나인 K-means법을 사용하여 총 3개의 도로유형으로 분류하였다(Lim et al.
본 논문에서는 기존의 도로 기능분류 방법들을 분석 평가하여 도시간선도로의 특성에 맞는 변수를 사용하여 기능 분류하는 방법을 제안하였다. 기존의 방법들은 도시간선도로에 AADT와 첨두율과 같은 특성 변수를 사용하여 기능분류를 하였으나 본 논문에서는 차선 당 교통량과 시간계수, 주말계수 등의 특성변수를 사용하여 기능을 분류하는 방법을 제시하였다. 이 방법은 기존의 AADT를 사용하는 방법과 달리 차선 당 교통량을 사용함으로서 전체 교통량과 차선에 의존하여 기능 분류했을 시 반영되지 않는 교통특성을 반영함으로서 도시의 교통특성을 효율적으로 반영할 수 있다.
교통량 자료는 차량검지기(LOOP검지기)를 통해 검지된 자료이며 속도 자료는 Probe Car로부터 GPS위치정보를 5분 단위로 전송받아 분석된 자료이다. 도로의 기능분류에 관한 기존 연구를 조사와 도로의 기능 및 분류체계에 대한 검토 및 현재 서울시 교통현황을 조사하여 문제점을 제기한다. 수집된 교통자료를 가지고 필요한 차선 당 교통량, 주야율, 주말계수 등 교통변수를 도출하여 군집분석을 하는데 사용한다.
차선 수, 첨두율, 전체 교통량과 가공하여 만든 특성변수 차선 당 교통량, 주말계수, 주야율 등을 사용하여 군집분석을 실시한다. 본 논문에서 제시한 교통특성을 이용한 군집분석 결과를 도출한 후 기존에 많이 사용된 AADT를 사용한 기능분류방법을 이용하여 결과를 도출한다. 두 방법의 결과를 비교분석하는 이유는 기존 국도에서는 AADT를 많이 사용하였으나 본 논문에서는 도시간선도로를 대상으로 하기 때문에 AADT보다는 차선 당 교통량이 도시간선도로의 특성을 나타내는데 보다 적합한 변수임을 증명해보이기 위해서이다(Kim et al.
이 방법은 기존의 AADT를 사용하는 방법과 달리 차선 당 교통량을 사용함으로서 전체 교통량과 차선에 의존하여 기능 분류했을 시 반영되지 않는 교통특성을 반영함으로서 도시의 교통특성을 효율적으로 반영할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 기존 AADT를 사용하여 기능 분류한 결과와 비교분석하여 도시간선도로의 특성을 효과적으로 나타냄을 보여줌으로서 간선도로 기능분류에의 적합성을 평가하였으며 실제 서울시에서 분류한 간선도로를 비교한 결과 교통특성이 반영된 기능분류 결과를 도출했음을 입증하였으며 결과는 다음과 같다. 첫째, 기존의 국도를 대상으로 한 간선도로 기능분류 방법을 도시간선도로에 적용할 때 보다 본 연구에서 제안 방법을 적용하여 도출된 결과에는 기존의 방법에서 반영하지 못한 특성을 반영하는 데 효과적이라고 판단된다.
현재 서울시에서 주간선도로와 보조간선도로를 분류한 것은 있으나 교통량과 같은 교통특성을 반영한 것이 아니라 도시계획 도로분류 기준에 의해 분류되어 있어 각 간선도로의 특성을 잘 반영한다고 볼 수 없다. 본 논문에서는 서울시내 간선도로를 교통특성을 반영한 주요변수를 사용하여 특성에 따른 기능분류를 한다. 서울시내 교통량 상시 조사지점 중 55개 지역을 대상으로 하였으며 교통특성을 분석하기 위해 사용된 자료는 서울특별시와 서울지방경찰청이 합동으로 조사한 서울시 교통량 조사 자료와 SK에서 조사한 속도자료를 이용하였다.
적정하게 기능분류가 되어있지 않은 서울시 간선도로를 대상으로 도로제원, 교통량, 속도 등 교통특성 변수를 사용하여 비슷한 교통특성을 가지는 도로끼리 그룹핑을 하고자 한다. 수집된 데이터를 가공하여 차선 당 교통량, 주말계수, 주야율 등의 변수를 도출한다.

대상 데이터

서울시 내에서 24시간 상시 교통량 조사지점은 총 102개이다. 그중 교통량 자료가 누락되어 있는 곳과 교량지역을 뺀 총 55개의 간선도로를 조사지역으로 선정하였다(Table 7 참조). 자료는 서울시 교통량 조사 자료를 사용하였다.
본 논문에서는 서울시내 간선도로를 교통특성을 반영한 주요변수를 사용하여 특성에 따른 기능분류를 한다. 서울시내 교통량 상시 조사지점 중 55개 지역을 대상으로 하였으며 교통특성을 분석하기 위해 사용된 자료는 서울특별시와 서울지방경찰청이 합동으로 조사한 서울시 교통량 조사 자료와 SK에서 조사한 속도자료를 이용하였다. 교통량 자료는 차량검지기(LOOP검지기)를 통해 검지된 자료이며 속도 자료는 Probe Car로부터 GPS위치정보를 5분 단위로 전송받아 분석된 자료이다.
그중 교통량 자료가 누락되어 있는 곳과 교량지역을 뺀 총 55개의 간선도로를 조사지역으로 선정하였다(Table 7 참조). 자료는 서울시 교통량 조사 자료를 사용하였다. 조사 시간은 24시간 상시조사이다.

데이터처리

수집된 데이터를 가공하여 차선 당 교통량, 주말계수, 주야율 등의 변수를 도출한다. 차선 수, 첨두율, 전체 교통량과 가공하여 만든 특성변수 차선 당 교통량, 주말계수, 주야율 등을 사용하여 군집분석을 실시한다. 본 논문에서 제시한 교통특성을 이용한 군집분석 결과를 도출한 후 기존에 많이 사용된 AADT를 사용한 기능분류방법을 이용하여 결과를 도출한다.

이론/모형

수집된 교통자료를 가지고 필요한 차선 당 교통량, 주야율, 주말계수 등 교통변수를 도출하여 군집분석을 하는데 사용한다. 군집분석 방법은 K-means 방법을 사용하며 군집분석 후 분류된 각 군집의 특성을 분석한다.
군집분석에 사용될 특성요인 추출을 위해 AADT, K₃₀(설계시간계수), D₃₀, 중차량 비율, 주간 교통량 비율, 첨두율, 일요일 계수, 휴가철 계수, COV(변동계수)를 사용하여 2개의 요인을 추출하였다. 추출된 2개의 요인을 가지고 군집분석 방법 중 하나인 K-means법을 사용하여 총 3개의 도로유형으로 분류하였다(Lim et al., 2005).

성능/효과

본 논문에서 제안한 방법은 기존 AADT를 사용하여 기능 분류한 결과와 비교분석하여 도시간선도로의 특성을 효과적으로 나타냄을 보여줌으로서 간선도로 기능분류에의 적합성을 평가하였으며 실제 서울시에서 분류한 간선도로를 비교한 결과 교통특성이 반영된 기능분류 결과를 도출했음을 입증하였으며 결과는 다음과 같다. 첫째, 기존의 국도를 대상으로 한 간선도로 기능분류 방법을 도시간선도로에 적용할 때 보다 본 연구에서 제안 방법을 적용하여 도출된 결과에는 기존의 방법에서 반영하지 못한 특성을 반영하는 데 효과적이라고 판단된다. 둘째, 본 논문에서 제시한 기능분류체계는 서울시에서 도로의 설계나 확장 등에 사용할 때 보다 효과적인 설계·계획을 할 수 있을 것으로 판단된다.
, 2002). 최종적으로 차선 당 교통량을 사용하여 군집 분석한 결과와 기존 서울시에서 분류한 간선도로체계를 비교분석하여 현 교통상황에 맞는 간선도로기능 분류체계를 정립한다.

후속연구

첫째, 기존의 국도를 대상으로 한 간선도로 기능분류 방법을 도시간선도로에 적용할 때 보다 본 연구에서 제안 방법을 적용하여 도출된 결과에는 기존의 방법에서 반영하지 못한 특성을 반영하는 데 효과적이라고 판단된다. 둘째, 본 논문에서 제시한 기능분류체계는 서울시에서 도로의 설계나 확장 등에 사용할 때 보다 효과적인 설계·계획을 할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 연구과제로는 일부 도로가 아닌 모든 도로를 대상으로 분석을 할 필요가 있으며 목적통행 및 실제 통행길이와 주변지역 정보를 반영한다면 좋은 결과가 도출될 것으로 판단된다.
둘째, 본 논문에서 제시한 기능분류체계는 서울시에서 도로의 설계나 확장 등에 사용할 때 보다 효과적인 설계·계획을 할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 연구과제로는 일부 도로가 아닌 모든 도로를 대상으로 분석을 할 필요가 있으며 목적통행 및 실제 통행길이와 주변지역 정보를 반영한다면 좋은 결과가 도출될 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	간선도로란?	간선도로는 도로가 가지고 있는 이동 기능, 접근 기능, 공간 기능 중에서 차량의 이동 기능이 제일 우선시 되는 도로이다. 도시지역 간선도로는 도시의 복잡화 및 과밀화로 인해 급격히 늘어난 교통량으로 교통정체와 간선도로의 기능 상실 등의 문제점을 가지고 있어 적절한 도로 위계정립이 필요하다.
	도로의 기능 중 이동 기능이 가장 중요한 이유는?	도로의 기능은 크게 이동 기능, 접근 기능, 공간 기능으로 나눌 수 있다. 이 3가지의 도로 기능 중 가장 중요한 것은 이동 기능인데 이는 도로의 가장 큰 목적은 교통수단을 통해 사람이나 물자를 이동하는 것이기 때문이다(Japan Civil Engineering Research, 1983). 도로의 분류 기준에는 규모, 법, 사용목적, 계획상 기능 등 여러 가지가 있다.
	도시간선도로가 간선도로로서의 역할을 제대로 수행하지 못하고 있는 이유는?	국도의 분류에 대한 연구는 계속되어왔으나 도시간선도로의 분류에 대한 연구는 미진한 편이다. 교통량의 증가로 도시간선도로는 간선도로로서의 역할을 제대로 수행하지 못하고 있다. 본 논문에서는 교통특성변수를 사용한 군집분석을 이용하여 도시간선도로의 기능을 정립하였다.

참고문헌 (7)

Japan Civil Engineering Research(1983), "Roadway Function and Characteristics".
Kang W.(2001), "National Highway's Design Criteria Based on Analysis of Functional Classification," Journal of Korean Society of Transportation, vol. 19, no. 1.
Kim J., Do M. and Jung J.(2002), "Grouping method on functional classification for national highway," Journal of Korean Transportation Institute, vol. 20, no. 5.
Kim M.(2002), "Functional Modification of Busan Inter-urban Road by Traffic Characteristics," Busan Development Institute.
Lee S. and Yu W.(1988), "Functional Classification of Arterials in Seoul," The Architectural Institute of Korea, vol. 8, no. 2.
Lim S., Ha J. and Oh J.(2005), "Classification of National Highway by Factor Analysis," vol. 7, no. 3, pp.43-52.
Yu W. and Jung H.(2004), "A Study on the Changes of the National Roads' Functional Classification by Traffic Volume Characteristics," vol. 39, no. 1, pp.251-261.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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