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문제 정의
- 본 연구는 버스노선유형(광역급행, 직행좌석, 좌석, 일반) 및 반복사고 여부(반복사고 유, 반목사고 무)별 사고심각도를 분석하고 개선방안으로 버스의 첨단 운전자지원시스템 지원 방향을 논의하기 위해 수행되었다.
- 버스운전자의 운전휴식시간을 충분히 보장하고, 근무환경을 개선하는 것이 사고심각도 개선에 있어 가장 중요하다고 판단된다. 본 연구는 버스운전자 사고원인을 법규위반, 사고발생시간, 운전자연령 등을 고려하여 살펴보았다. 향후 사고발생 원인으로 운전자 근무시간, 운행시간, 근무형태와 같은 운전자관련 변수를 추가적으로 살펴보고, 사고발생지점의 도로기하구조 등을 반영한 분석이 추가적으로 필요하다고 판단된다.
- 본 연구는 이러한 배경 하에 버스유형 및 반복사고 여부별 사고심각도를 분석하고 개선방안으로 버스의 첨단 운전자지원시스템 지원 방향을 제시하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 종속변수는 버스사고심각도이며 부상신고, 경상, 중상, 사망으로 구분하였다. 독립변수는 기존문헌고찰을 통해 버스 사고심각도에 영향을 미칠 것으로 판단되는 운전자연령, 법규위반, 차량유형 등을 선정하였다. 분석팽창계수(VIF : Variance Inflation Factor)가 ‘10 이상’일 경우 독립변수 간 다중공선성에 문제가 있다고 평가한다.
- 따라서 본 연구는 버스 관련 첨단 운전자지원시스템 도입방안을 검토하는데 연구의 차별성이 있다. 둘째, 기존 버스심각도 관련 연구는 사고발생상황 및 도로 기하구조를 중심으로 사고심각도를 분석하였다. 본 연구는 버스심각도 요인을 반복사고, 버스유형별로 살펴보고 사고발생상황 외에도 법규위반요인 등을 고려함에 연구의 차별성이 있다.
- 첫째, 선행연구고찰을 통해 첨단 운전자지원시스템 연구동향 및 버스사고 심각도 관련 변수를 검토한다. 둘째, 사고자료를 수집하여 코딩한 후 다중공선성 검토를 실시해 최종 변수를 선정한다. 셋째, 모형유형을 전체, 버스유형별(광역 급행, 직행좌석, 좌석, 일반), 반복사고 여부별(반복사고, 비 반복사고)로 구분하여 순서형 로짓 모형을 이용한 사고심각도를 분석한다.
- 첫째, 첨단 운전자지원시스템 관련연구는 대부분 승용차 관련 첨단운전자시스템 효과평가에 관한 연구이며, 향후 도입방안 및 버스 관련 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 버스 관련 첨단 운전자지원시스템 도입방안을 검토하는데 연구의 차별성이 있다. 둘째, 기존 버스심각도 관련 연구는 사고발생상황 및 도로 기하구조를 중심으로 사고심각도를 분석하였다.
- 또한 새로 제작되는 차량의 경우에는 국제기준에 맞춰 모든 승합차와 3.5톤 초과 화물·특수차량에도 비상자동제동장치와 차선이탈경고장치를 단계적으로 의무 장착하도록 하고 첨단 운전자지원시스템을 장착한 신규제작차량의 보급 확대를 위해 인센티브를 제공할 계획을 수립하였다.
- 둘째, 기존 버스심각도 관련 연구는 사고발생상황 및 도로 기하구조를 중심으로 사고심각도를 분석하였다. 본 연구는 버스심각도 요인을 반복사고, 버스유형별로 살펴보고 사고발생상황 외에도 법규위반요인 등을 고려함에 연구의 차별성이 있다.
- 따라서 광역버스 뿐 아니라 일반형 버스의 첨단 운전자지원시스템 설치와 교통사고 감소방안이 시급한 실정이다. 본 연구는 버스유형을 전체, 광역급행, 직행좌석, 좌석형, 일반형으로 구분하여 분석을 실시하였으며, 분석결과는 [Table 3]과 같다. 먼저, 전체 사고를 대상으로 사고심각도 모형을 분석한 결과, 사고유형 항목의 차대사람, 법규위반 항목의 속도위반, 중앙선침범, 안전거리미확보, 승객을 위한 안전조치위반 및 신호위반변수가 채택되었다.
- 둘째, 사고자료를 수집하여 코딩한 후 다중공선성 검토를 실시해 최종 변수를 선정한다. 셋째, 모형유형을 전체, 버스유형별(광역 급행, 직행좌석, 좌석, 일반), 반복사고 여부별(반복사고, 비 반복사고)로 구분하여 순서형 로짓 모형을 이용한 사고심각도를 분석한다. 마지막으로, 유형별로 채택된 변수를 비교·분석함으로써 향후 첨단 운전자지원시스템 도입 방향을 제시한다.
- 사고자료는 교통안전공단 운수종사자 관리정보시스템을 이용해 수집한 2015년~2017년에 경기도 버스운전자 원인으로 발생한 교통사고자료와 경기도 버스운행관리시스템(BMS)을 매칭하여 6,500건의 사고자료가 수집되었으며, 사고위반내용이 불분명한 사고를 제외하고, 구체적인 사고 원인을 파악할 수 있는 2,293건의 사고를 최종분석대상으로 선정하였다. 연구의 종속변수는 사고심각도로 순서를 지닌 범주형 종속변수이므로, 순서형 로짓모형을 이용하여 사고심각도 모형을 분석하였다. 분석결과, 차대사람사고는 모든 모형에서 통계적으로 유의미하게 선정되었고 법규위반 항목의 속도위반, 신호위반, 승객을 위한 안전조치위반이 여러 모형 에서 공통적으로 선정되었다.
- 종속변수는 버스사고심각도이며 부상신고, 경상, 중상, 사망으로 구분하였다. 독립변수는 기존문헌고찰을 통해 버스 사고심각도에 영향을 미칠 것으로 판단되는 운전자연령, 법규위반, 차량유형 등을 선정하였다.
- 연구의 방법은 다음과 같다. 첫째, 선행연구고찰을 통해 첨단 운전자지원시스템 연구동향 및 버스사고 심각도 관련 변수를 검토한다. 둘째, 사고자료를 수집하여 코딩한 후 다중공선성 검토를 실시해 최종 변수를 선정한다.
대상 데이터
- 본 연구의 사고자료는 교통안전공단에서 관리하는 운수종사자 관리정보시스템을 통해 경기도 버스운전자 원인으로 2015년~2017년에 발생한 교통사고자료 7,146건을 수집하였다. 또한 이 데이터를 기반으로 버스유형 및 노선형태 등을 파악하기 위하여 경기도 버스운행관리시스템(BMS : Bus Management Systems)을 활용해 사고를 매칭하였으며, 그 결과 6,500건의 사고자료가 수집되었다. 마지막으로 6,500건의 사고 중 ‘안전운전의무위반, 운전자 준수사항위반 등’과 같이 사고위반내용의 해석이 어려운 사고를 제외하고, 구체적인 사고 원인을 파악할 수 있는 2,293건의 사고를 최종 분석대상으로 선정하였다.
- 마지막으로 6,500건의 사고 중 ‘안전운전의무위반, 운전자 준수사항위반 등’과 같이 사고위반내용의 해석이 어려운 사고를 제외하고, 구체적인 사고 원인을 파악할 수 있는 2,293건의 사고를 최종 분석대상으로 선정하였다.
- 본 연구의 사고자료는 교통안전공단에서 관리하는 운수종사자 관리정보시스템을 통해 경기도 버스운전자 원인으로 2015년~2017년에 발생한 교통사고자료 7,146건을 수집하였다. 또한 이 데이터를 기반으로 버스유형 및 노선형태 등을 파악하기 위하여 경기도 버스운행관리시스템(BMS : Bus Management Systems)을 활용해 사고를 매칭하였으며, 그 결과 6,500건의 사고자료가 수집되었다.
- 본 연구의 시간적 범위는 2015년-2017년(3개년)이며, 공간적 범위는 경기도 31개 시·군에서 발생한 경기도 관할 버스운전자 원인으로 발생한 교통사고를 대상으로 한다.
- 사고자료는 교통안전공단 운수종사자 관리정보시스템을 이용해 수집한 2015년~2017년에 경기도 버스운전자 원인으로 발생한 교통사고자료와 경기도 버스운행관리시스템(BMS)을 매칭하여 6,500건의 사고자료가 수집되었으며, 사고위반내용이 불분명한 사고를 제외하고, 구체적인 사고 원인을 파악할 수 있는 2,293건의 사고를 최종분석대상으로 선정하였다. 연구의 종속변수는 사고심각도로 순서를 지닌 범주형 종속변수이므로, 순서형 로짓모형을 이용하여 사고심각도 모형을 분석하였다.
이론/모형
- 모형의 종속변수는 사고심각도로 ‘부상신고=1, 경상=2, 중상=3, 사망=4’와 같이 순서를 지닌 범주형 종속변수이다. 따라서 순서형 로짓 모형(Ordered Logit)을 이용해 사고심각도 분석을 실시하였다.
성능/효과
- 경기도 ADAS 부착대상차량인 직행좌석형 버스 심각도 모형에서 채택된 변수를 살펴보면, 법규위반항목의 속도위반, 신호위반사고일수록 사고의 심각도가 높아지는 것으로 분석되었다. 이는 직행좌석형은 둘이상의 시·도에 걸쳐 운행되는 버스유형인만큼 노선길이가 길기 때문에 버스운전자가 운행스케줄에 맞추어 운행하기 위해서는 운전자의 과속, 신호위반을 유도할 수 있기 때문으로 평가되며, 앞서 언급한 바와 같이 버스 운전자 근무환경 개선 및 지능형속도제한장치의 설치를 장려하는 것이 필요하다고 판단된다.
- 광역급행형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형항목의 차대사람, 법규위반항목의 중앙선 침범 및 승객을 위한 안전조치 위반변수가 채택되었다. 직행좌석형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형 항목의 차대사람, 법규위반 항목의 속도위반 및 신호위반, 그리고 상용/예비 항목의 상용변수가 채택되었다.
- 다중공선성 분석결과 채택된 독립변수의 분석팽창계수가 모두 ‘5미만’으로 다중공선성 문제가 없다고 평가되었으며, 최종적으로 40개의 변수가 채택되었다.
- 따라서 버스운전자 근무환경 개선이 우선적으로 필요하다고 판단되며, 첨단 운전자지원시스템 중 지능형속도제한장치의 설치를 장려하는 법과 제도를 마련할 필요가 있다. 또한 중앙선침범일수록 사고심각도가 높아지는 것으로 분석되었다. 운전자의 중앙선침범 요인은 크게 불법 유턴, 졸음운전, 앞지르기 등이 있을 수 있다.
- 직행좌석형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형 항목의 차대사람, 법규위반 항목의 속도위반 및 신호위반, 그리고 상용/예비 항목의 상용변수가 채택되었다. 마지막으로 좌석형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형항목의 차대사람, 법규위반항목의 승객을 위한 안전조치위반 변수가 설명변수로 선정되었다. 모든 유형에서 채택된 변수는 모두 양(+)의 상관관계를 가지며, 신뢰수준 90% 수준에 모두 유의하는 것으로 분석되었다.
- 본 연구는 버스유형을 전체, 광역급행, 직행좌석, 좌석형, 일반형으로 구분하여 분석을 실시하였으며, 분석결과는 [Table 3]과 같다. 먼저, 전체 사고를 대상으로 사고심각도 모형을 분석한 결과, 사고유형 항목의 차대사람, 법규위반 항목의 속도위반, 중앙선침범, 안전거리미확보, 승객을 위한 안전조치위반 및 신호위반변수가 채택되었다. 또한 일반버스 사고를 대상으로 사고심각도 모형을 분석한 결과, 전체버스사고와 동일한 변수가 채택되었다.
- 마지막으로 좌석형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형항목의 차대사람, 법규위반항목의 승객을 위한 안전조치위반 변수가 설명변수로 선정되었다. 모든 유형에서 채택된 변수는 모두 양(+)의 상관관계를 가지며, 신뢰수준 90% 수준에 모두 유의하는 것으로 분석되었다.
- 또한 반복사고모형에서는 법규위반항목의 중앙선침범과, 버스유형 항목의 직행좌석형 변수가 추가적으로 채택되었다. 반복사고여부별 유형에서 채택된 변수들은 모두 양(+)의 상관관계를 가지며, 신뢰수준 90% 수준에 모두 유의하는 것으로 분석되었다.
- 반복사고차량의 사고의 경우, 반복사고차량이 아닌 차량의 사고에 비해 중앙선 침범 위반 여부가 사고심 각도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 따라서 사고를 발생시킨 버스에는 차선이탈경고장치의 설치를 반드시 의무화함으로써 반복사고를 감소시킬 필요가 있다.
- Proto and Kaplan(2014)은 순서형 로짓 모형을 이용해 덴마크 내 버스 사고심각도 영향요인을 분석하였다. 버스 사고심각도는 야간, 고령운전자, 미끄러운 노면 그리고 과속일수록 사고심각도가 커지는 것으로 나타났으며, 버스운전자 과실로 인한 사고를 예방하기 위한 교통 인프라 필요성을 주장하였다. Feng et al.
- 연구의 종속변수는 사고심각도로 순서를 지닌 범주형 종속변수이므로, 순서형 로짓모형을 이용하여 사고심각도 모형을 분석하였다. 분석결과, 차대사람사고는 모든 모형에서 통계적으로 유의미하게 선정되었고 법규위반 항목의 속도위반, 신호위반, 승객을 위한 안전조치위반이 여러 모형 에서 공통적으로 선정되었다.
- (2018)은 고령 택시운전자 16명을 대상으로 첨단운전지원 시스템 이용 전·후 효과 및 만족도를 조사하였다. 설문결과, 고령 택시운전자는 전방충돌경고장치에 대한 기대가 매우 높았으며, 보행자충돌경고장치는 만족도가 낮은 것으로 나타났다. Kim et al.
- 셋째, 버스의 속도위반을 감지하고 경고를 해주는 운전자지원시스템 장착을 의무화해야한다. 속도위반 변수는 여러 모형에서 공통적으로 사고심각도에 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 셋째, 버스의 속도위반을 감지하고 경고를 해주는 운전자지원시스템 장착을 의무화해야한다. 속도위반 변수는 여러 모형에서 공통적으로 사고심각도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 속도위반은 GPS 정보를 수집함으로써 차량의 현재위치, 제한속도를 파악하여 감지할 수 있다.
- (2018)은 버스운송사업 유형을 시내버스, 시외 및 고속버스, 전세버스로 구분해 순서형 프로빗 모형을 활용해 운송사업 유형별 사고심각도 영향요인을 분석하였다. 시내버스의 경우 도로 기하구조 및 재차인원이 사고심각도에 유의미한 영향을 미쳤으며, 시외 및 고속버스는 주요 사고심각도 요인이 속도에 있는 것으로 나타났다. Proto and Kaplan(2014)은 순서형 로짓 모형을 이용해 덴마크 내 버스 사고심각도 영향요인을 분석하였다.
- (2018)은 자율주행적극성이라는 개념을 정의하고 교통운영 관리를 위한 자율주행 서비스 시나리오를 구상하였다. 연구결과 통행자유도가 낮을수록, 자율주행차의 주행적극성이 높아질수록 안전성이 낮아지는 것으로 분석되었다.
- 첨단운전지원시스템 효과분석연구로 Jeong and Oh(2013)은 첨단운전지원시스템 도입 전·후 사고회피시간에 따른 사고발생추정방법론을 개발하고, 사례분석을 통해 사고감소효과를 추정하였다. 연구결과, 차선이탈경고장치는 도로 외 이탈, 정면충돌 등과 같은 차선이탈 관련 사고유형에 대해 약 10~14%의 사고감소효과를 갖는 것으로 분석되었으며, 자동비상제동장치는 추돌사고에 대하여 약 50%의 사고감소효과를 갖는다고 주장하였다. Jeong et al.
- 전체 및 일반버스에서 선정된 변수를 살펴보면, 차대사람 변수를 제외하고는 법규위반 변수가 대부분 채택되었는데, 이는 버스운전자의 부주의 혹은 법규위반이 사고심각도에 많은 영향을 끼침을 보여줄 수 있다고 해석할 수 있다. 우선 속도위반 및 신호위반일수록 사고의 심각도가 높아지는 것으로 나타났으며, 그 계수 또한 높게 나타났다. 버스 운전자는 보통 근무 소속업체에서 제공하는 운행스케줄에 맞추어 운행을 하게 된다.
- (2016)은 일반인, 전문가 및 직업운전자를 대상으로 자율주행기술의 지불의사금액, 인지도 등을 조사한 바 있다. 일반인 운전자 중 65%가 자율주행 장치 부착에 대한 긍정적인 의사를 표시했으며, 자동주차시스템에 대한 지불의사금액이 41.5만원으로 높은 것으로 나타났다.
- (2014)은 계층화분석법(AHP : Analytic Hierarchy Process)을 활용하여 첨단운전지원시스템 효과추정 방법론을 제시한 바 있다. 적응형순항제어장치, 자동비상제동장치, 차선이탈경고장치, 사각지역감소장치의 사고감소효과를 추정하였으며, 각각 10.43%, 10.17%, 9.96%, 10.14%의 사고감소효과를 갖는 것으로 분석되었다. Lee et al.
- 광역급행형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형항목의 차대사람, 법규위반항목의 중앙선 침범 및 승객을 위한 안전조치 위반변수가 채택되었다. 직행좌석형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형 항목의 차대사람, 법규위반 항목의 속도위반 및 신호위반, 그리고 상용/예비 항목의 상용변수가 채택되었다. 마지막으로 좌석형 버스사고를 대상으로 모형을 분석한 결과, 사고유형항목의 차대사람, 법규위반항목의 승객을 위한 안전조치위반 변수가 설명변수로 선정되었다.
- 둘째, 보행자와 승객을 위한 운전자지원시스템이 필요하다. 차대사람 변수가 사고심각도에서 모든 모형에 영향을 미치는 변수로 나타났다. 「도로교통공단 교통사고분석시스템(TAAS : traffic accident analysis systems)」을 이용해 2017년 기준 사고유형별 승합차 사고건수 대비 사망률(사망자수/사고건수×100)을 살펴보면, 차대차 사고는 1.
후속연구
- 46%(29건/1,179건)로 나타났다. 따라서 사고경험이 있는 차량에 대해서는 졸음운전, 앞지르기, 불법 유턴 등으로 인한 중앙선침범에 대한 사고를 더욱 주의해야하며, 이를 예방하기 위해서는 사고경험이 있는 운전자들을 대상으로 한 운전자 교육을 추가적으로 실시하거나, 운전자감지시스템 및 차선이탈경고장치의 설치를 제도적으로 의무화시키는 등의 노력이 필요하다고 판단된다.
- 차량유형별로 채택된 변수를 비교해보면, 광역급행버스는 중앙선 침범으로 인한 사고가 심각도가 높게 나타남에 따라 중앙선침범을 방지하기 위한 차선이탈경고장치의 설치가 중요하다고 판단되며, 직행좌석 버스는 속도위반 및 신호위반을 방지할 수 있는 속도위반경고장치, 신호위반경고장치의 설치가 필요하다. 마지막으로 일반형버스는 법규위반 변수가 모두 채택됨에 따라 운전자 교육을 통해 법규위반으로 인한 사고의 위험성을 버스운전자들에게 강조할 필요가 있으며, 전방충돌경고, 차선이탈경고장치, 속도위반 경고 등 사고원인과 연관된 첨단운전자 지원시스템의 지원이 필요하다고 판단된다.
- 마지막으로, 유형별로 채택된 변수를 비교·분석함으로써 향후 첨단 운전자지원시스템 도입 방향을 제시한다.
- 이 외에도, 운전자 시야의 사각지대가 큰 버스에게 유용하게 활용될 수 있는 후측방경고장치의 설치, 향후 V2X통신을 이용한 신호위반경고장치 등을 설치한다면 버스운전자에게 많은 도움을 줄 수 있을 것이며, 버스 사고심각도를 낮출 수 있을 것이라 판단된다. 또한 첨단 운전자지원장치를 국가적으로 지원하고 의무화하는 것도 중요하지만, 버스운전자의 과속 및 신호위반등의 가장 큰 원인은 운전자의 운전근로시간이다.
- 본 연구는 버스운전자 사고원인을 법규위반, 사고발생시간, 운전자연령 등을 고려하여 살펴보았다. 향후 사고발생 원인으로 운전자 근무시간, 운행시간, 근무형태와 같은 운전자관련 변수를 추가적으로 살펴보고, 사고발생지점의 도로기하구조 등을 반영한 분석이 추가적으로 필요하다고 판단된다.
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