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문제 정의
- 즉, 고속도로 합류부의 용량은 시설의 설계요소만을 반영하여 분석하여 설계하는 수준에 머무르고 있고, 연결로에서의 합류 차량의 행태와 같은 합류부의 교통 즉성 및 운영 요소에 의한 소통 능력의 분석에 이르기까지 입증하기에는 아직 기존의 연구 성과에 한계가 있다는 입장을 가지고 있다고 판단된다. 그러나, 실제 고속도로의 운영사례나 기존의 각종 논문, 문헌에서 보듯이 간격수락 모형에 기초한 합류 과정은 고속도로 합류부의 기본 거동으로 설명되고 있다는 점에서 본 연구에서는 합류부의 설계 과정에서도 이러한 면을 반영하여 운영측면의 효율성을 감안한 합류부 설계방안을 도출하는 것이 필요하다는 입장에서 연구를 진행하였다.
- 이러한 거동을 등가속도 운동으로 해석하게 됨으로서 표 2와 같은 불일치가 나타나게 된 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변가속도 운동을 반영하여 가속차로 길이를 산정하도록 제안하고자 한다. 본 연구에서 계산한 변가속도 운동에 따른 (최소) 필요 가속차로 길이는 표 3과 같다.
- 따라서, 본 연구에서는 현행의 고속도로 합류부의 가속차로 설계 기준에 제시된 방법론에 대한 보완 사항을 제시하고자 한다. 이를 위하여 일부 사례지점에서의 고속도로 통행특성을 검토하고, 현행 설계기준에 대한 보완 사항을 제시하였으며, 차량의 합류 간격수락 행태를 반영한 가속차로 설계방안을 제안하였다.
- 본 연구에서는 기존 고속도로 합류부 설계방법의 문제점을 지적하고 합류부 교통특성을 기반으로 그 개선사항을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 변가속도를 적용한 가속차로 길이산정, 간격수락모형을 통한 가속차로 길이 산정 등은 향후 보다 충실한 현장조사를 통한 적용 매개변수의 조정 등을 통해 현장에서의 적용성을 평가해 볼 수 있을 것으로 판단된다.
- 결정한 것으로 판단되지만 기준 속도의 의미가 명확한 것은 아니다. 본 연구에서는 제한된 지점이지만 현장에서의 연결로 진입부와 본선 접속부에서의 트럭 속도조사를 통하여 평균 속도를 반영하고자 하였다. 속도 조사 결과로부터 미루어 볼 때 일반적으로 연결로를 주행하고 가속차로에 접근하는 차량의 초기속도는 연결로 자체의 속도(제한속도로 표기)에 비하여 대체로 높다.
- 본 연구에서는 한국도로공사의 가속차로 길이 산정과정에 JHK의 NCHRP 3-35 보고서에 의한 가속차로길이 산정 과정을 추가하여 검토하였다. 이 보고서에 의한 합류부 가속길이는 그림 1과 같이 구성되며 이중GSACgap searching area)가 간격수락과정에 의한 가속차로 부분에 해당한다.
- 연결로에서의 차량의 합류 행태에 대해 설명하고자 하는 시도가 자주 일어왔는데 국내에서도 최근에 한국도로공사12)에서 간격수락모형을 검토하고 이를 가속차로 설계 기준에 도입하고자 하였다. 표 1은 한국도로공사의 보고서에 제시된 가속차로 길이 설계기준의 예이다.
- 이러한 가속차로의 설치에 대해 적용되는 현재의 「도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙」5)의 합류부 설계기준은 교통 소통의 측면에서 합류 행태를 반영하지 못하는 미비점이 있어 개선이 필요한 바, 본 연구에서는 현재의 가속차로 설계기준에 대한 보완을 위하여 수행되었다. 즉, 현행 기준에서 가속차로의 길이 규정은 차량의 합류 행태에 의한 해석보다는 연결로와 고속도로 본선의 설계속도 차이를 해소하기 위한 방법으로서만 가속차로 설계기준이 제시되고 있어 이러한 차량의 합류과정에서 야기되는 용량의 차이를 반영하지 못하고 있다.
- 다만 JHK 의 Speed Change Lanes라는 NCHRP 3-35보고서를 통해서 간격수락 모형에 의한 가속차로 설계 방식을 설명하고 있으나 그 결과는 현재 AASHTO 설계 기준에서는 상당히 축소 반영되어 있다. 한국에서는 과거 다수의 연구자들이 간격수락모형을 통한 가속차로 길이 산정에 대한 연구를 수행하여 왔고 비교적 근래에도 한국도로공사에서 간격수락 모형을 통해 가속차로 길이를 산정하는 방법을 제안하였는바, 본 연구는 이러한 사항을 종합하여 설명하여 추가적인 사항을 검토하였다.
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