무통제 교차로(uncontrolled intersection)는 교통신호기나 정지표지, 양보표지 등에 의한 통제가 없으며, 교통량도 많지 않은 교차로이다. 무통제 교차로에서의 간격수락(gap acceptance) 과정은 교차로 안전상, 그리고 흐름상 중요한 문제이다. 본 연구에서는 무통제 교차로 지역의 차량의 행태를 조사하여 간격수락상황을 규명하고, 운전자의 특성을 고려한 간격수락 모델을 개발하여 무통제 교차로에서의 차량 흐름을 파악하고자 한다. 이를 위하여 수 원시 지역의 무통제 교차로의 지역을 현장 조사 및 비디오 조사를 하고 로짓모델로 간격수락모델을 모형화하였다. 그 결과, 무통제 교차로에서 간격수락을 위해 운전자가 기다리는 총시간, 차량의 진행방향이 우회전인 경우, 나이, 성별, 동승자 유무 등이 간격수락에 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 특히 성별이 남성인 경우, 동승자가 있는 경우, 기다리는 시간이 길수록 수락간격이 더 빠른 특성을 보였다. 이러한 연구 결과는 무통제 교차로를 운행하는 운전자들은 교차로에서 통행의 의사결정을 함에 있어 그러한 운전자, 교통, 동승자조건등의 특성에 영향을 받는 것으로 나타나고 있는바 향후 교차로 설계나 교차로 안전정보제공 등에 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
이 연구는 국내 회전교차로의 임계간격을 다루고 있다. 이 연구의 목적은 국내 회전교차로의 수락 및 거절간격모형을 개발하고, 회전교차로의 임계간격을 도출하는데 있다. 이를 위해 이 연구에서는 국내 20개 회전교차로의 수락간격과 거절간격 자료를 수집하는데 중점을 두고 있다. 연구의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 국내 20개 회전교차로 통행에 대한 동영상 프레임분석을 통해 수락간격과 거절간격이 측정하였다. 이러한 자료를 바탕으로 로짓모형을 이용하여 통계적으로 유의한 수락간격 모형이 개발되었다. 둘째, 위의 개발된 모형을 바탕으로 산출된 회전교차로의 임계간격은 2.584초로 분석되었다. 아울러 도시지역의 임계간격은 2.744초, 지방지역은 2.416초인 것으로 분석되었다. 마지막으로 국내 회전교차로의 임계간격이 국외 회전교차로의 임계간격 보다 약 1.5~2.5초 더 적은 것으로 평가되었다.
본 논문의 주요 목적은 도로디자인에 관련한 지침, 즉 고속도로 진 출입구간에서 도로중앙에 위치한 다인승전용차로 진 출입구간까지의 거리에 대한 지침을 마련하는 것이다. 다인승전용차로는 일반적으로 고속도로 중앙에 위치하고, 고속도로차로를 가로질러 위빙(weaving)하여 진입할 수 있다. 위빙구간에서의 많은 차로변경은 교통용량(capacity)에 심각한 영향을 끼친다. 위빙구간에서 이러한 차로변경의 영향을 분석하기 위해서는 간격수락이론이 유용하게 이용될 수 있다. 본 논문은 간격수락이론을 이용하여 산출된 차량의 상충의 정도를 기초로 하여 교통용량을 산출한다. 차량의 상충 정도는 주어진 위빙거리에서 차량의 위빙에 대한 성공 확률의 함수로 표현된다. 간격수락이론에 기초하여 위빙거리에 대한 지침을 마련함에 있어서, 이 논문은 위빙거리의 증가가 교통용량의 증가를 유발하지 않는 점을 위빙에 최소로 요구되는 거리로 정한다.
고속도로 합류부는 본선과 유입램프가 만나는 부분으로 유입교통에 의한 교통량의 증가로 빈번히 고속도로 상류부 혼잡의 원인이 되어 고속도로 운영관리에 있어 중요한 관심을 요구한다. 근래에 들어 이러한 합류부 교통류의 분석을 위하여 운전자의 다양한 운행행태를 고려하는 모의실험모형이 적용되어왔다. 그러나 현존하는 모의실험모형은 운전자의 운행행태가 주어진 교통상황에 따라 능동적으로 변하지 않아 상황에 따라 변하는 복잡한 합류부에서의 운전자 간격수락행태를 현실적으로 모사함에 문제가 있다. 본 연구에서 수행한 현장자료 분석을 통하여 진입차량의 간격수락행태는 정규분포를 따르며 '가속차로 상의 주행위치' 대 '가속차로 길이'의 비율에 의해 영향을 받아 그러한 정규분포의 평균과 분산이 변화하는 것으로 도출되었으며, 합류 운전자는 본선 주행 전방차량과의 간격보다 후방 차량과간의 간격에 더 많은 영향을 받는 것으로 도출되었다. 본 논문은 모의실험 전산모형으로의 적용을 위하여 현장자료를 토대로 개발된 새로운 합류 차량 간격 수락 행태 모형을 제시한다. 제시된 간격수락모형을 사용하여 수행된 모의실험 결과와 현장자료를 비교한 결과 합류 시(1)본선 밀도수준별 가속 차로에서 본선으로의 차로 변경 위치분포, (2)합류 시 본선 후방차량과의 간격분포, (3)본선 후방차량과의 상대속도가 95% 신뢰수준에서 현장자료(모형개발에 사용되지 않은 자료)와 통계적으로 동일한 것으로 분석되었다.
Roundabout의 교통운영 특성에 대한 연구에서는 5거리 도로체계의 올바른 분석과 로타리에서 일어나는 진입로의 교통량, 회전교통량, 속도, 거부gap, 수락gap, 추종간격, 기하구조등을 조사 분석하여 수락간격 모형을 바탕으로 비신호교차로의 용량산정과 지체시간을 산정하기 위한 모형을 구축하는데 있다.
차로변경이 발생하는 두 가지 상황 즉, 강제 차로 변경과 선택적 차로 변경 중, 선택적 차로변경 상황에서 운전자가 수락 가능한 간격을 발견했을 때, 차로별 속도 차가 차로 변경 의사결정에 미치는 영향을 모사할 수 있는 모형식을 추정하였다. 즉, 선택적 차로 변경은 운전자의 차로 변경 여부에 대한 상황판단과 함께 목적 차로의 간격 수락여부에 대한 의사결정으로 이루어지는데, 본 논문에서는 목적 차로에 수락 가능한 간격이 존재할 경우 차로별 속도차가 운전자의 의사결정에 어떤 영향을 미치는지에 대해 분석하였다. 이를 위해, 운전자 의 의사결정에 영향을 미칠 수 있는 다른 요소 즉, 중차량, 기하구조, 및 합·분류의 영향을 최소화하는 지점을 선택하여 표본조사를 실시하였으며, 보다 설명력 있는 모형식을 얻기 위해 상관분석 등을 수행하여 불필요하다고 생각되는 변수는 제외시켰다. 또한, 운전자의 희망속도와 주행 속도 차에 의한 영향을 반영하기 위해 현 차로 속도를 부가적인 변수로 추가하였으며, 계수추정은 통계패키지인 SAS를 이용하였는데, 자료분석에 있어, 속도차 구간에 따라 다른 간격수락 특성을 보여 차로별 속도차를 0∼2.0m/s구간과 2∼11.52m/s구간으로 나누어 분석을 수행하였다. 분석결과 속도차 0∼2.0m/s구간에서는 속도차가 증가할수록 차로 변경률이 높아졌으나, 2∼11.52m/s구간에서는 오히려 차로 변경률이 낮아지는 것으로 나타났는데, 이는 속도 차의 증감에 대해 운전자로 하여금 차로 변경을 유도하는 요소와 함께 저항하게 하는 요소가 있다는 것을 알 수 있었다. 분석결과. 2.0m/s 이상의 속도차에서 차로변경에 대한 저항이 상대적으로 크게 작용한다는 것을 알 수 있었으며, 도로 설계시 이를 반영하여 도로기하구조 및 안전성 등을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.
회전교차로는 신호 교차로와 비교 시 용량증대, 안전성 증대 및 대기오염 감소 등의 장점으로 인해 국내외적으로 널리 사용되고 있다. 2011년 시작된 국내 회전교차로의 역사는 어느덧 10년이 되었다. 그러나 여전히 불명확한 통행우선권 및 부족한 자료의 축적 그리고 해외 용량분석과 비교시 차이점으로 인해 회전교차로의 장점을 최대한 활용하지 못한다고 볼 수 있다. 또한 국내 연구는 회전교차로 용량모형에 관한 연구보다는 회전교차로 설치 시 효과분석에 집중된 성향이 있다. 따라서 본 논문은 회전교차로의 대표적 모형인 경험적 모형과 간격수락 모형에 대해 살펴보고 호주의 SIDRA 모형과 미국의 USHCM 2010 모형을 국내 도로용량편람 2013 모형과 비교해 보았다. 향후 국내 회전교차로 용량의 예측 시, 더욱 정확한 용량분석에 도움이 되기를 기대한다.
서울시 북동부의 서울화강암에 대한 암반 공학적 특성 중 터널과 도로 건설시 중요하게 취급되는 절리의 방향성, 절리간격, 절리밀도, 암석의 일축압축강도, 그리고 RQD 값을 수락산과 불암산지역으로 구분하여 비교, 분석하였다. 이 중 절리의 방향성, 절리간격과 절리밀도는 선조사법, 원형조사법, 그리고 면적조사법을 이용하여 야외에서 직접 측정하였다. 암석의 일축압축강도와 RQD의 측정은 시추코아의 표본이 필요하지만 이번 연구에서는 간단히 응용할 수 있는 대비공식을 이용하여 계산하였다. 측정된 대표적인 절리의 방향성은 두 지역에서 모두 3조의 방향성이 나타났으며 즉 2조의 수직정방절리와 저각으로 경사하는 1조의 판상절리로 판명되었으며 두 지역에서 서로 유사한 방향성을 갖는다. 측정된 절리밀도는 0.039-0.066/cm이었으며, 평균절리길이는 1.30-4.52m, 그리고 평균절리간격은 10.3cm에서 최대 59.6cm로 측정된 절리의 방향에 따라 변화가 심하다 또한 슈미트 해머 타격값에 근거한 절리면의 일축압축강도는 217 MPa에서 335 MPa로 매우 강한 암체였으며, 평균절리간격에 기초하여 계산된 이론적 RQD 값은 73.1-98.7%의 값을 갖는 것으로 나타났다.
우리나라 비신호 교차로의 운영방법은 미국과는 다르게 대부분 완전 비제어식 운영(Totally Uncontrol)방법으로 되어있다. 본 연구에서는 우리나라 비신호 교차로들 중 미국 HCM의 TWSC 교차로에 관한 분석방법이 적용 가능하다고 판단되는 비신호 교차로들을 대상으로 임계간격과 추종시간의 기준을 분석하였다. 본 연구에서는 수도권을 중심으로 총 11개의 4-지 비신호 교차로들을 대상으로 이동류별, 차량의 종류별에 따른 차량들의 임계간격과 추종시간을 조사 및 분석하였다. 그 결과 임계간격은 3.8초 - 5.4 초로 나타났으며, 추종시간은 2.4초- 2.7초 범위를 나타내었다. 또한, 임계간격의 경우 차량의 종류별에 따른 차이는 나타나지 않았으나, 이동류별로는 차이를 나타내었다. 이에 반하여, 추종시간은 이동류별에 따른 차이가 없으며, 차량의 종류별에 따라 차이가 존재하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석 결과인 임계간격과 추종시간의 기준치를 국외 나라들의 연구결과와 비교 분석한 결과는 국외보다 낮게 분석되었으며, 이는 우리나라와 국외의 운전자 운전특성과 비신호 교차로의 운영방식의 차이에서 나타난 결과로 판단된다. 본 연구에서 제안한 임계간격과 추종시간의 기준은 수도권 지역의 4-지 비신호 교차로들 중 주도로와 부도로의 교통량과 속도 등의 현저한 차이가 있는 교차로 분석시 이 기준으로 적용할 수 있고, 우리 나라의 TWSC 방법을 갖는 비신호 교차로에 관한 용량과 지체시간의 이론적 모형 개발과 용량 및 지체시간의 분석을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
U-Turn은 운전자에게 편의를 제공하며 차량의 소통효율을 향상시키는 측면도 있지만 U-Turn에 대한 설치기준 및 법제규정과 안전시설 설치기준들이 명확치 않아 교통소통과 교통안전에 문제를 야기시키고 있다. 이에 본 연구에서는 첫째, 교통량과 주행속도를 주요 변수로 하여 차량의 정지시거와 좌회전차량들의 대기행렬길이를 고려한 U-Turn 허용구간과 전방교차로와의 적정 이격거리를 산정한다. 둘째, 현장조사를 통해 실제 U-Turn 차량의 행태를 분석하여 상충형태를 분류하고 상충과 U-Turn 허용구간의 길이와의 관계분석을 통해 차로변경각도와 주행속도를 변수로 하여 U-Turn 허용구간의 길이를 산정한다. 마지막으로 U-Turn허용구간과 후방교차로의 거리는 교통량과 주행속도, 차로변경각도를 주요변수로 하여 간격수락이론을 통해 적정이격거리를 산정한다. 그리고 몇 가지 교통조건들의 환경을 설정하여 모의실험을 실시한다. 이를 통해 본 연구에서는 소통과 안전을 고려한 U-Turn허용구간의 적정길이 및 위치를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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