현재 우리나라에서 도로 평면선형 설계를 위해 도로설계속도 개념을 사용하고 있다. 도로설계속도 개념은 단 한 개 도로 설계속도를 사용하기 때문에 도로 기하구조 수준이 일정해진다는 강점을 갖고 있으나, 도로 건설 후 그 도로를 주행하는 실제 차량 속도가 설계속도와 달리 나타날 수 있다는 약점을 갖고 있기도 하다. 본 연구에서는 이 약점을 보완하기 위해, 이미 여러 나라에서 사용 중인 주행속도 예측모형에 근거한 평면 선형설계기법을 제안한다. 본 연구에서는 이를 위해 우리나라 전역에서 표본을 선택하여 차량 속도조사를 수행했고, 속도에 영향을 미치는 도로설계요소를 통계분석을 통해 선정하여 양방향 2차로와 4차로 일반국도에 대한 차량 주행속도 모형을 제시했으며, 그 모형을 도로 평면선형설계에 적용하는 과정을 제시했다. 한편 새로운 기법에 대한 유효성을 밝히기 위한 실제 사례분석에서 새로운 기법은 기존 기법이 갖고 있는 약점을 해소하는 것으로 밝혀졌다. 향후 우리나라 도로 건설 사업에서 본 연구에서 제안한 평면선형 설계기법을 적용하면 도로 투자 효율성이 높아지고, 더 높은 설계일관성을 확보할 수 있을 것으로 판단한다.
도로기하설계의 기준이 되는 요소에는 시거(視距), 차량의 안정성, 운전자의 안락감, 배수, 경관 등이 있으며, 이 중 선형 결정에 있어서 가장 결정적인 요소는 시거이다. 도로와 그 위를 주행하는 운전자의 관찰 행위는 분명히 입체적인 특성을 가지고 있다. 그러나, 현행의 도로설계는 과정상 여러 가지 제약조건으로 인해 평면과 종단을 분리하여 2차원적으로 시거를 분석하여 설계시 적용하여 왔다. 입체시거의 계산이 까다롭고 2차원적인 시거가 실제의 입체시거와 크게 차이가 나지 않는 것도 그 원인에 포함된다. 하지만 최근의 도로안전에 관한 연구에서 도로일관성이 대두되었고, 이러한 일관성 평가를 위해서는 안전요소들의 안전여유(safety of margin)를 계산할 수 있어야 한다. 따라서 시거에 관한 정확한 안전여유를 계산하기 위해서는 정확한 입체시거의 적용이 필요하다고 할 수 있다. 본 연구는 임의의 평면선형과 종단선형의 합성으로 이루어진 도로선형에서 입체시 거를 계산할 수 있는 모형을 유도하는데 초점을 두었다. 제시되는 모델을 이용하여 도로선형을 가정한 후 시거분석을 실시해 보았으며 2차원적 시거와의 단순비교를 통하여 두 경우의 시거에 차이가 있음을 확인하였다. 제안된 모델은 3차원 도로선형에 대한 설계기준을 정량화 하거나 입체시거 분석이 요구되는 도로안전의 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 고는 도로선형 설계에 확율 및 경제요소를 반영시키는 방법과 그에 따른 효과를 파악하는데 목적을 두고 있다. 접근방법은 도로사용자 비용과 도로시공 및 유지관리 비용 등을 포함하는 총비용을 예상비용함수로 나타내어 이 비용함수를 최소화함으로써 최적 도로선형 설계방법을 찾는 것이다. 이와 더불어 본 고는 이 개념에 의한 최적 설계방법을 등반차선(Climbing lane)의 설계에 적용하였다. 즉, 오르막길의 경사 및 거리에 따른 등반차선의 최적 위치를 찾기 위해 우선 오르막길에서의 승용차와 트럭의 속도분포를 찾아내고 예상예비함수를 등식화하여 그 최적해를 구함으로써 등반차선의 최적 위치를 구하였다. 현재 등반차선의 설계과정(AASHTO, 1984)은 트럭 주행능력에 따른 가정과 트럭과 승용차의 최대 속도 차이를 임의로 선택하여 등반차선의 최적 위치를 찾고 있다. 따라서 본 고에서는 기존 등반차선 설계방법과 새로운 설계방법을 상호 비교하면서 새로운 방법의 타당성과 그에 따른 설계이점들을 증명하였다.
본 연구에서는 도로의 평면선형 설계일관성을 평가하기 위한 지표 및 모형을 개발하였다. 도로선형 설계 일관성은 운전자의 기대와 도로 기하구조의 일치성에 달려 있기 때문에 일관성 평가지표는 운전자의 행태특성을 잘 반영할 수 있어야 한다. 따라서 본 연구에서는 이를 고려한 새로운 평가지표의 개발과 도로 선형조건에 따른 평가지표들이 어떻게 변하는지를 파악하여 안전성을 평가하는 방안을 강구하였다. 본 연구에서는 차량간격과 속도편차를 새로운 평가지표로 제안하였다. 제안된 평가지표는 신설도로뿐만 아니라 기존도로의 선형일관성 평가로 도로의 안전성을 향상시킬 것으로 판단된다.
도로를 설계하는데 있어서 가장 중요한 것은 자동차의 주행을 안전하고 쾌적하게 할 수 있도록 지형에 조화되는 선형을 설계하는 일이다 도로의 선형 설계는 노선 계획으로 최종 단계에 도로 환경과 조화를 이룰 수 있도록 평면선형과 종단 선형을 조합함으로써 완성된다. 도로 선형 설계에 있어서 연속적인 투시도(perspective)를 사용하면 자동차의 물리적 인 조건들을 충족시킬 수 있는데, 그것은 운전자를 심리적으로, 그리고, 생리적으로 안정시키는데 유용하다. 이를 위해 본 논문에서는 컴퓨터를 이용한 도로 투시도의 작성 및 해석 방법을 연구함으로써 실제로 도로선형설계시 이용 가능한 프로그램을 개발하였다.
미래의 텔레매틱스(telematics)환경에서 차량항법과 관련된 주요 핵심 기술은 동적 경로 안내 이외에 차량 자체의 지능화를 통해 운전자에게 주행 중인 도로에서 급경사, 급커브 구간에 대한 정보를 사전에 경고함으로써 사고를 방지하는 운전자 보조 및 경고 시스템(driver assistance and warning system) 구현으로 전망되고 있다. 이와 같은 기술이 구현되기 위해서는 현재 차량항법용 수치도로지도에서 도로의 단순 위치정보만으로는 불가능하며 도로의 곡선구간에서 평면 곡선반경과 같은 도로의 선형설계요소에 대한 정보가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 현재 전국적으로 구축되어있는 1/1000 수치지도의 도로중심선을 이용하여 실제 도로의 평면 선형설계요소를 자동으로 추출하기 위한 알고리즘을 개발하였고 이를 GUI 환경의 프로그램으로 구현함으로써 기존 도로의 정확한 평면 선형정보를 경제적이면서 효율적으로 획득할 수 있게 되었다.
도로상에서 발생되는 교통사고의 많은 부분이 도로의 선형불량에 기인된다. 이러한 도로의 개량설계를 위하여서는 도로의 선형을 정확히 분석할 필요가 있으며, 도로의 설계도와 주요점의 좌표가 필요하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 현재 많이 연구되고 있는 인공위성중 RTK GPS/GLONASS의 조합에 의하여 획득된 3차원 자료를 기존 설계도의 제원을 근거로 하여 위치정밀도를 비교하며, 이렇게 재현된 도로의 선형을 평가함으로써 인공위성을 이용한 도로의 선형정보체계를 보다 효율적이고 실용적으로 사용하기 위한 한 접근방법을 제시하고자 한다.
장래 도로설계는 첨단정보이용이 편리해야하고, 자동차 항법체계(CNS : Car Navigation System)에 맞추어 차량유도기능을 극대화 할 수 있는 선형설계가 필요하다. 이렇게 되면 기존도로의 개량설계를 위하여 기존 도로의 선형을 정확히 분석할 필요가 있으며, 기존 도로의 설계도와 주요점의 좌표가 필요하게 된다. 기존 도로의 선형을 분석하기 위하여 본 연구에서는 동적(Kinematic) GPS측량으로 도로선형 Data를 짧은 시간에 손쉽게 취득하였고, 이 Data를 이용하여 도로의 평면선형을 분석하였다. 연구결과 관측된 도로선형 Data는 실용적인 오차범위 내에 포함되었으며, 선형분석도 실용성이 있음을 알 수 있었다.
도로 선형 설계의 제1의 목표는 통행의 안전과 원활한 운행 여건을 구조적으로 확보하는 데에 있다. 현재 우리나라 도로 설계법은 외국의 설계기준과 방법론을 바탕으로 한 것이나, 도로를 이용하는 사람이나 차량의 특성이 설계체계에 반영되어 있지 않아, 설계자의 기대와 이용자의 이용 행태간의 간격이 존재하며, 그 결과는 안전하고 편리한 도로를 제공하는 데에 장애가 된다. 도로 기하구조 설계의 적정성을 높이고 안전성을 높이기 위해서는 차량 주행 특성에 기반한 도로 선형 설계기준과 그 적용 체계를 갖출 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 도로 이용자의 특성이 반영된 도로 설계 체계를 갖추는 작업의 일환으로 일반국도 4차로도로의 단일 곡선부 구간에 대한 주행 차량의 속도 분포 특성을 바탕으로 일반국도의 선형의 설계기준을 적용하는 방안을 제시하였다.
교통사고의 원인은 도로, 차량들의 물리적 요인과 인적요인으로 분류하고 있다. 이중 차량과 관련해서는 수많은 신기술들이 개발되었고 또 개발 중에 있으며 인적요인에 관해서는 최근 국내에서도 중요한 연구들이 수행 중에 있으나 그 결과를 실용화하는데는 더 많은 시간이 필요할 것으로 보인다. 도로요인에 관한 그 동안의 연구가 국도 등에 집중되었기 때문에 오히려 도로의 위계상 최상위 위치에 있는 고속도로를 중심으로 한 연구가 미진한 것처럼 비쳐지는 것도 부정할 수 없는 사실이다. 미국은 도로 안전도 증진을 목표로 IHSDM(Interactive Highway Safety Design Module)이라는 통합설계모듈의 개발을 추진 중에 있으며, 국내에서도 기초적인 연구가 시작되었다. 이러한 평가모듈의 개발에 필수적인 것이 도로설계대안별로 교통안전도를 계량적으로 평가하는 모형의 개발이다. 본 연구에서는 먼저 교통사고의 원인이 되는 도로요인 중 특히 도로선형과 교통사고와의 관계를 밝혀내기 위해 도로선형의 변화(선형개량, 도로확장)가 비교적 적었던 호남고속도로를 대상으로 고속도로의 선형요소와 교통사고와의 미시적인 관계를 규명하였다. 이를 위해 대상도로를 직선부, 곡선부. 완화곡선부 등으로 1차 구분하였으며 이들 구간의 선형요소와 지난 5개년('96년∼'00년) 간의 교통사고 자료를 데이터베이스화하여 모형산정에 이용하였다. 또한 도로선형 요소 중 특히 교통사고와 관계가 큰 것으로 분석된 몇몇 요소들을 이용해 고속도로 선형조건별 안전도평가모형을 구축하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.