기술사 공부하는 자료 공유

Ⅰ. 개 요

1. 근래 우리나라의 교통실태를 살펴보면,

- 교통사고로 인한 물적손실 : 연간 GNP대비 1% 수준

- 년간 교통사고 발생건수 : 약 25만건

- 년간 교통사고 사망자수 : 11,000명에 이르고 있다.

2. 교통사고의 원인은

- 차량의 대형화, 중량화, 고속화 및 자동차의 폭발적인 증가로 인한 사회적 현상이며,

- 이에 대한 안전대책 수립이 시급함.

3. 교통안전대책으로서는

- 도로설계시 교통안전을 고려한 설계로 사전에 사고를 예방하는 방법과

- 사고다발지점의 사고원인을 교통공학적 이론에 의해 분석, 검토하여, 교통사고를 감소시켜 나가는 방법이 있다.

4. 여기서는 교통안전을 고려한 도로설계를 위하여

위험지점 분석, 설계시 유의사항, 사고방지대책을 위한 시설에 대해 기술한다.

Ⅱ. 위험지점 분석(교통사고 분석)

1. 사고원인

: 사람, 차량, 도로 기하구조, 주변환경 등 복합적인 요인에 의하여 발생.

2. 사고다발지역

가. 교차로 나. 교차로 모서리 다. 급커브 라. S커브 마. 횡단보도

바. 터널내 사. 노면배수 불량지점 아. 적설 및 결빙지역 자. 안개지역 등.

3. 사고분석 방법

가. 사고형태, 발생시각, 도로조건 등을 종합분석 ⇒ 사고현황도 작성

나. 분석기법

1) 통계별 계량화 기법, 2) 현장관찰 기법,

3) 지점Sample 선정 기법, 4) 충돌조사 기법

4. 개선대책 수립

가. 사고지점개선

나. 노선별, 지역별 개선대책 수립

다. Mass Action

Ⅲ. 설계시 유의사항

1. 설계시 기본지침

가. 도로선형의 연속성 → 기하구조기준 준수

: 동일한 설계속도 유지를 위한 선형설계

나. 교통류 분리 → 시각적, 공간적으로 분리

1) 시간적 분리 : 교통신호기

2) 공간적 분리

① 성격이 다른 교통류 분리 : 차도-자전거도-보도 분리, 고속-저속차량 분리

② 왕복차로 분리 : 4차선 이상인 경우 중앙분리대 설치

③ 교차로 교통분리 : 입체교차, 횡단보도육교, 지하보도

다. 교통류 단순화 → 원활한 교통흐름 유도

: 도로표지, 시선유도표지, 노면표지, 도류로, 교통규제 등

라. 교통환경개선

: 방호책, 조명시설, 도로반사경, 비상전화, 도로정보시설, 교통감시시설 설치

마. 도로환경 개선

: 굴곡부, 커부구간 개선, 교차점 개선

바. 기하구조와 교통안전시설 등과의 조화

2. 세부설계사항

가. 도로선형 설계

1) 도로선형의 연속성 및 동일 설계속도 유지

2) 설계속도가 현저히 다른 구간(20km/hr 이상)은 직접 접속금지

3) 동일 설계구간내에서 급격한 선형, 폭원 변경금지

4) 평면 및 종단선형의 조합 - 투시도기법(Simulation) 활용

나. 도로의 횡단구성 및 시설물 설치

1) 길어깨 확장 및 포장

2) 횡단보도 설치 (학교, 마을)

3) 방호책 및 도로 표지판 설치

4) 하급도로의 본선접속 제한 : 측도설치 운영

다. 교차로

1) 평면교차로

① 4지이상 교차 및 엇갈림 교차 방식을 피하고, 가급적 직각교차 방식 채택

② 주도로의 선형은 직선화

③ 도류화로 교통유도

④ 부가차로 및 신호등 설치

2) 입체교차로

① 차로수의 조화 고려

② 유,출입연결로 유형의 일관성 유지

③ 충분한 길이의 가,감속차로장 설치

④ Nose부분의 기하구조에 유의

라. 부대시설설치

1) 도로인접지역 식재 : 시선유도기능, 명암순응기능, 차광기능

2) 교통안전시설(도로표지, Marking, 시선유도표지 등) 설치

: 교통류를 단순화하고 원만하게 유도

마. 기 타

1) 과속방지 선형설계 : 도로선형자체가 속도 제어

2) 도로의 기능별 설계속도 채택

3) 시가지는 되도록 우회도로 설계

Ⅴ. 결 론

1. 도로교통안전은 도로계획-설계-운영 전과정에 연관되어 있고,

사고원인 또한 사람, 차량, 도로기하구조, 환경 등 복합적요인으로 발생된다.

2. 고속도로 교통사고조사 분석결과에 의하면,

- 휴게소, IC, BS 진출입로 : 시거장애에 따른 사고

- 터널구간 : 길어깨축소에 따른 운전자의 심리적 영향에 의한 사고

- 직선부, 내리막구간 : 과속에 따른 사고가 주원인으로 분석되었음.

3. 따라서 도로교통안전을 위한 개선사항으로는,

가. 계획 및 설계시

: 도로 건설후 교통사고지점개선은 많은 비용이 소요되므로 당초 설계시 세심한 주의가 필요함.( 선형의 연속성확보, 교통상충 최소화, 시거개선 등)

나. 유지관리시

: 적정한 보수를 통하여 도로의 교통환경을 개선함으로서 교통사고 예방

나. 교통사고에 대한 자료정리, 원인분석, 대책수립을 위한 전문가 양성 필요

다. 운전자습성 정착, 교통안전 홍보활동, 의식개선 등이 필요하다.

Ⅰ. 개 요

1. 근래 우리나라의 교통실태를 살펴보면,

- 교통사고로 인한 물적손실 : GNP대비 1%

- 교통사고 건수 : 약 25만/년 건

- 교통사고 사망자수 : 11,000명/년 에 이르고 있다.

2. 교통사고의 원인은,

- 차량의 대형화, 중량화, 고속화 및 자동차의 폭발적인 증가로 인한 사회적 현상이며,

- 이에 대한 안전대책 수립이 시급함.

3. 교통안전대책으로서는,

- 설계시 교통안전을 고려한 설계로 사전에 사고를 예방하는 방법과,

- 사고다발지점의 사고원인을 도로 및 교통공학적 이론에 의해 분석, 검토하여, 교통사고를 감소시켜 나가는 방법이 있다.

4. 교통사고 방지를 위한 교통안전시설의 설계는,

도로이용자의 입장에서 차량의 안전하고 원활한 소통을 확보 할 수 있도록 설계하여야

Ⅱ. 설계의 기본방침

1. 도로선형의 연속성 → 기하구조기준 준수

: 동일한 설계속도 유지를 위한 선형설계

2. 교통류 분리 → 시각적, 공간적으로 분리

가. 시간적 분리 : 교통신호기

나. 공간적 분리

1) 성격이 다른 교통류 분리 : 차도-자전거도-보도, 고속차량-저속차량 분리

2) 왕복차로 분리 : 4차선 이상인 경우 중분대 설치

3) 교차로 교통분리 : 입체교차, 횡단보도육교, 지하보도

3. 교통류 단순화 → 원활한 교통흐름 유도

: 도로표지, 시선유도표지, 노면표지, 도류로, 교통규제 등

4. 교통환경개선

: 방호책, 조명시설, 도로반사경, 비상전화, 도로정보시설, 교통감시시설 설치

5. 도로환경 개선

: 커부구간 개선, 교차점 개선

6. 기하구조와 교통안전시설 등과의 조화

Ⅲ. 교통안전시설 설계

1. 횡단보도육교(지하보도 포함)

가. 보행자와 자동차를 입체적으로 분리하기 위한 시설

나. 종 류 : 횡단보도육교, 지하횡단보도

2. 방호책

가. 차량이탈방지, 보행자 횡단억제, 시선유도를 위한 시설

나. 종 류 : 가드레일, 가드케이블, 콘크리트 방호책, 가드휀스

3. 조명시설

가. 야간에 차량의 안전하고 원활한 소통을 위한 시설

나. 종 류 : 연속조명, 국부조명

4. 시선유도 표지

가. 도로단 및 도로선형을 인식시켜 운전자의 시선유도를 위한 시설

나. 종 류 : 표지병, 데리네이터, 갈매기 표지판, Guide Post

5. 도로 반사경

가. 도로의 곡선부, 교차로 건널목 등 시거가 불량한 곳에 설치하는 시설

나. 반사효율이 높은 볼록거울 사용

6. 충격흡수시설

가. 차로이탈 차량의 충격위험을 방지하기 위한 시설

나. 종 류 : 철제드럼, 하이드로 셀 샌드위치, 모래채움 플라스틱 통

7. 미끄럼 방지 시설

가. 선형 및 시거가 불량한 구간에 차량의 안전운행을 위한 시설

나. 방 법 : 구루빙, 골재노출, 칲핑방법

8. 과속방지 시설

가. 주거지역 주변도로에서 과속주행을 방지하기 위한 시설

나. 설치기준

1) 통행속도 : 30km/hr 기준

2) 간 격 : 20～50m로 균일한 간격유지

3) 노면포장재료와 동일한 재료사용으로 노면과 일치 되도록 설치

Ⅳ. 교통관리시설 설계

1. 도로표지

가. 도로이용자에게 필요한 각종 정보를 전달하기 위한 시설

나. 종류 : 안내, 주의, 규제, 지시, 보조표지

2. 노면표시

: 노면표시는 규제표시와 지시표시로 분류

3. 비상전화

: 차량사고나 고장시 긴급히 연락하기 위한 목적으로 노측에 설치

4. 도로정보 안내표지

가. 도로, 교통, 기상정보를 이용자에게 알리기 위한 시설

나. 종 류 : 내민식, 문형식

5. 교통감시시설

가. 화재, 교통사고, 지체 등을 사전감시하여 위험에 대체하기 위한 시설

나. 종 류 : 모니터 시스템, 교통류 감지기

6. 교통신호기

가. 평면교차 및 횡단보도 등에 설치하여 교통류를 시각적으로 관제하기 위한 시설

나. 종 류 : 정주기 신호기, 교통감응 신호기

Ⅴ. 결 론

1. 교통안전시설의 부재는 교통사고의 직접적인 원인이 된다는 점을 인식하고,

설계자는 교통흐름, 사고로 인한 속도지체 등

사실조사에 기초를 둔 교통공학적 이론에 근거하여 안전시설 설계에 임해야 한다.

2. 안전시설 설치시 고려사항

가. 건축한계내에는 교통안전 및 관리시설 설치 금지

나. 기존에 설치된 교통안전시설에 대하여는 현장조사를 통한 문제점 파악과 대책수립

다. 신규 교통안전시설 설치시는 규격의 적정성과 설치의 적합성(설치장소, 간격, 방법 등) 고려.

라. 교통관리시설 설치시는 상시유지관리 및 이용극대화를 고려

마. 기하구조와 교통안전시설과의 조화 필요

3. 또한 교통법규와 마찬가지로 도로안전시설에 대한 일반국민의 교육과 홍보실시가 필요하며,

교통안전시설의 설치, 유지관리 및 교통관리 담당부서간 긴밀한 업무협조가 요구됨

(사고관리 및 정보관리)

Ⅰ. 개 요

가. 교통흐름이 고정된, 교통통제시설의 영향을 받는 흐름을 의미

ex.) 신호교차로, 도시 및 교외간선도로

나. 연속류에 비해 훨씬 복잡한 형태의 교통류로서,

교통신호등, 정지표지, 양보표지 등과 같은 고정된 교통통제시설에 의해 그특성이 결정

Ⅱ. 도로시설의 구분

: 신호등 교차로, 도시 및 교외간선도로

Ⅲ. 교통특성

가. 신호등 교차로 : 차량당 평균지체(Sec/대)

나. 도시 및 교외간선도로 : 평균통행속도(km/hr)

Ⅳ. 서비스수준의 효과척도

Ⅴ. 교통용량산정방법 (신호교차로의 경우)

Ci : 교통용량(승용차대수/시)

Si : 포화교통류율(승용차대수/시)

g : 유효녹색 신호시간(초)

C : 신호주기(초)

Si = 2200 × N × fw × fhv × fg × fp × fb × fa × frt× flt

2200대/시 : 이동류 i의 기본 포화교통류율

N : 이동류i의 차로수

f : 각종 보정계수

Ⅰ. 개 요

1. 신호등과 같이 규칙적으로 교통류의 흐름을 통제하는 외부영향이 없는 흐름을 의미

ex.) 고속도로

2. 차량간의 상호작용, 도로의 기하구조, 주변환경에 의해 그 특성이 결정

Ⅱ. 도로시설의 구분

: 고속도로 기본구간, 엇갈림 구간 및 연결로, 다차선도로, 2차선도로

Ⅲ. 교통특성(이상적인 도로조건)

1. 설계속도(V) ≥ 100km/hr

2. 차선폭 : 3.5m 이상

3. 측방여유폭 : 1.5m 이상

4. 승용차로만 교통류 구성

5. 평지

Ⅳ. 서비스수준의 효과척도

Ⅴ. 교통용량산정방법 (고속도로의 기본구간의 경우)

SFi : 서비스수준 i에서의 서비스 교통량

2200 승용차대/시 : 이상적인 조건하에서 고속도로의 차로당 최대교통량

(V/C)i : 서비스수준 i에서 교통량대 용량비

N : 한방향당 차선수

fw : 차로폭 및 측방여유폭에 대한 보정계수

fhv : 중차량 보정계수

Ⅰ. 개 요

1. 교통량(volume)과 교통류율(flow rate)은 일정한 시간동안 도로의 일정구간 또는 한 지점을 통과한 자동차 대수를 측정하는 단위이다.

2. 용어의 정의

가. 교통량(volume) : 주어진 시간 동안에 도로의 일정구간 또는 한 지점을 통과한 자동차의 총 대수 (단위시간 : 1년, 하루, 1시간, 15분 등)

나. 교통류율(flow rate) : 한 시간보다 짧은 간격(보통 15분) 동안에 도로의 한 지점을 통과한 자동차 대수를 시간당 교통량으로 환산한 값

Ⅱ. 예

가. 1시간 교통량(volume) : 4300대/시1. 교통량을 15분 간격으로 연속하여 4차례 관측하였을 경우

나. 최대 교통류율(flow rate) : 4800대/시

다. 첨두시간계수(PHF)

PHF = 1시간 교통량/(4×15분 첨두교통량) = 4,300/(4×1200) = 0.89

2. 조사시간에 관측지점을 4800대가 통과하지는 않았지만,

15분 동안에는 이와 같은 통행비율로 자동차가 통과하였다는 것을 의미함.

Ⅲ. 결 론

1. 교통용량 분석에서 가장 중요한 것은 첨두 교통류율을 고려하는 것이다.

2. 위의 예에서와 같이 교통량을 관측한 도로구간의 용량이 4,500대/시라면,

- 전체 한시간 동안의 교통량(4300대/시)이 용량(4,500대/시)보다 적더라도,

- 첨두 15분 동안(5:45∼6:00)에는 4800대/시의 비율로 자동차가 도착하여 교통와해 상태가 발생한다.

- 이러한 상황은 충격파이론에 의해 와해상태가 발생한 시점에서부터 오랫동안 먼 곳까지 혼란이 확산된다.

3. 따라서, 도로 설계시 첨두시간대의 교통특성을 반영하기 위하여 교통량을 첨두시간 계수(PHF)로 보정하여야 한다.

Ⅰ. 개 요

1. 서비스 수준을 정의하기 위하여 교통류의 질을 나타내는 데 기준이 되는 요소들을 효과척도(MOE : Measures of Effectiveness)라 하며,

2. 이 효과척도들은 각 도로의 교통운행 상태의 질을 가장 잘 나타내야 한다.

3. 대표적인 효과척도들로는

- 연속류 : 교통량대 용량비, 평균통행속도, 밀도,

- 단속류 : 자동차당 평균 정지지체, 평균통행속도가 있다.

4. 여기서는 연속류의 대표적적인 효과척도라 할 수 있는

교통량, 속도, 밀도의 상관관계에 대하여 알아보기로 한다.

Ⅱ. 효과척도별 특성

1. 교통량대 용량비(V/C)

: 통과교통량(승용차환산대수) 대 교통용량의 비

가. 교통량(Q) : 단위시간(일, 시간, 15분 등)에 어떤 지점을 통과하는 차량의 총대수(대)

나. 용량(이상적인 조건시)

- 고속도로 기본구간 : 2,200승용차/시/차로

- 2차선도로 : 3,200승용차/시/양방향

2. 평균통행속도(km/hr)

: 일정구간거리를 통행시간으로 나눈 평균값

- 운전자들이 가장 손쉽게 교통류의 질을 판단할 수 있는 기준

3. 밀도(승용차/km/차로)

: 어느시간에 단위구간 도로상에 있는 차량대수 (대/km/시간)

- 고속도로 통행시 앞뒤차량과의 거리를 나타내므로

고속도로구간의 서비스수준을 나타내는 주요 효과척도임

Ⅲ. 교통량, 속도, 밀도와의 관계

- 교통량이 일정할때 밀도가 높으면 속도저하 발생

- 3요소 상호간의 작용에 의해 각 요소의 성격이 규명된다는 가정하에 접근

1. 교통량과 속도

2. 교통량과 밀도

3. 속도와 밀도

- 도표점 A～C 구간

: LOS A～LOS D, 서비스수준이 안정류인 부분

- 도표점 C～E 구간

: LOS E～LOS F, 서비스수준이 불안정류인 부분

Ⅳ. 결 론

속도, 밀도, 교통량은 도로의 교통용량이라는 내제적 변수에 의해 제약됨.

Ⅰ. 개 요

1. 효과척도(MOE : Measures of Effectiveness)란

: 서비스 수준을 정의하기 위하여 교통류의 질을 나타내는 데 기준이 되는 요소

2. 이 효과척도들은 각 도로의 교통운행 상태의 질을 가장 잘 나타내야 한다.

3. 대표적인 효과척도들로는

- 연속류 : 교통량대 용량비, 평균통행속도, 밀도,

- 단속류 : 자동차당 평균 정지지체, 평균통행속도가 있다.

Ⅱ. 도로의 구분에 따른 효과척도(MOE)

: 각 도로의 서비스수준을 결정하는데 사용되는 MOE는 다음과 같다.

Ⅲ. 효과척도별 특성

1. 교통량대 용량비(V/C)

: 통과교통량(승용차환산대수) 대 교통용량의 비

가. 교통량(Q) : 단위시간(일, 시간, 15분 등)에 어떤 지점을 통과하는 차량의 총대수(대)

나. 용량(이상적인 조건시)

- 고속도로 기본구간 : 2,200승용차/시/차로

- 2차선도로 : 3,200승용차/시/양방향

2. 평균통행속도(km/hr)

: 일정구간거리를 통행시간으로 나눈 평균값

- 운전자들이 가장 손쉽게 교통류의 질을 판단할 수 있는 기준

3. 밀도(승용차/km/차로)

: 어느시간에 단위구간 도로상에 있는 차량대수 (대/km/시간)

- 고속도로 통행시 앞뒤차량과의 거리를 나타내므로

고속도로구간의 서비스수준을 나타내는 주요 효과척도임

4. 교통류율(pc/hr)

: 1시간보다 짧은 간격(보통 15분)동안 도로의 일정구간 또는 한지점을 통과하는 차량대수를 시간당 교통량으로 환산한 값

5. 지체차량비율

: 전체차량중에서 차량군(차두간격 4초이하로 운행하는 차량의 무리)에 포함되에 운행되는 차량이 차지하는 비율

가. 연속류 2차선도로(일반지형)에서 서비스수준의 일차적인 효과척도로 이용

나. 교통에 따른 영향

- 교통량이 적을때는 평균차두간격이 커지므로 자체차량비율이 0%에 가까워짐

- 교통량이 용량에 가까워지면 거의 모든 차량이 차량군을 형성하며,

자체차량비율은 100%에 가까워짐.

6. 평균오르막 속도

: 오르막구간의 평균통행속도

- 연속류 2차선도로 특정구배구간의 주요 효과척도로 이용

Ⅰ. 개 요

1. 서비스수준(LOS: Level of Service)이란

- 통행속도, 통행시간, 통행자유도, 통행안락감, 교통안전 등

교통운영상태를 설명하는 질적인 개념으로서,

- 도로를 이용하는 운전자나 승객이 느끼는 정상적인 평가기준이다.

2. 서비스 수준의 효과척도에는

교통밀도(승용차/km/차선), 평균주행속도(km/hr), 교통량대 용량비(V/C) 등이 있으며,

3. 서비스수준의 평가는

가. 효과척도(MOE)로서 평가되며,

나. 도로조건과 교통통제조건이 일정하다면, 주로 교통조건에 의해 좌우된다.

다. 서비스수준 평가시 고려사항

1) 주행속도 및 주행시간

2) 교통차단 또는 교통제약

3) 안정성

4) 운행의 자유도

5) 경제성(도로운행 비용)

6) 쾌적성

Ⅱ. 서비스 수준 등급의 구분

: A～F까지 6등급으로 구분하며,

A수준 : 가장 좋은 상태, F수준 : 가장 나쁜상태, E수준 : 도로 용량상태를 나타냄

1. 서비스 수준 A : 자유교통류(Free Flow)

2. 서비스 수준 B, C : 안정된 교통류(Stable Flow)

3. 서비스 수준 D : 높은 밀도의 안정된 교통류(Approaching Stable Flow)

4. 서비스 수준 E : 불안정 교통류(Unstable Flow, 용량상태)

5. 서비스 수준 F : 강제류(Forced Flow, 와해상태)

Ⅲ. 서비스 수준의 적용

1. 도시지역 도로의 경우

: 운전자가 교통혼잡에 비교적 민감하지 않은 점을 감안, 낮은 서비스수준 적용

2. 지방지역 도로의 경우

: 장거리 통행이 많은 교통특성을 감안, 높은 서비스수준 적용

Ⅳ. 결론 및 의견사항

1. 설계 서비스 수준의 설정은

- 운전자의 쾌적하고 안전한 주행을 위하여 높게 설정해야 하겠지만,

- 당해 도로에 투자될 수 있는 비용과

- 사회적, 경제적 측면을 고려해 타당한 서비스 수준을 선정해야 한다.

2. 짧은 구간에서 서비스수준의 급격한 변화는 이용교통의 안전성을 크게 손상시키므로

가능한 도로의 일정구간내에서 일정한 주행상태가 확보되도록 서비스의 질을 유지하는 것이 바람직하다.

3. 지방도로의 경우 장거리교통을 감안, 높은수준의 서비스수준을 적용하는 것이 바람직함.