Ⅰ . 개 요
1. 도로의 교통용량이란 주어진 도로조건 , 교통조건 , 교통통제조건에서 일정시간동안 해당도로 구간을 통행하리라 예상되는 최대교통류율로서
- 일반적으로 LOS "E" 에서의 최대 서비스 교통량을 가르킨다 .
․ 고속도로 : 2,200 승용차 / 시 / 차로 ․ 2 차로도로 : 3,200 승용차 / 시 / 양방향
2. 교통용량의 산정은 해당도로의 용량을 명확히 함으로써 도로를 효율적으로 이용하고 도로투자를 적절히 하며 , 도로의 운행상태를 평가하여 기존도로의 개선방안을 세우거나 계획도로의 차로수를 결정하는데 필요하다 .
3. 교통용량을 측정하기 위해서는 먼저 주어진 도로가 이상적인 조건에서 수용할 수 있는 최대교통량을 추정하고 여기에 주어진 도로조건 , 교통조건 , 교통통제조건등 개별조건특성을 반영하여 서비스교통량을 결정한다 .
Ⅱ . 도로 교통용량에 영향을 미치는 요인
1. 도로 조건
1) 설계속도 2) 차로폭 및 측방여유폭
3) 평면 및 종단선형 4) 주변지역 개발정도
2. 교통 조건
1) 교통량 2) 중차량 비율
3) 방향별 분포 4) 차로 이용도
3. 교통 통제 조건
1) 교통신호 2) 교통표지
3) 차로이용통제 4) 속도제한
Ⅲ . 교통류의 구분 및 효과척도
1. 교통류의 구분
1) 연속류 : 교통의 흐름을 통제하는 외부의 영향이 없는 흐름
2) 단속류 : 교통의 흐름이 교통통제시설에 의해 주기적인 통제
2. 교통류에 따른 효과척도 (MOE)
교통류 구분
도로의 구분
효 과 척 도
연 속 류
ㆍ 고속도로
- 고속도로 기본구간
- 엇갈림 구간
- 연결로와 접속부
밀도 , 교통량 대 용량비 (V/C)
평균밀도
영향권의 밀도 ( 합류부 , 분류부 )
다 차 로 도 로
평균 통행속도 ( 신호등 지체 고려 )
2 차로 도로
도로 유형별 총지체율
단 속 류
신 호 교 차 로
ㆍ제어지체 ( 가ㆍ감속지체 , 정지지체 포함 ) 와 분석기간 이전에 남아있는 대기차량에 의한 추가지체도 고려
ㆍ상류부 교차로로부터의 순행시간과 옵셋간의 차이를 고려한 연동계수 적용
비신호 교차로
ㆍ양방향 정지교차로 : 평균 운영 지체
ㆍ무통제 교차로 : 방향별 교차로 진입 교통량
시간당 상충 횟수
Ⅳ . 도로 교통용량 산정방법
1. 고속도로
1) 정 의
∙ 중앙분리대가 설치되어 있으며 방향별로 2 차로 이상의 차로를 가진 최상급 도로
∙ 고속도로 이용차량은 반드시 연결로를 통해 본선으로 유출입 할 수 있는 완전출입 통제방식
2) 구성요소
① 기본구간 : 엇 갈림구간이나 연결로 접속부 차량의 합류 및 분류의 영향을 받지않는 구간
② 엇갈림구간 : 교통통제시설의 도움없이 두 교통류가 맞물려 동일 방향으로 상당히 긴도로를 따라 가면서 엇갈리는 구간
③ 연결로 및 연결로 접속부 : 유입 또는 유출연결로가 고속도로 본선에 접속되 는 구간
3) 이상적인 조건
① 차로폭 : 3.5m 이상 ② 측방여유폭 : 1.5m 이상
③ 승용차로만 구성 ④ 평지
4) 기본구간에 영향을 미치는 요인
① 차로폭 및 측방여유폭 ② 중차량
③ 기타
5) 서비스수준의 효과척도
① 밀도
② 교통량대 용량비 (V/C)
< 기본구간의 서비스수준 >
서비스
수준
밀도
(pcpkmpl)
설계속도 120kph
설계속도 100kph
설계속도 80kph
교통량
(pcphpl)
V/C 비
교통량
(pcphpl)
V/C 비
교통량
(pcphpl)
V/C 비
A
≤ 6
≤ 700
≤ 0.3
≤ 600
≤ 0.27
≤ 500
≤ 0.25
B
≤ 10
≤ 1,150
≤ 0.5
≤ 1,000
≤ 0.45
≤ 800
≤ 0.40
C
≤ 14
≤ 1,150
≤ 0.65
≤ 1,350
≤ 0.61
≤ 1,150
≤ 0.58
D
≤ 19
≤ 1,900
≤ 0.83
≤ 1,750
≤ 0.80
≤ 1,500
≤ 0.75
E
≤ 28
≤ 2,300
≤ 1.00
≤ 2,200
≤ 1.00
≤ 2,000
≤ 1.00
F
〉 28
-
-
-
-
-
-
주 ) 이 표의 교통량 관련 기준은 각 설계속도 수준에서 이상적인 도로 및 교통조건에서 정해진 것임
6) 교통용량산정
① 이상적인 조건에서 차로당 최대 서비스 교통량
이상적인 조건에서 차로당 최대 서비스 교통량 값을 나타낸 것이다 .
MSF i = C j ×(V/C) i
여기서 ,
MSF i = 서비스수준 i 에서 차로당 최대 서비스 교통량 ( 승용차 / 시 / 차로 ,pcphpl)
C j = j 설계 속도의 용량 (pcphpl)
(V/C) i = 서비스수준 i 에서 교통량 대 용량비
② 서비스 교통량
이상적인 조건의 최대 서비스 교통량 (pcphpl) 을 기준으로 차로폭 및 측방여유폭과 중차량을 고려하여 산출한다 .
여기서 ,
SF i : 서비스 수준 i 에서 주어진 도로 및 교통 조건에 대한 서비스 교통량 (vph)
N : 편도 차로수
f w : 차로폭 및 측방여유폭 보정계수
f HV : 중차량 보정계수
③ 중차량 보정계수의 계산
ㄱ ) 일반지형의 경우
ㄴ ) 특정 경사 구간의 경우
2. 다차로 도로
1) 정의
① 다차로 도로는 고속도로와 함께 지역간 간선도로 기능을 담당하는 양방향 4 차로 이상의 도로로서 , 고속도로와 도시 및 교외 간선도로의 도로 및 교통 특성을 함께 갖고 있으며 , 확장 또는 신설된 일반국도가 주로 이에 해당된다 .
② 다차로 도로는 완전 출입 제한된 도로가 아니라는 점에서 자동차 전용도로와는 구별되며 , 평균 신호등 밀도가 1.0 개 /km 이하인 점에서 도시 및 교외 간선도로 (1.0 개 /km 초과 ) 와도 구별된다 .
2) 다차로 도로의 유형
구 분
설계속도 (kph)
신호등 밀도 ( 개 /km)
이상적인 조건의 최대
평균통행속도
(BSP, kph)
유형 Ⅰ
90, 100
≤ 0.3
92
유형 Ⅱ
80
≤ 0.7
87
유형 Ⅲ
70, 80
≤ 1.0
87
주 ) 입체교차로 , 출입 연결로 , 측도 , 중앙분리대 등 부속시설 수준은 여건에 따라 차이가 있으며 , 각 구분 기준이 상충할 경우 설계속도 , 신호등 밀도 , 이상적인 조건의 최대 평균통행속도 순으로 그 유형을 정한다 .
3) 이상적인 조건
다차로 도로의 이상적인 조건은 도로 기하구조 , 교통 조건 그리고 주변 환경이 차량의 통행에 지장을 주지 않는 조건을 말하며 , 그 조건은 다음과 같다 .
① 차로폭 3.5m 이상 , 측방여유폭 1.5m 이상
② 직선 및 평지구간
③ 신호등 개수 : 0 개 /km
④ 유출입 지점수 : 0 개 /km
4) 교통용량 산정
① 용량과 목표 서비스 수준 및 교통수요에 따른 차로수 산정은 고속도로에서와 같이 연속교통류가 유지되는 시설에 대하여 적용할 수 있다 .
② 단속류 유발 시설인 신호등이 혼재하는 다차로 도로에 대해 차로수 산정 과정은 제한적으로 적용한다 . 즉 , 유형 Ⅰ 의 도로에서 신호 밀도가 0 개 /km 인 구간이 최소 5km 이상 지속될 때 차로수 산정 과정은 제한적으로 그 의미를 가질 수 있다 .
③ 이 경우 차로수 산정 과정은 고속도로 기본구간의 방법론과 동일하게 적용한다 . 다만 , 각종 보정계수는 고속도로 기본구간의 값을 쓰되 , 용량은 2,000
pcphpl 을 적용한다 .
3. 2 차로 도로
1) 정의
ㆍ 2 차로 도로는 중앙선을 기준 각 방향별로 한 차로씩 차량이 운행되는 도로
ㆍ 고 속차량이 저속차량에 의해 통행이 지연되는 경우 , 대향차로를 이용 가능한 시거와 대향차량간의 간격이 확보
ㆍ 다차로 도로보다 교통량 처리능력이 상당히 떨어지는 도로
2) 이상적인 조건
ㆍ 도로기하구조 , 교통여건 , 주변환경이 차량의 주행에 지장을 주지 않는 조건
① 차로폭 : 3.5m 이상 ② 측방여유폭 : 1.5m 이상
③ 추월가능구간 : 100% ④ 승용차로만 구성
⑤ 직진차량 미방해 ⑥ 평지
3) 효과척도
① 총지체율 : 일정구간 주행하는 차량군내에서 차량이 평균적으로 지체하는 비율
4) 용량 및 서비스 수준
① 용량
용량이란 주어진 도로 조건에서 , 15 분 동안 최대로 통과 할 수 있는 승용차 교통량을 1 시간 단위로 환산한 값이다 .
② 서비스 수준
ㆍ 2 차로 도로의 서비스수준을 나타내는 효과척도는 총지체율이며 , 교통량에 따라 각 서비스수준은 다음과 같다 .
ㆍ서비스수준
구 분
총지체율 (%)
교통량 (pcph)
LOS
도로유형 Ⅰ
도로유형 Ⅱ
A
≤ 8
≤ 10
≤ 650
B
≤ 15
≤ 20
≤ 1300
C
≤ 23
≤ 30
≤ 1900
D
≤ 30
≤ 40
≤ 2600
E
≤ 38
≤ 50
≤ 3200
F
〉 38
〉 50
※ 도로유형 Ⅰ : TDR Ⅰ = 0.012 ×
도로유형 Ⅱ : TDR Ⅱ = 0.0155 ×
여기서 ,
TDR Ⅰ = 도로유형 Ⅰ 이상적인 조건에서의 총지체율 (%)
TDR Ⅱ = 도로유형 Ⅱ 이상적인 조건에서의 총지체율 (%)
= 교통량 (pcph)
5) 서비스수준 평가
① 일반지형
ㄱ ) 도로의 유형 구분
ㄴ ) 첨두시간 환산 교통량 산정
여기서 ,
V P = 첨두시간 환산 교통량 (pcph)
V = 첨두시 최대 교통량 (vph)
PHF = 첨두시간 계수
f HV = 중차량 보정계수
여기서 ,
P TB = 트럭ㆍ버스의 구성비 (%/100)
P t = 트레일러의 구성비 (%/100)
E TB = 트럭ㆍ버스의 승용차 환산계수
E t = 트레일러의 승용차 환산계수
ㄷ ) 용량 확인
환산된 교통량이 용량을 초과하면 , 더 이상의 분석 절차를 거치지 않고 서비스 수준 F 로 분석한다 . 용량을 넘지 않으면 분석 절차를 계속 진행한다 .
ㄹ ) 첨두시간 환산 교통량에 따른 총지체율 산출
ㅁ ) 총지체율 산출
여기서 ,
TDR : 주어진 도로 및 교통조건에서 해당 교통량의 총지체율
TDR i : 해당 도로의 교통량 (pcu) 에 대한 이상적인 조건의 총지체율
f dW : 차로폭 및 측방여유폭원에 따른 총지체율 보정계수
f dD-P : 방향별 분포 및 추월금지구간비율에 따른 총지체율 보정계수
ㅂ ) 서비스수준 판정
② 특정경사구간
ㆍ일반지형의 서비스수준 분석과정과 동일하게 총지체율을 이용
ㆍ특정경사구간에 적합한 승용차 환산계수 , 추월금지구간 비율에 따른 보정계수 적용
Ⅴ . 맺음말
1. 과거 교통용량 산정 : 기본교통용량 , 가능교통용량 , 설계교통용량 개념 ,
현재 : 도로 , 교통 , 교통통제조건에 의한 서비스 교통용량 개념을 사용하여 용량 분석
2. 이러한 서비스수준을 만족시키기 위한 도로교통용량 증대방안은 도로의 신설 , 확장 및 가로망정비 등의 방법이 있으나 , 건설비 및 건설기간이 너무 많이 소요되는 단점이 있다 .
3. 따라서 , 기존도로를 활용한 도로용량 극대화 방안도 매우 중요하며 , 그방법으로는
- ITS(Intelligent Transport System) 기법
: 기존의 교통시설물에 첨단 전자 , 통신 , 제어기술을 접목시켜 기존도로의 처리용량을 100% 활용하는 시스템 .
- TSM(Transportation System Management) 기법
: 교통체제개선 , 소규모시설의 공급 , 요금책정 등의 방법으로 교통을 안전하고 원활하게 처리하는 방법 등이 있다 .
4. 향후 연구 및 개선사항
- 우 리나라 도로 및 교통특성을 감안한 교통용량 및 서비스수준 산정방법 정립 필요
- 우리나라 도시특성에 적합한 교통체계관리기법 도입 필요
- TSM, ITS 의 담당부서 일원화
- TSM, ITS 의 시행에 따른 사후평가방안 마련