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Ⅰ. 개 요

1. 설계속도란,

- 도로설계의 기초가 되는 자동차의 속도로서,

- 선형설계요소의 한계값을 결정하는 주요소이며,

- 도로의 구조면과 차량의 주행면으로 나누어 정의할 수 있다.

2. 설계속도 결정시에는

도로의 성격과 중요도, 통과지역의 지형 및 지역여건, 출입제한여부, 부대시설의 배치간격, 고속주행의 효율성 등을 종합적으로 감안하여 결정하여야 한다.

3. 설계속도와 관련있는 기하구조 요소

가. 직접관련요소(선형요소) : 곡선반경, 곡선장, 편경사, 종단곡선, 시거, 오르막차로 등

나. 간접관련요소(횡단구성요소) : 차로폭, 길어깨폭, 중앙분리대폭, 확폭 등

4. 따라서, 여기서는 자동차의 설계속도에 직접적으로 관련이있는

곡선반경, 곡선길이, 완화곡선길이, 편경사, 종단경사, 종단곡선, 시거 등에 대하여

기하구조의 관련성을 기술하고자 한다.

Ⅱ. 설계속도와 기하구조와의 관련성

: 설계속도는 기하구조의 한계값 결정에 직접적인 관계를 가지며 그 내용은 다음과 같다.

1. 직 선(독일 RAL기준)

가. 최대길이 : 20V

나. 최소길이

- 반대방향으로 굴곡하는 곡선사이에 삽입된 직선 : 2V 이상

- 같은방향으로 굴곡하는 곡선사이에 삽입된 직선 : 6V 이상

2. 곡 선

가. 곡선반경(R)

: 곡선부주행시 자동차에 가해지는 원심력과 타이어의 노면마찰력이 균형을 갖도록 함.

※ 상기 관계식에서와 같이 설계속도가 커질수록 곡선반경도 커져야 한다.

V = 120km/hr → R = 710m 이상

V = 100km/hr → R = 460m 이상

나. 곡선길이(L)

: 운전자가 핸들조작에 불편을 느끼지 않을 정도의 길이.

3. 완화곡선

: 완화곡선은 설계속도가 60km/h 이상인 구간에 설치

4. 편경사(i)

: 횡방향 미끄럼 마찰계수와 곡선반경을 감안하여 결정

5. 종단경사

: 종단경사의 제한은 표준트럭이 설계속도에서 20km를 감한 속도까지 확보할 수 있는 경사의 범위로 한다.

6. 종단곡선

: 구배변화시 충격완화 및 시거확보를 위해 종단곡선 설치

가. 충격완화를 위해 필요한 길이

나. 시거확보를 위해 필요한 길이

7. 시 거(S)

: 차로 중심선상 1.0m 높이에서 15cm 높이의 물체 정점을 투시할 수 있는 거리 확보.

8. 오르막 차로

가. 종단경사가 있는 구간에서 자동차의 오르막능력검토가 필요하다고 인정되는 경우, 오르막차로 설치.

나. 다만, 설계속도가 40km미만인 경우에는 생략할 수 있다.

Ⅳ. 결 론

1. 설계속도는 선형설계요소의 한계값을 결정하는 주요소이며, 이는 도로용량에 큰영향을 미칠 뿐만아니라, 경제성과도 밀접한 관계가 있으므로 적정한 설계속도의 선정으로 차량주행 안전성과 운전자의 쾌적성을 증대시켜야 할 것이다.

2. 또한 설계속도의 결정은 도로의 주기능인 이동성, 접근성 및 환경조건 등을 고려한 심도있는 검토가 선행되어야 할 것이다.

3. 향후 개선사항

-「도로의 구조․시설기준에 관한 규칙」에서 적용속도간격을 20km/hr → 10km/hr로 세분함에 따라 설계적용시에도 설계구간의 연속성 확보와 설계속도 변화구간의 속도차이를 적게하는 방안을 적극검토 필요.

- 외국의 경우 도시구간에 대한 설계속도(일본 60km/hr)에 비하여, 우리나라는 고규격인 경향이 있으므로 경제성을 고려하여 이에 대한 세부검토 필요

Ⅰ. 개 요

1. 설계속도란,

- 도로설계의 기초가 되는 자동차의 속도로서,

- 선형설계요소의 한계값을 결정하는 주요소이며,

- 도로의 구조면과 차량의 주행면으로 나누어 정의할 수 있다.

3. 설계속도 결정시 고려사항으로는,

도로의 성격과 중요도, 통과지역의 지형 및 지역여건, 출입제한여부, 부대시설의 배치간격, 고속주행의 효율성 등을 종합적으로 감안하여 결정하여야 한다.

Ⅱ. 설계속도

1. 설계속도의 정의

가. 도로 구조면

- 자동차의 주행에 영향을 미치는 도로의 물리적 형상들을

- 상호 관련시키기 위하여 정해진 속도

나. 차량 주행면

: 도로 설계요소의 기능들이 충분히 발휘될 수 있는 조건하에서,

평균기량의 운전자가 안전성, 쾌적성을 잃지 않고 주행할 수 있는 속도

2. 설계속도의 결정시 고려사항

: 설계속도가 높으면 그만큼 이용 교통에는 좋은 서비스를 제공하지만,

상대적으로 건설비가 상승된다.

따라서, 설계속도의 결정에 있어서는 다음 요소들을 고려하여 결정해야 한다.

가. 도로의 성격과 중요도

나. 통과지역의 지형 및 지역여건

다. 출입제한여부( 자동차전용도로 또는 일반도로)

라. 부대시설의 배치간격(IC, B/S, T/G 등)

마. 고속주행의 효율성

Ⅳ. 결 론

1. 설계속도는 선형설계요소의 한계값을 결정하는 주요소이며, 이는 도로용량에 큰영향을 미칠 뿐만아니라, 경제성과도 밀접한 관계가 있으므로 적정한 설계속도의 선정으로 차량주행 안전성과 운전자의 쾌적성을 증대시켜야 할 것이다.

2. 또한 설계속도의 결정은 도로의 주기능인 이동성, 접근성 및 환경조건 등을 고려한 심도있는 검토가 선행되어야 할 것이다.

3. 향후 개선사항

-「도로의 구조․시설기준에 관한 규칙」에서 적용속도간격을 20km/hr → 10km/hr로 세분함에 따라 설계적용시에도 설계구간의 연속성 확보와 설계속도 변화구간의 속도차이를 적게하는 방안을 적극검토 필요.

- 외국의 경우 도시구간에 대한 설계속도(일본 60km/hr)에 비하여, 우리나라는 고규격인 경향이 있으므로 경제성을 고려하여 이에 대한 세부검토 필요

Ⅰ. 개 요

1. 도로의 선형이란,

도로설계의 기준이 되는 기하학적인 선이 평면적, 종단적으로 그리는 선의 형태,

또는 3차원적으로 그리지는 기하학적인 선의 형상을 말한다.

( 평면선형, 종단선형, 입체선형)

2. 선형설계의 기본방침은,

자동차 주행의 안전성, 쾌적성 및 운전자의 시각적, 심리적 안전성을 확보하는 동시에

주변환경(지형, 지물, 경관 등)과 조화를 이루어야 한다.

3. 도로의 선형은 도로가 완성된 후에는 개량이 거의 불가능하고,

반영구적으로 자동차의 주행을 규제하게 된다.

따라서, 선형설계는 도로설계의 기본요소이며 도로의 생명이라 할 수 있다.

Ⅱ. 선형설계시 기본적인 고려사항

1. 주변환경(지형, 지물, 경관 등)과의 조화.

2. 설계구간은 가급적 길게 하여 선형의 연속성 유지.

3. 자동차 주행상 안전성, 쾌적성 확보 및 운전자의 시각적, 심리적 안정감 확보

4. 공사비와 편익비의 균형으로 경제적 타당성을 갖을 것

5. 평면선형과 종단선형 상호조합에 유의할 것.

6. 곡선이 주요한 설계요소가 되도록 할 것.

7. 종단선형은 차량의 등판능력을 고려하여 계획

8. 평면선형, 종단선형, 횡단구성과의 조화 → 입체적 선형계획

9. 당해도로 기능에 부합된 선형설계

․고급도로 - 속도의 연속성, 안전성, 쾌적성 중시, 이동성 부여

․저급도로 - 접근성부여, 교통집산역활

10. 도시부, 평지부 도로 → 직선이 주요설계요소

지방부, 산지부 도로 → 곡선이 주요설계요소

Ⅲ. 종단선형 요소

1. 종단구배

가. 절성토의 균형과 저동차의 성능을 고려하여 설계

나. 평면선형 설정 후 종단선형 계획(산지부에서는 양선형 동시 고려)

다. 종단구배가 클 경우 → 오르막차로, 터널설치, 우회노선 검토

라. 최소종단구배 : 노면배수 고려(0.3～0.5% 이상)

마. 최대종단구배 : 트럭의 등판능력고려

2. 종단곡선

가. 구배변화시 충격완화 및 시거확보를 위해 종단곡선 설치

나. 종단곡선은 일반적으로 포물선으로 설치

다. 충격완화를 위해 필요한 길이 : L = I․V2 / 360

라. 시거확보를 위해 필요한 길이 : (볼록곡선 L = I․S2 / 385

: (오목곡선 L = I․S2 / (120+3.5 S)

마. 종단곡선 변화비율 : 종단구배가 1% 변화하는데 확보되어야 할 거리

K = L/I K : 종단곡선 변화비율(m/%) L : 종단곡선 길이(m)

I : 종단구배의 대수차(｜i1 - i2│)

바. 임의점의 종단거리(y) : y = I․X2/200L

Ⅳ. 종단선형설계 일반지침 (기준부)

1. 짧은 구간에서의 반복요철은 피한다.

2. 앞과 뒤만 보이고 중간이 푹 패여진 선형은 피한다.

3. 오목부분에 삽입하는 종단곡선은 충분히 길게 잡아 시각적으로 원활하도록

4. 같은 방향으로 굴곡하는 두 종단곡선 사이의 짧은 직선구배 구간은 피할 것.

5. 연장이 긴 오르막구간의 정상부근에서는 구배를 완만하게 설치

6. 구배변화가 작은 경우 종단곡선을 크게

7. 종단구배가 크고 길이가 긴 경우 오르막차로 설치 고려

8. 종단곡선의 오목부에 절토부가 있을 경우 배수문제가 발생되므로 피할 것.

9. 최소종단구배는 노면배수를 고려(0.3～0.5% 이상)

10. 종단선형은 평면선형과 관련하여 결정되므로 평면선형과 조합하여 입체적 선형

11. 장대터널은 환기를 고려하여 종단구배가 최대 2%, 특별한 경우 3%를 넘지 않도록

Ⅴ. 결 론

1. 선형설계는 차량의 고속화, 중량화에 따른 교통사고의 대형화 추세에 대응하여,  안전성, 쾌적성, 연속성 및 경제성에 유의하여 설계하여야 한다.

2. 도로의 기능 및 성격에 따라 중요시하고 강조되어야 할 요소(경제성, 사회성, 교통기술측면, 구조기술측면, 환경적 측면)들을 종합적으로 검토

3. 특히 반영구적인 도로를 만들기 위해서는 설계기준의 최소치 규정에 구애됨이 없이 설계조건, 지형조건 등에 따라 가능한한 큰 값을 적정하게 사용

4. 또한, 컴퓨터에 의한 선형설계기법 도입으로 도로 전산화에 의한 선형설계 및 검토가 이루어져, 보다 양질의 선형설계가 되도록 최선을 다하여야 하겠다.

Ⅰ. 개 요

1. 도로의 선형이란, 도로설계의 기준이 되는 기하학적인 선이 평면적, 종단적으로 그리는 선의 형태, 또는 3차원적으로 그리지는 기하학적인 선의 형상을 말한다.

2. 선형설계의 기본방침은, 자동차 주행의 안전성, 쾌적성 및 운전자의 시각적, 심리적 안전성을 확보하는 동시에 주변환경(지형, 지물, 경관 등)과 조화를 이루어야 한다.

3. 도로의 선형은 도로가 완성된 후에는 개량이 거의 불가능하고, 반영구적으로 자동차의 주행을 규제하게 된다. 따라서, 선형설계는 도로설계의 기본요소이며 도로의 생명이라 할 수 있다.

Ⅱ. 선형설계시 기본적인 고려사항

1. 주변환경(지형, 지물, 경관 등)과의 조화.

2. 설계구간은 가급적 길게 하여 선형의 연속성 유지.

3. 자동차 주행상 안전성, 쾌적성 확보 및 운전자의 시각적, 심리적 안정감 확보

4. 공사비와 편익비의 균형으로 경제적 타당성을 갖을 것

5. 평면선형과 종단선형 상호조합에 유의할 것.

6. 곡선이 주요한 설계요소가 되도록 할 것.

7. 종단선형은 차량의 등판능력을 고려하여 계획

8. 평면선형, 종단선형, 횡단구성과의 조화 → 입체적 선형계획

9. 당해도로 기능에 부합된 선형설계

․고급도로 - 속도의 연속성, 안전성, 쾌적성 중시, 이동성 부여

․저급도로 - 접근성부여, 교통집산역활

10. 도시부, 평지부 도로 → 직선이 주요설계요소

지방부, 산지부 도로 → 곡선이 주요설계요소

Ⅲ. 평면선형 설계 요소

1. 직 선

가. 설치구간

: 평탄지, 산사이 넓은 골짜기, 시가지, 직선가로망지역, 장대교, 터널구간

나. 설치길이(독일 RAL)

1) 최대 - 설계속도의 20배

2) 최소길이

- 반대방향으로 굴곡하는 곡선사이에 삽입된 직선 : 2V 이상

- 같은방향으로 굴곡하는 곡선사이에 삽입된 직선 : 6V 이상

2. 원 곡 선

가. 설치구간

1) 직선설치 불가능 지역

2) 긴직선의 단조로움 해소

3) 산지부의 공사비 절감

나. 설치길이

1) 최소 곡선반경 : R ≥ V2 / 127(i+f)

2) 최소 곡선길이 : L = (V×t)/3.6

다. 곡선의 종류

: 단곡선, 복합곡선, 배향곡선(S-Curve), 반향곡선

3. 완화곡선

가. 설치구간

1) 직선과 원곡선의 접속시,

2) 대원과 소원의 접속시

나. 설치길이

1) 60km/h이상 도로에 설치

2) 최소길이 : 120km/h(70m), 100km/h(60m), 80km/h(50m)

다. 설치목적

: 곡율의 접속, 편구배 접속설치, 확폭 접속설치, 시각적 원활

라. 종 류

: Clothoid, Lemniscate, Meconnell, 대수나선곡선

Ⅳ. 평면선형 설계의 일반방침

1. 가능한 큰곡선 반경 적용 (최소곡선반경의 1.5배 이상, 특히 고성토 구간)

2. 충분한 곡선장을 확보 (특히, 교각이 5°이하인 경우)

3. 원곡선 반경과 Clothoid Parameter와의 관계식 성립

4. 클로소이드곡선을 사용할 때 비대칭형곡선도 무방 (부득이한 경우)

5. 두 클로소이드가 배향할 경우, Parameter 값이 같거나 2배이하 적용

6. 배향곡선의 중간개제 직선길이(Parameter접속시도 동일)

L ≤ (A1 + A2) / 40

7. 복합곡선 설치는 가급적 피하고 클로소이드를 사용함이 바람직

A ≥ 1/2 RS ( RS : 작은 원곡선 반경)

8. 같은 방향으로 굴곡되는 두곡선사이의 짧은 직선구간 설치는 피한다.

9. 종단선형과 관련에 유의하여 입체적인 선형이 되도록 할 것.

10. 최단주행거리, 주행시간단축으로 편익발생이 크고, 건설비가 적게드는 선형 검토

Ⅴ. 결 론

1. 평면선형 설계시 종단선형과의 조화를 이루어야하며, 주행적인 측면과 경제성, 환경적인 측면을 조합 고려하여 평면선형을 계획하여야 한다.

2. 선형설계는 차량의 고속화, 중량화에 따른 교통사고의 대형화 추세에 대응하여, 안전성, 쾌적성, 연속성 및 경제성에 유의하여 설계하여야 한다.

3. 도로의 기능 및 성격에 따라 중요시하고 강조되어야 할 요소(경제성, 사회성, 교통기술측면, 구조기술측면, 환경적 측면)들을 종합적으로 검토

4. 특히 반영구적인 도로를 만들기 위해서는 설계기준의 최소치 규정에 구애됨이 없이 설계조건, 지형조건 등에 따라 가능한한 큰 값을 적정하게 사용

5. 또한, 컴퓨터에 의한 선형설계기법 도입으로 도로 전산화에 의한 선형설계 및 검토가 이루어져, 보다 양질의 선형설계가 되도록 최선을 다하여야 하겠다.