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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

: 설계구간이란, 도로설계시 일정한 지형 및 지역여건과 계획교통량에 따라 동일한 설계기준을 적용하여 주행의 연속성과 안전성을 보장토록 하는 도로의 일정구간을 말한다.

Ⅱ. 설계구간 선정시 고려사항

1. 도로의 성격이나 중요성, 통과지역의 지형 및 지역여건이 비슷한 구간은 원칙적으로 동일한 설계구간으로 한다.

2. 하나의 설계구간은 차량의 안전성과 운전자의 쾌적한 주행을 위하여 충분한 길이를 가져야 한다.

3. 설계속도 차가 20km/hr를 초과하는 설계구간은 원칙적으로 상호 접속시키지 않는다.(교차부, 접속부의 경우 제외)

4. 설계구간이 짧게 선정될 경우 앞뒤구간에 통합시키는 방안을 검토하고, 통합구간을 하나의 설계구간으로 한다.

Ⅲ. 설계구간의 길이

Ⅳ. 설계구간 변경시 주의사항

1. 설계구간의 변경점은,

- 지형, 지물이 변하는 구간(주요교차점, IC, 장대교, 터널 등)으로 정하여,

- 운전자가 무의식적으로 상황의 변화를 감지할 수 있는 지점으로 한다.

2. 부득이한 경우, 동일 설계구간중 설계속도의 20-10km/hr 감한 구간을 1-2개소는 허용

3. 인접한 설계구간과의 설계속도의 차이는 20km/hr이하가 되도록 한다.

4. 설계속도를 20km/hr 감소할 경우는 10km/hr씩 점차적으로 줄일 것.

5. 설계속도 변이구간 테이퍼 접속설치율

- 도시지역 10 : 1 이상

- 지방지역 20 : 1 이상 유지

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. 부가차로란,

자동차의 원활한 소통증진과 안전성을 높이기 위하여

본선에 접하여 추가로 설치하는 차로를 통칭

ex) 회전차로, 가감속차로, 양보차로, 오르막차로 등

2. 부가차로 설치목적은,

같은 방향으로 주향하는 서로 다른 교통류를 분리하여,

- 주행하는 차향이 희망하는 속도를 확보하고

- 고속차량에 대한 추월기회를 부여함으로서,

일정한 Service 수준을 확보하는데 있음.

Ⅱ. 부가차로 운영방식

1. 등반차로 방식

: 부가차로를 차로의 외측에 설치하여 자동차의 전용차로로 이용하고 내측을 고속차량으로 이용하는 등반차로 방식

2. 추월차로 방식

: 외측을 주행차로, 내측을 추월차로로 이용하는 방식

3. 운영방식 적용

가. 일반적으로 운용효과가 큰 추월차로 방식 적용이 바람직

나. 산악지 등 충분한 부가차로장의 확보가 곤란한 경우 등반차로 방식 적용

다. 부가차로는 동일구간에 동일방식을 연속하여 설치하는 것이

주행성, 안전성 측면에서 유리함.

Ⅲ. 부가차로의 설치

1. 설치 위치

가. IC와 IC사이, IC와 Jct사이

ex) 신갈Jct～

나. 평면,종단선형이 비교적 나쁜구간

다. 구조물이 없는 토공구간(초기투자비 절감)

2. 설치 방법

: 상,하행선 대상배치와. 상,하행선 교호배치

3. 설치길이

가. 종단구배, 교통량, 대형차혼입율에 따라 결정

나. 일반적으로 800～1500m가 적절

4. 설치간격

: 6～10km로 등간격설치가 바람직함.

5. 분할설치와 일괄설치

가. 어느 설치연장에 상당하는 부가차로를 1개소에 집중하여 설치하는 방법과

수개소에 분할하여 설치하는 방법이 있음.

나. 분할하여 설치하는 것이 일반적으로 유리

*도로용량편람(2013)

Ⅰ. 개 요

1. 양보차로란,

왕복2차로의 추월금지구간에서 차량의 원활한 소통증진과 안전성을 높이기 위하여 길어깨쪽에 설치하는 저속차량의 주행차로를 말한다.

2. 우리나라의 지형조건은

산악지형이 많고, 추월가능구간을 충분히 확보하기가 곤란한 경우가 많으며, 중차량이 상당히 많은 부분을 차지하고 있는 점을 감안할 때

⇒ 양보차로 설치방안을 적극도입하는 것이 바람직함

3. 양보차로 설치목적은

비교적 적은 공사비를 투입하여 도로용량증대 및 교통사고 감소를 목적으로 함

Ⅱ. 양보차로의 설치

1. 설치위치

가. 추월금지구간으로 부터 어느정도 거리를 지나면 추월요구횟수가 한계에 이르는 위치와 공사비를 고려하여 위치선정

나. 추월금지구간시점부터 양보차로 까지의 거리를 결정하는 것이 중요

2. 설치방법

가. 차로수를 3차로로 하여 가운데 차로를 양방향교통류에 적당히 할당하는 방법

나. Turn Out을 2차로도로 한쪽차로에 설치하여 저속차량 양보를 유도하는 방법

3. 설치길이

가. 지체차량들이 모두 지나갈 수 있는 길이

(너무 길면 4차로로 착각하여 교통사고 유발)

나. 일반적으로 : 800 ～ 2,000m

Ⅲ. 결 론

1. 우리나라는 양보차로에 대한 세부적인 연구실적이 미미한 실정이며,

미국 TRB의 도로교통용량편람, 캐나다등 선진국의 연구실적을 설계에 적용하고 있는 실정임

⇒ 우리나라 운전자특성 및 지형여건에 맞는 연구검토 필요

2. 양보차로를 설치해도 운전자가 이용하지 않을 경우 원활한 교통소통을 기대하기 곤란하며,

충분한 시거확보, 표지판 설치 등으로 저속차량 이용을 유도하여야 한다.

3. 또한, 한 자동차라도 저속자동차를 뒤따를 경우에는 저속차가 양보토록하는 법적, 제도덕 규제방안 검토 필요

ex) 미국 오리곤주, 캘리포니아주, 워싱턴주

: 자동차가 저속자동차를 뒤따를 경우 저속차는 양보차로로 양보해야할 법적책임을 가짐

Ⅰ. 개 요

1. 종단경사가 완만한 구간에서는 모든 자동차가 설계속도에 준하여 주행이 가능하지만,

오르막경사 구간에서는 자동차 자체의 성능에 따라 설계속도 이하로 떨어진다.

2. 따라서, 오르막경사 구간에서는 저속차량으로 인하여,

교통용량 감소 및 무리한 추월시도로 인한 교통사고 등의 원인이 되고있다.

3. 이러한 교통저해요인을 방지하기 위하여,

저속차량과 성능이 좋은 차량을 분리통행시키도록 설치하는 부가차로를

오르막차로라 한다.

Ⅱ. 설치장소 및 설치시 유의사항

1. 설치장소

가. 오르막구간에서 속도 감소가 큰 대형차의 혼입률이 커 교통용량의 감소가 크게 예상되는 경우

나. 대형차가 허용된 최저속도 이상으로 주행할 수 있도록 하기 위하여는

도로의 노선선정 및 기하구조면에서 경제성이 없거나 불합리한 경우

다. 고속 자동차의 안전하고 원활한 주행을 확보해 주어야만 도로의 성격상 합리적인 경우

※ 설계속도가 40km/hr 이하인 도로구간에서는 오르막차로를 설치하지 아니함.

2. 설치시 유의사항

가. 교통용량 - 교통량과 교통용량의 관계

- 고속자동차와 저속자동차의 구성비

나. 경 제 성 - 오르막경사의 낮춤과 오르막차로 설치의 경제성

- 고속주행에 따른 편익 및 쾌적성 향상과 사업시 절감에 따른 경제성

다. 교통안전 - 오르막차로 설치에 따른 교통사고 예방효과

Ⅲ. 설계에의 적용

1. 설치구간 선정시 전제조건

가. 대형차의 오르막성능 : 중량/마력비 200lb/hp를 표준

나. 대형차의 최고속도

- 설계속도 80km/hr 이상인 경우 80km/hr

- 설계속도 80km/hr 미만인 경우 설계속도로 한다.

다. 대형차의 허용 최저속도

- 설계속도 80km/hr 이상인 경우 60km/hr

- 설계속도 80km/hr 미만인 경우 설계속도에서 20km/hr을 감한 값으로 한다.

2. 속도-경사도 작성

가. 속도-경사도를 작성하여 허용 최저속도보다 낮은 구간에 오르막차로 설치.

나. 속도-경사도 작성방법

1) 종단곡선길이가 200m미만인 경우

: 종단곡선길이를 반으로 나누어 앞뒤의 경사로 한다.

2) 종단곡선길이가 200m이상이고 경사차가 0.5% 미만인 경우

: 종단곡선길이를 반으로 나누어 앞뒤의 경사로 한다.

3) 종단곡선길이가 200m이상이고 경사차가 0.5% 이상인 경우

: 종단곡선길이를 4등분하여 양끝의 1/4구간은 앞뒤경사로 하고

가운데 1/2구간은 앞뒤경사의 평균값으로 가정한다.

3. 오르막차로 설치

가. 변이구간 변이율

- 시점부 변이구간 : 1/15～1/25

- 종점부 변이구간 : 1/20～1/30

나. 설치방법

1) 오르막차로를 주행차로에 변이구간으로 접속시키는 방법

2) 오르막차로를 주행차로와 연속하여 접속시키는 방법

4. 설치길이

가. 설치길이 : 허용최저속도 이하로 떨어지는 구간부터 환원될때 까지의 거리

나. 허용최저속도 이하구간이 500m 미만일 경우 생략가능

다. 500m 이상인 경우에도 그 도로의 교통특성 및 지역여건을 고려하여 설치 검토

라. 6차로 이상의 다차로도로는 경제성 등을 고려하여 설치 배제.

Ⅳ. 결 론

1. 도로의 계획 및 설계시 가능한 오르막차로를 설치하지 않는 선형으로 설계하는 것이 바람직하다.

2. 오르막차로 설치시는 오르막차로 설치방안과 종단경사를 낮추는 방안, 우회방안, 터널통과방안을 비교 검토.

- 고속주행에 따른 편익과 공사비 증가에 따른 경제성 비교.

- 교통사고 감소에 따른 사고비용 절감효과 검토

3. 오르막차로가 끝나는 종점부의 테이퍼 연장은

규정길이 이상 충분히 두어 오르막차로에서 주행차로로의 변경이 쉽도록 설계시 고려.

4. 터널 입구부 또는 교량상에 오르막차로의 종점을 두지않는것이 바람직함.

ex.) 전주-함양간 고속도로 실시설계 제3공구 상촌교

Ⅰ. 개 요

1. 정차대란,

차량의 정차에 공용하기 위하여 차도의 우측에 설치하는 띠모양의 차도

2. 도시내 도로에서 도로상의 버스, 택시의 정차수요로

본선 교통지체 및 교통사고의 위험성이 많아 정차대를 설치하여야 한다.

3. 고속도로와 간선도로에 설치하는 버스정류장은 차도와 분리하여 별도로 설치한다

Ⅱ. 설치목적

1. 고장차 대피목적

2. 본선차로의 교통용량저하 방지

3. 버스정차시 본선의 교통소통과 안전에 기여

4. 추월시 대향차량과의 충돌 방지

Ⅲ. 설치위치

1. 도시내 도로에 있어 정차로 인한 본선 교통정체가 우려되는 곳.

2. 버스나 택시의 정차에 따른 장애가 예산될시(버스정차대, 택시정차대 설치)

3. 지방지역 도로의 경우 마을앞, 노선버스정류장에 가능하면 정차대 설치

Ⅳ. 설치기준

1. 평면도

가. 도시부인 경우(연속정차대)

나. 지방부인 경우(간이 버스정차대)

2. 정차대폭

가. 표준 : 2.5M 이상

나. 소형자동차를 대상으로 할 경우 : 2.0M 이상

3. 구 조 : 차도면과 동일, 동일포장두께

Ⅴ. 결 론(설계경험상 고려사항)

1. 도시부 도로에 설치되는 정차대

- 도로용량 및 교통안전을 고려하여 설치

- 본래 목적인 일시적인 정차용으로 사용.

- 교차로 부근은 주차 및 정차가 교통흐름에 지장을 주므로, 정차대폭을 이용하여

부가차로를 설치하는 방안 검토 필요

2. 지방부 도로에 설치되는 정차대

- 고속도로 및 자동차 전용도로는 큰 규격의 정차대 설치가 바람직함.

- 가,감속차로 설치방안 적극 검토

Ⅰ. 개 요

: 도로의 주요 구조부를 보호하고, 차도의 효율성을 증대시키기 위하여,

차도에 접하여 설치하는 도로의 일부

Ⅱ. 설치목적 및 역활

1. 차도에 접속하여 도로의 주요 구조부 보호

2. 측방여유폭 제공으로 교통의 안전성과 쾌적성 기여

3. 고장차의 대피장소로 사용 → 사고시 교통혼잡 방지

4. 노상시설 설치장소 제공

5. 유지관리 장업장, 지하 매설물 설치장소 제공

6. 절토부, 곡선부 시거증대→ 교통안전성 도모

7. 노면수의 집수로 역활

8. 보도가 없는 도로 : 보행자의 통행장소로 제공

9. 유지관리가 잘된 도로 : 도로미관 증대

Ⅲ. 길어깨의 구성

1. 오른쪽 길어깨

가. 고속도로 - 지방지역 : 3.0m

- 도시지역 : 2.0m

나. 일반도로(80km/hr 이상) - 지방지역 : 2.0m

- 도시지역 : 1.5m

다. 1km이상의 터널에서 오른쪽 길어깨의 폭을 2m 미만인 경우

→ 최소 750m 간격으로 비상주차대 설치.

3. 왼쪽 길어깨

가. 고속도로 : 1.0m 이상

나. 일반도로(80km/hr 이상) : 0.75m 이상

3. 측 대

가. 기 능

1) 운전자의 시선유도 ⇒ 교통안전성 증대

2) 측방여유폭 확보 ⇒ 도로효율성 증대

나. 구 조

: 포장면과 동일구조로 설치

다. 설치폭

1) 설계속도가 80km/hr 이상인 경우 : 50cm 이상

2) 설계속도가 80km/hr 미만인 경우 : 25cm 이상

4. 보호길어깨

가. 포장구조와 노체보호

나. 주로 성토구간에 설치

다. 노상시설중 방호울타리, 도로표지판 설치장소

라. 건축한계에 미포함

Ⅳ. 길어깨의 생략

1. 도시지역 시가지 도로에 정차대가 설치될 경우

2. 도시지역 시가지 도로에 보도가 설치될 경우

3. 차도에 접속하여 노상시설을 설치하는 경우

→ 노상시설의 폭은 길어깨의 폭에 포함되지 아니한다.