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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. 서비스 수준이란 주행속도, 주행시간, 통행자유도, 안락감 및 교통안전등 도로의 질적 운행상태를 설명하는 개념이다.

2. 서비스 수준은 A-F까지 6등급으로 분류하며 교통용량을 분석하기 위해서는 해당도로의 기능, 교통특성등을 고려하여 도로의 서비스 수준을 먼저 결정해야 한다.

Ⅱ. 서비스수준의 구분

1. 안정류(stable flow) : 차량소통에 약간의 지장은 있으나 큰 혼잡없이 주행가능

2. 불안정류(unstable flow) : 차량소통시 용량초과로 만성적 정체 발생

3. V/C = 1.0 : 용량상태

4. A ～ F까지 6등급 구분

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 수준 평가시 고려사항

1. 통행속도와 통행시간 2. 교통차단 및 제약

3. 운전의 자유성 4. 안전성

5. 쾌적성 6. 경제성등

Ⅳ. 서비스 수준의 효과척도

Ⅴ. 설계에 사용되는 일반적인 서비스 수준

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

Ⅵ. 설계경험상 건의사항

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.

4. 전국 도로망의 각 노선에 대한 기능과 서비스 수준 부여가 필요함.

Ⅰ. 개 요

1. 효과척도(MOE)는 도로의 질적 운행상태를 나타내는 척도로서, 각 도로 교통시설의 활용정도를 설명하고 결정하는 척도를 말한다.

2. 도로의 운행상태는 속도(S), 교통량(V), 밀도(D)등의 기본적인 효과척도로 표현할 수 있으며 교통량은 속도와 밀도의 곱으로 나타낼 수 있다.

3. 단속류 시설의 효과척도란 그 시설의 운영의 질을 표현하는 기준을 말하며, 신호교차로의 효과척도는 차량당 평균정지지체시간을 이용하고, 도시 및 교외간선도로의 효과척도는 평균통행속도로 한다.

Ⅱ. 효과척도(MOE)의 기본요소

1. 속도(Speed ; S)

1) 속도는 단위시간당 이동한 거리로 일반적으로 Km/hr로 표시

2) 평균 통행속도 : 구간길이를 통행시간으로 나누어서 구한 속도

3) 평균 주행속도 : 구간길이를 주행하는데 소요되는 평균 주행시간

2. 교통량과 교통류율(Traffic Volume / Traffic Flow Rate)

1) 교 통 량 : 도로의 한지점을 단위시간에 통과한 자동차 대수

2) 교통류율 : 1시간보다 짧은간격, 보통 15분 동안에 도로의 한지점을 통과한 자동차 대수로서 시간당 교통량으로 환산한 값이다.

3) 첨두 교통류율(PHF ; Peak Hour Factor)

① 첨두 교통류율은 첨두시간 계수를 사용하여 시간 교통량으로 환산할수 있다.

② P.H.F = V/(4 ×V15) : 15분 교통량의 경우

여기서 PHF : 첨두시간계수, V:첨두시간 교통량(대/시)

V15 : 첨부 15분간 통과한 차량수(대/15분)

3. 밀도(D ; Density)

1) 밀도는 주어진 구간의 차로 또는 도로구간에 있는 차량의 대수로 정의되며 보통 대/Km 단위로 표시한다.

2) D = V/S

여기서 D : 밀도(대/Km), V : 교통량(대/hr), s : 평균통행속도(Km/hr)

Ⅲ. 연속류의 속도-밀도-교통량의 관계

1. 관계식 : V = S ×D , S = V/D, D = V/S(V : 교통량, S : 속도. D : 밀도)

2. 관계도

1)교통량과 밀도의 관계

∙교통량이 증가하면 밀도증가(안정류)

∙교통용량을 초과하여 밀도가 증가하면 교통량 감소(불안정류)

2)교통량과 속도의 관계

∙교통량이 증가하면 속도감소(안정류)

∙교통용량을 초과하면 교통량, 속도감소(불안정류)

3)밀도와 속도의 관계

∙밀도가 증가하면 속도 감소

Ⅳ. 교통류와 도로에 따른 효과척도(MOE)

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 ․2차로도로 : 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)

Ⅳ. 도로 교통용량 산정방법

1. 고속도로

1) 정 의

∙ 중앙분리대가 설치되어 있으며 방향별로 2차로 이상의 차로를 가진 최상급 도로

∙ 고속도로 이용차량은 반드시 연결로를 통해 본선으로 유출입 할 수 있는 완전출입 통제방식

2) 구성요소

① 기본구간 : 엇갈림구간이나 연결로 접속부 차량의 합류 및 분류의 영향을 받지않는 구간

② 엇갈림구간 : 교통통제시설의 도움없이 두 교통류가 맞물려 동일방향으로 상당히 긴도로를 따라 가면서 엇갈리는 구간

③ 연결로 및 연결로 접속부 : 유입 또는 유출연결로가 고속도로 본선에 접속되는 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>

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.

MSFi = Cj ×(V/C)i

여기서,

MSFi = 서비스수준i에서 차로당 최대 서비스 교통량(승용차/시/차로,pcphpl)

Cj = j 설계 속도의 용량(pcphpl)

(V/C)i = 서비스수준 i에서 교통량 대 용량비

② 서비스 교통량

이상적인 조건의 최대 서비스 교통량(pcphpl)을 기준으로 차로폭 및 측방여유폭과 중차량을 고려하여 산출한다.

여기서,

SFi : 서비스 수준 i에서 주어진 도로 및 교통 조건에 대한 서비스 교통량(vph)

N : 편도 차로수

fw : 차로폭 및 측방여유폭 보정계수

fHV : 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 4차로 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 1.0개/km이하인 점에서 도시 및 교외 간선도로(1.0개/km 초과)와도 구별된다.

2) 다차로 도로의 유형

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 : 0개/km

④ 유출입 지점수 : 0개/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, 유형Ⅰ의 도로에서 신호 밀도가 0개/km인 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

pcphpl을 적용한다.

3. 2차로 도로

1) 정의

ㆍ 2차로 도로는 중앙선을 기준 각 방향별로 한 차로씩 차량이 운행되는 도로

ㆍ 고속차량이 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, 15분 동안 최대로 통과 할 수 있는 승용차 교통량을 1시간 단위로 환산한 값이다.

② 서비스 수준

ㆍ2차로 도로의 서비스수준을 나타내는 효과척도는 총지체율이며, 교통량에 따라 각 서비스수준은 다음과 같다.

ㆍ서비스수준

※도로유형 Ⅰ: TDRⅠ = 0.012 ×

도로유형 Ⅱ: TDRⅡ = 0.0155 ×

여기서,

TDRⅠ = 도로유형 Ⅰ 이상적인 조건에서의 총지체율(%)

TDRⅡ = 도로유형 Ⅱ 이상적인 조건에서의 총지체율(%)

= 교통량(pcph)

5) 서비스수준 평가

① 일반지형

ㄱ) 도로의 유형 구분

ㄴ) 첨두시간 환산 교통량 산정

여기서,

VP = 첨두시간 환산 교통량(pcph)

V = 첨두시 최대 교통량(vph)

PHF = 첨두시간 계수

fHV = 중차량 보정계수

여기서,

PTB = 트럭ㆍ버스의 구성비(%/100)

Pt = 트레일러의 구성비(%/100)

ETB = 트럭ㆍ버스의 승용차 환산계수

Et = 트레일러의 승용차 환산계수

ㄷ) 용량 확인

환산된 교통량이 용량을 초과하면, 더 이상의 분석 절차를 거치지 않고 서비스 수준 F로 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

TDRi : 해당 도로의 교통량(pcu)에 대한 이상적인 조건의 총지체율

fdW : 차로폭 및 측방여유폭원에 따른 총지체율 보정계수

fdD-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 용량분석

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

- 우리나라 도로 및 교통특성을 감안한 교통용량 및 서비스수준 산정방법 정립 필요

- 우리나라 도시특성에 적합한 교통체계관리기법 도입 필요

- TSM, ITS의 담당부서 일원화

- TSM, ITS의 시행에 따른 사후평가방안 마련