고통.. 아닌.. 교통

■ 회전교차로 용량 분석 모형

1. 회전교차로 용량분석 모형

- 회전교차로의 용량분석 모형은 경험적 모형(Empirical Models)과 분석적 모형(Analytical Models)으로 구분

- 경험적 모형은 회귀모형(Regression Models)과 같이 교차로의 기하구조 특성과 효과척도-용량과의 관계를 확률적으로 표현한 모형

- 분석적 모형은 운전자의 운전특성과 효과척도-용량과의 관계를 간격수락이론(Gap Acceptance Theory)에 근거하여 구현한 모형

사진출처 : 픽사베이

2. 회전교차로 용량분석 모형의 적용(KHCM)

- 회전교차로 기하구조 특성을 반영하기 위해서는 회전교차로 설계지침에 준하여 준공된 다수의 회전교차로에서 지속적으로 현장자료를 수집하여 분석해야 함.

- 그러나 기본 조건의 기하구조를 갖는 회전교차로의 수가 부족하고 통행우선권 등의 운영원리도 확립이 되지 않은 상황이기 때문에 경험적 모형을 쓰기에는 어려운 실정임

- 따라서 기본 조건으로 설치된 일부 회전교차로에서 운전자의 특성을 조사하고, 기하구조 특성은 모의실험을 통해 얻은 파라메터값을 이용하여 분석적 모형을 구축하여 사용

■ 특수상황하에서의 용량

▷ 개념(산정개요)

- 도로 용량의 감소요인으로 작용하는 대표적인 특수상황으로는 공사구간, 기상악화(악천후), 야간에 의한 영향이 있으며, 

- 공사구간의 경우 차로수 차단 등 일반적인 정상상황과 용량 값이 상이하므로 별도 산정이 필요하므로

- 특수상황하에서의 용량은 일반적인 정상상황에서의 용량 또는 공사시 공사구간의 용량에 날씨보정계수(fiw) 및 주야간영향 보정계수(fDK)를 선택적으로 적용하여 산정

▷ 특수상황하에서의 용량산정

- 공사구간의 용량

- 특수상황하에서의 용량

■ 특수상황하에서의 포화교통류율

▷ 개념(산정개요)

- 도시가로의 차량 흐름과 용량은 통상적인 분석에서 주어진 도로 및 교통 조건과 제어 조건 외에 도로운영 조건의 일시적인 변화나 환경 조건에 의해서도 영향을 받는다. 도시가로에서의 도로점용공사와 기상악화 등이 그 대표적인 조건들이 될 수 있는데, 상황 발생이 어느 정도 사전적으로 예측 가능한 이러한 특수상황에 대한 고려가 단속류 시설의 운영분석절차 내에 포함될 필요가 빈번히 있게 된다.

- 이러한 상황을 좀 더 구체적으로 보면 도로점용공사는 교차로 신호영향권 내에서 정지선 포화교통류율에 영향을 미치는 대부분의 공사유형을 포함하고, 악천후는 강우 및 강설 등의 상황은 포함하나 도시가로 주위의 최소한의 밝기 때문에 어둠은 제외하기로 한다. 그러므로 도로점용공사 및 강우, 강설 등 악천후의 영향을 반영한 포화교통류율은 정상적인 상황에서의 계획 및 운영분석에 쓰이는특정 차로그룹의 포화교통류율에 공사영향 보정계수나 날씨 보정계수를 선택적으로 적용하여 산정하도록 한다.

-도로 용량의 감소요인으로 작용하는 대표적인 특수상황으로는 

  공사구간, 기상악화(악천후), 야간에 의한 영향이 있음

-신호교차로의 경우 대부분 도시내에 위치하며, 최소한의 밝기를 유지하므로 야간에 의한 영향은 배제

-따라서, 특수상황하에서의 포화교통류율은 

  정상 상황에서의 포화교통류율에 공사구간의 영향보정계수(fwz)와 

  기상악화에 의한 날씨보정계수(fiw)를 선택적으로 적용하여 산정

▷ 특수상황하에서의 포화교통류율 보정

■ 중앙버스전용차로 설치시 포화교통류율

▷ 개념(산정개요)

- 중앙버스전용차로는 버스만 이용하므로 기본 포화교통류율 값이 일반차로와 상이하며

- 중차량 보정계수를 적용하지 않아도 되며, 

- 버스 정류장이 정지선에 근접하여 위치할 경우 녹색신호시 승객 승하차로 인해 용량저하의 원인이 되므로, 

- 이를 고려하여 상류부 정리장 이격거리에 대한 영향을 반영, 

- 국내의 경우 기본포화교통류율은 1100vphgpl 임.

▷ 중앙버스전용차로 포화교통류율 보정

■ 2차로 도로의 효율적인 운용 및 개량시설 설치방안

▷ 개요
- 2차로 도로에서는 지체차량 증가, 앞지르기를 할 수 없는 상태, 서비스수준의 저하, 위험한 앞지르기 등 운행 및 안전상의 문제점이 발생하며, 2차로 도로를 4차로 이상의 도로로 확장하지 않더라도 운행에 대한 개선방안 및 개량시설 설치를 통하여 서비스 수준을 개선할 수 있음

▷ 효율적인 운용 및 개량시설 설치방안
1) 앞지르기 시거 확보를 위한 선형 개량
2) 좌회전 차로 및 우회전 차로 설치
3) 진행방향 앞지르기 가능구간, 대향방향 앞지르기 금지 차로 설치
4) 교차로의 효율적인 처리
5) 오르막 차로 설치

 - 오르막 구간에서 대형차량의 속도 저차로 용량 감소 및 무리한 앞지르기 시도로 교통사고 원인 발생하므로 오르막 구간에서 저속차량과 성능이 좋은 차량을 분리하여 통행시키기 위하여 설치하는 부가차로
6) 턴아웃 설치

 - 2차로도로의 한쪽 차로에 설치하여 저속차량의 양보를 유도하기 위한 시설로서, 상향경사, 하향경사, 평지에서도 설치 가능하며 턴아웃 설치시 상당량의 지체시간 감소 및 안전성 향상이 기대

7) 양보차로 설치

- 양보차로는 앞지르기 금지구간에서 저속차량을 위해 설치하는 도로로 국내의 경우 앞지르기 금지구간과 중차량이 많은 점을 고려할 때 2차로 도로 운영 개선방안으로 양보차로를 설치하는 것이 바람직함,  차량소통 증진 및 도로 안전성 제고 효과 기대

8) 짧은 4차로 구간 설치
9) 2+1차로 도로의 설치 

- 2+1차로 도로란 방향별로 추월차로를 교대로 계속 제공하여 추월수요 해소를 통한 지체 감소와 정면 충돌사고를 줄일 수 있는 3차로 도로로서 기존의 추월차로 및 양보차로(오르막차로)와 다른 점은 추월차로를 반복적으로 제공하여 저속차량을 따르는 고속차량에게 주기적으로 추월할 수 있도록 한다는 점과, 저속차량은 본선을 따라 주행하고 고속차량(추월차량)은 추월차로를 통해 주행하게 하여 양보 운전 행태를 고려하고 있다는 점이다.

▷ 결론 및 제언
- 개선효과, 경제성 등 종합 검토 후 최적의 개선대안 도출 
- 무분별한 확장 지양, 효율적인 운영, 시설개선이 우선

■ 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실

▷ 개요
- 우회전 차로를 이용하는 차량들의 도로 이용효율은 우회전 차량 자체의 영향이나 교차도로를 횡단하는 보행자에 의한 방해 이외에도 노변 마찰에 의해서도 영향을 받음
- 노변마찰에 의한 영향에는 버스에 의한 방해, 주차에 의한 방해, 진출입 차량에 의한 방해가 있으며, 이러한 영향은 차로이용율의 손실시간으로 계산

사진출처 : https://pixabay.com/

▷ 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실(LH)
1) 진출입 차량에 의한 방해시간(Ldw)
- 신호교차로 정지선 부근에 이면도로의 진출입로가 있는 경우 본선 교통류의 흐름에 방해를 주며, 진출입 교통량이 증가할수록 본선의 포화교통류율이 감소
- 진출입 차량에 의한 방해시간은 우회전의 포화차두시간에 비해서 증분된 시간이며, 정지선에서 60m이상의 진출입로는 영향이 없는 것으로 가정
2) 버스 정차로 인한 방해시간(Lbb)
- 버스 정류장에서 버스 정차로 인한 방해는 버스 정차가 일어나는 차로에 대해서만 적용
- 시간당 버스정차대수가 10대 이하, 정지선에서 75m이상이면 영향이 없는것으로 간주
3) 주차활동으로 인한 방해시간(Lp)
- 신호교차로 주변 주차 활동에 의해 차량의 정상적인 통행이 영향을 받게 되며, 이 영향은 정지선으로부터 75m이내에서 발생
4) 노변마찰의 종합

LH=(Ldw+Lbb+Lp)*g/c
여기서, 

LH=우측차로의 노변 마찰로 인한 포화차두시간 손실
g/c= 우회전이 포함된 차로군이 받는 녹색시간비

■ 용량감소율(CRF: Capacity Reduction Factor)

▷ 개념 및 정의

- 신호교차로에서의 점용공사는 상기 제 조건들의 상호작용으로 인하여 포화교통류율의 감소를 유발

- 특별히 위치별로 공사유형(차로 수 감소, 차로 폭 축소, 차로측방이동, 노면재질의 변화)에 따라 용량감소지점에서 용량감소율(CRF: Capacity Reduction Factor)을 유의해서 적용하여야 함.

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- 용량감소율이란 도로점용공사로 인하여 상‧하류의 용량감소지점에서 발생하는 여러 영향(공사로 인한차로여건, 차량 및 인력의 드나듦)을 감안한 것으로 - 공사유형에 상관없이 모든 도로점용공사구간에 반영 

- 차로 수 감소에 대한 용량감소율은 차로 수 감소 유형에 따라 달리 적용

- 차로 폭 축소에 대한 감소율은 차로 폭 보정계수 적용

- 복공판이나 차로(측방)이동의 경우에는 설치 위치나 측방이동 횟수에 따라 용량감소율이 조금 다르게 나타나므로 단순화하여 적용

■ 과포화주기(Cycle failure), 주기과포화 현상

▷ 개념 및 특징

- 신호교차로에서 한 주기동안 도착한 교통량이 가장 가까운 녹색시간 동안 정지선을 다 벗어나지 못한 경우를 의미하며,

  이 때의 주기를 과포화 주기라고 함

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- 신호교차로 서비스수준 분석 시 분석기간 내 몇몇 과포화 주기는 과포화 지체를 유발하며, 

    이는 증분지체에 포함되어 신호교차로 MOE인 증분지체에 반영

- 또한, 과포화주기는 대기행렬을 발생시키므로, 

   초기 대기차량이 방출되는 동안 분석기간 동안 도착한 차량이 감당해야 하는 추가지체를 발생시킴

■ 제어지체 (Control Delay)

▷ 개념

- 제어지체란, 신호교차로 접근부에서 감속지체 및 정지지체, 출발시에 가속지체를 모두합한 지체를 말하며, 

- 분석기간 이전에 남아있던 대기행렬의 영향도 포함, 

- 즉, 분석기간 동안 도착한 차량이 받는 평균 제어지체를 말하며, 신호교차로 서비스 수준 분석의 MOE임

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▷ 평균제어지체의 산정

d=d1(PF)+d2+d3

여기서, 

d=평균제어지체(초/대)

d1=균일제어지체(초/대)

PF=신호연동에 의한 연동보정계수

d2=임의도착 및 과포화 지체를 포함한 증분지체(초/대)

d2=분석기간 이전 잔여 대기행렬로 인한 추가지체(초/대)

1) 균일제어지체

- 주어진 교통량이 정확하고 일정하게 도착한다고 가정하였을때, 차량이 받는 차량당 평균접근지체

2) 증분지체

- 비균일 도착에 의한 임의지체와 분석기간 내에 몇몇 과포화 주기에 의한 과포화 지체를 포함한 지체, 

- 따라서, 분석기간 시작과 끝에는 잔여 대기행렬이 없는 상태

3) 추가지체

- 분석기간 이전 남아있던 잔여 대기행렬로 인해 분석기간 동안 도착한 차량들이 받는 추가적인 지체

■ 신호교차로에서의 마찰

1. 개념
- 신호교차로에서 모든 회전차로 및 노변차로는 교통류 내부 및 외부마찰에 의한 이동효율이 감소

- 따라서, 신호교차로 서비스수준 분석에서 회전차로의 직진환산계수 산정 및 우회전차로의 노변마찰에 의한 포화차두시간 손실 산정시 이러한 마찰영향을 반영함

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▷ 내부마찰
- 내부마찰이란 차량상호간, 또는 횡단 보행자와의 간섭, 또는 도로조건으로 인한 포화차두시간의 증가를 말함

- 따라서, 좌회전차로의 경우 내부마찰이 거의 대부분임

▷ 외부마찰
- 외부마찰이란 도로변의 버스정차, 주차활동, 이면도로의 진출입차량으로 인한 포화차두시간의 증가를 말함

- 우회전 차로의 경우 일반적으로 내부마찰 및 외부마찰을 받으며, 우회전이 없거나 금지된 접근로의 경우 외부마찰만 받음.