옵셋결정방법(Offset)

■ 옵셋결정방법

 

[자료 : 교통신호기 설치 관리 매뉴얼, 경찰청]

 

▷ 한방향 우선옵셋

- 일방통행도로의 경우 한쪽방향의 이동류만을 고려하면 되기 때문에 양방통행도로에 비해 효과적인 연동계획수립이 가능하며, 운영효율을 극대화 할 수 있다.

- 이 경우 옵셋은 이상적인 상태에서의 옵셋이며, 양호한 연동효율로 차량의 연속진행을 확보할 수 있다. 이와 같이 일방통행 시스템하에서는 효율적인 신호운영과 교통류 관리가 가능하기 때문에 국내․외적으로 각 도시마다 교통혼잡을 해소하기 위한 대안으로써 양방통행도로의 일방통행제의 전환이 심도있게 검토되고 있는 상황이다.

- 양방통행도로에서 한쪽방향에 대한 옵셋설정은 대향방향의 옵셋도 사전에 결정하기 때문에 방향별 교통량을 고려하여 신중히 결정하여야 한다. 하지만 양방향 도로라 할지라도 한쪽방향의 교통류 처리가 특별히 중요하여 다른 방향 교통흐름이 조금 지체되어도 좋을 상황이거나, 시간대별로 방향별 교통량의 차이가 뚜렷한 경우에는 주요방향의 교통류처리에 중점을 두고 연동계획을 수립하면 된다. 이때 오전첨두나 오후첨두시 등 시간대별로 방향별 교통량의 변화가 클 경우에 연동계획은 시간대별로 다르게 설정되어야 한다. 하지만 양방통행로를 일방통행도로와 같이 전적으로 한방향의 연속진행만을 고려할 경우 반대방향의 차량진행은 막대한 지체를 겪게 될 것이므로 한방향 우선옵셋을 설정할 경우에도 다른 방향에 대해서도 일정수준의 진행효율이 확보되도록 조정해야 한다.

 

▷ 양방향 균형옵셋

- 양방향 교통류에 대한 동등한 진행대폭을 확보하기 위한 최적의 방법은 동시신호시스템이나 교호시스템을 적용하는 것이다. 이미 언급한 것과 같이 단일교호시스템은 양방향 진행대폭 효율을 25%로 할 수 있고 이중교호시스템은 진행대폭을 50%로 동등하게 운영할 수 있으며, 동시신호시스템의 경우 연동화되는 교차로수에 따라 연동효율이 다르지만 역시 양방향 이동류를 효율적으로 처리할 수 있다. 하지만, 동시신호시스템이나 교호시스템이 가지고 있는 여러 제약요건으로 인해 적용할 수 있는 지점이 한정적일 수밖에 없어 모든 교차로에 광범위하게 사용되지 못하는 단점이 있다.

- 그러므로 일반적인 조건하에서 양방향 교통류를 모두 효과적으로 진행시키기 위해서는 연동속도, 주기, 시간분할등을 종합적으로 고려하여 시행착오(trial-and-error)법을 사용해 접근하도록 해야한다. 즉, 연동시스템의 주기를 증가시킨다거나, 혹은 연동속도를 변화시켜 진행대를 나타나는 시공도의 기울기를 조정하는 방법을 통해 양방향 진행대폭의 효율을 효과적으로 조정할 수 있다. 일반적으로 시스템내의 주기길이를 증가시키면 일정수준 이상의 차량진행효율 확보가 비교적 용이하게 될 수 있으며 교차로 처리용량도 어느정도 증가하게 되지만 연동속도는 낮아지게 된다. 그리고 연동체계내 전체 주기의 증가는 시스템내의 차량대기시간의 증가나 지체의 확산도 초래할 수 있기 때문에 이를 반드시 고려하여 결정하도록 해야 한다.

 

[사진출처 : https://ops.fhwa.dot.gov/]

▷ 대기차량길이를 고려한 옵셋

- 옵셋은 상류부 교차로를 출발한 차량이 하류부 교차로 도착시점에 녹색신호를 나타내도록 설정하는 것이 이상적이다. 하지만 현실적으로는 신호교차로의 각 접근로에는 좌회전이나 우회전으로 유입되는 차량, 링크중간이나 주차지역에서 유입되는 차량, 그리고 이전 주기에서 미처 교차로를 통과하지 못하고 남아있는 차량들로 인해 대기행렬이 형성되게 되어 옵셋결정에도 영향을 미치게 된다.

- 즉, 대기행렬을 형성하고 있는 차량이 존재할 경우에는 녹색신호를 받아 출발하기 시작하여 마지막 대기차량이 움직이기 시작할 때 상류교차로에서 출발한 차량군이 대기행렬의 후미에 도착하도록 옵셋을 설정하는 것이 바람직하다.

 

▷ Equity 옵셋

- 도시부 지역의 경우 차량이 지속적인 증가와 도로시설의 공급부족으로 인해 만성적으로 정체가 발생하고 있다. 특히, 오전 출근시간대나 오후 퇴근시간대의 경우 특정한 주요교차로의 처리용량을 훨씬 초과하는 교통수요가 집중되어 극심한 혼잡현상이 발생하고 있다. 이런 경우 지속적인 용량부족으로 인해 주기가 반복될수록 하류부 교차로 접근상에 대기차량은 증가하게 되고 결국은 상류부 교차로의 녹색신호가 등화되어도 차량이 교차로를 진입할 수 없는 앞막힘 현상(spillback)이 발생하게 된다. 앞막힘 현상이 발생하게 되면 교차도로의 차량도 진행하지 못하게 되고 결국 교통흐름이 와해되어 버리는 결과를 초래하게 된다.

- Equity 옵셋은 앞막힘 현상이 발생했거나, 발생할 가능성이 있는 주요교차로의 상류교차로에 혼잡을 예방하기 위한 목적으로 사용되며, 상류부 교차로내에 차량이 소거되는 시점에 교차도로의 녹색신호가 등화되어 차량의 이동성을 확보하며 혼잡링크로의 차량진입도 억제하여 기존 도로용량을 최대한으로 사용하기 위해 적용한다.

- Equity 옵셋은 교통량과 차량 대기행렬의 증가추세에 따라 적용시기를 적절히 선택할 경우 앞막힘 현상을 사전에 예방할 수 있고 교차도로의 녹색시간을 효율적으로 활용할 수 있어 도심전체의 교통혼잡 해소에 기여할 수 있지만, 교통량/용량비가 크지않은 한산한 교통상태에서 적용할 경우 오히려 주도로 차량의 연속진행을 방해하여 처리효율을 떨어뜨리게 되는 결과를 초래하게 된다.