공용중 고속도로 확장시 적용 가능한 설계시간계수 산정에 관한 연구
An Applicable K-Factor Computation Methodology for Increasing the Capacity of Existing Expressways
초록/요약
기 운영중인 도로의 확장 필요시기를 판단하거나 적정 시설규모를 산정하는 과정에는 통행행태 및 교통조건, 주위의 환경 여건등이 고려된다. 이중 장래 교통량은 그 도로의 장래 예상되는 서비스수준을 판단 가능하게 하고 새로 확충하거나 개선할 도로의 등급 및 기하구조를 결정하는데 기본이 되는 자료이다. 장래의 정확한 설계시간교통량의 산출을 위해서는 정확한 설계시간계수가 요구되고, 때문에 확장 필요시기의 판단, 적정 시설규모의 산정 과정에 설계시간계수는 가장 중요한 계수로 간주된다. 이러한 설계시간계수를 정확하게 추정하기 위해서는 역으로, 여러 요인에 의해 영향받아 발현되는 현상에서 정확한 설계시간교통량의 산출이 요구된다. 그동안 정확한 설계시간계수 및 설계시간교통량 추정을 위해 산출 방법론, 도로특성에 따른 계수의 비교 등 다양한 연구가 수행된 바 있다. 이러한 연구의 결과로 설계시간계수 추정의 방법론은 정형화되었고, 도로의 특성이나 등급에 따른 적정 설계시간계수 범위 등은 널리 알려져 있다. 그러나 그간의 연구는 주로 임의로 선택한 지점에서 설계시간교통량 및 설계시간계수를 산출하기 위한 순위 선택과 이의 비교에 주안을 두었고, 현실 세계에서 적용 상 직면하는 지점 선정에 대한 문제는 다루지 못한 측면이 크다. 본 연구에서는 전술한 바와 같이 기존 연구에서 다루지 못하여 현실 적용 상 문제를 야기하는 부분을 탐색하고, 설계시간계수의 산출 및 적용 방법론을 비교 분석하였다. 분석 사례는 공용중인 평택-시흥간 고속도로 구간중 송산.마도IC-남안산IC 구간내에 설치된 11개 지점, 방향별 22개소의 VDS 자료를 분석하였다. 그 결과 양방향 교통량으로부터 설계시간교통량을 산출하고 다시 중방향 설계시간교통량을 산출하는 현재의 방법론 적용 결과가 방향별로 각기 산출한 설계시간교통량보다 작게 나타나 시설규모의 저추정 소지가 있는 것으로 나타났다. 또한 분석 대상 중 대부분의 지점에서 중방향의 설계시간교통량이 대향방향보다 작게 나타났고, 이는 확장 필요 시기의 판단, 시설규모의 산정에 있어서 중방향을 전제로 하는 방법론 또한 합리적인 결과를 제공하지 못하는 경우가 존재함을 의미한다. 사례 분석을 검토한 결과 전술한 중방향 역전 현상은 주로 중방향비가 0.515 이하인 지점에서 빈번하기 발생하는 것으로 검토되었다. 따라서, 본 연구에서는 중방향 여부과 관계없이 방향별 DDHV값중 큰값을 양방향 연평균일교통량으로 나눈 값을 방향비설계시간계수라 하여 적용하는 방안을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 설계기준지점 선정은 장래 최대 수요를 보이는 지점의 교통량 자료를 이용하여 최대 방향설계시간 교통량을 탐색하는 방법이다. 제안한 방법론은 최대 DDHV를 산출하는 장점이 있지만 구간 내 지점을 전수 조사하여 반복적인 분석을 요한다는 한계가 있다.
more목차
제 1 장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 내용 및 범위 3
제2장 관련 문헌 고찰 5
제1절 설계시간계수의 정의와 활용 5
1. 설계시간계수의 정의 5
2. 설계시간계수의 활용 6
제2절 설계시간계수 관련 연구 고찰 8
1. 국외 연구 고찰 8
2. 국내 연구 고찰 15
3. 연구의 동향 30
제3장 연구의 방향설정 및 방법론 구축 32
제1절 연구의 방향 설정 32
1. 주요 연구의 종합 32
2. 문제 제기 33
3. 연구의 목표 설정 35
제2절 연구 방법론 36
1. 용어의 정의 36
2. 활용 자료 39
3. 설계시간계수 추정 방법론 39
4. 설계기준지점의 선정 42
5. 설계계수의 산출 및 적용 비교 43
제4장 설계시간계수 산출 및 적용 방법론 44
제1절 개요 및 분석 절차 44
제2절 분석 구간 선정 및 자료 구축 45
1. 분석 대상 선정 45
2. 분석 대상 현황 45
3. 분석 대상 장래 교통수요예측 48
4. 분석 자료 구축 50
제3절 순위곡선 변곡점 탐색 57
1. 교통량 순위정렬 57
2. 1000순위 설계시간계수 곡선 모형 추정 58
3. 변곡점 탐색 59
4. 지점별 변곡점 탐색 결과 61
제4절 설계기준지점 선정 및 계수 산출 65
1. 설계기준지점 선정 65
2. 계수 산출 66
제5절 기존 방법론과의 비교 67
1. 비교 방법 67
2. 본 연구 결과 적용 분석 68
3. 기존 연구 방법론 적용 분석 71
4. 결과 간 비교 74
제6절 타 구간 사례 분석 75
1. 분석 대상 구간 선정 75
2. 자료 구득 및 분석 자료 구축 76
3. 순위곡선 변곡점 탐색 결과 78
4. 계수 산출 및 비교 79
제5장 결론 80
제1절 연구의 내용 및 결과의 요약 80
제2절 본 연구의 의의와 기여점 81
제3절 연구 방법론의 장점 및 한계 82
참고문헌 83
ABSTRACT 86
