확률적 모수 추정방법을 이용한 신호교차로 교통사고예측모형의 개발

Abstract

우리나라는 급격한 경제발전과 교통의 발달로 자연스럽게 교통량이 증가하였고 이로 인해 여러측면에서 다양한 문제가 발생되고 있다. 이러한 문제점 중 교통사고는 타인의 재산뿐 아니라 인명에게도 피해를 미침으로서 여러가지 교통문제 중 가장 큰 문제이다. 기존의 교통사고 지점을 살펴보면 단일로에 비해 상대적으로 상충횟수가 많은 교차로에서 발생되고 있다. 교차로의 교통사고는 단일로와 달리 교차로로 접근하는 모든 도로에 교통지체를 유발하여 보다 많은 사회적 비용을 야기시키게 되므로 교차로의 교통사고를 감소시키고 예방하는 것은 무엇보다 중요한 문제이다. 교차로의 교통사고는 다양한 요소가 관련되어 쉽게 해결되지 않아 지속적으로 보다 다양한 관점에서의 접근이 필요하다. 그러나 교차로 교통사고의 대부분의 연구에서 사용되는 분석 모형은 가산모형으로 변수의 계수가 하나로 표현되는 모형이다. 즉, 모형에서 도출되는 계수 값(coefficient)이 관측 값 자료(observation)에 대해서 고정(fixed)되어 있다는 가정을 하고 있어서, 관측 값이 가지고 있는 다양성을 고려하지 못하고, 실제로는 다양하게 존재할 수 있는 계수 값을 하나의 상수(constant, fixed) 값으로 제약된 상태에서 추정되기 때문에 결과가 모순(inconsistent)되고, 편향(bias)되는 것이다. 이러한 문제점에 대한 해결은 실제 다양하게 존재하는 관측 값에 대하여 계수값이 부분 혹은 전체적으로 다른 값을 가질 수 있다는 이질성(heterogeneity)에 대한 고려를 통하여 접근할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2007~2010년까지 4개년의 교통사고자료를 도시부와 지방부로 분류하고 확률적 모수를 이용하여 보다 현실적인 사고예측 모형을 개발하고자 하였다. 분석 결과는 크게 3가지로, 첫째 도시부 도로의 경우 계획된 도시로서 기반시설이 지방부에 비해 상대적으로 양호하기 때문에 기하구조적인 측면에서의 변수는 사고에 영향을 미치는 유의한 변수로 도출되지 않았다. 하지만 지방부의 경우 계획적인 도시가 아닌 자연발생으로 교차로의 기하구조적인 측면에서 변수가 유의한 것으로 나타났다. 또한 도시부에서는 나타나지 않은 조명시설의 설치 유무가 교통사고에 영향을 미치는 것으로 나타났는데 이러한 요인은 단기적인 시설투자로 효과를 볼 수 있는 요인인 만큼 정부 및 지자체의 투자가 필요한 것으로 판단된다. 둘째 총 사고건수 모형의 경우 모든 지역에서 교통량 변수가 교통사고에 영향을 미치는 유의한 변수로 나타났다. 교통량은 기존의 연구에서 밝혀진 바와 같이 사고와 가장 밀접한 관계가 있는 변수로 교통량이 증가하면 차량의 주행속도에 많은 영향을 미칠 뿐 아니라 운전자에게 심리적인 부담을 주고 운전자가 공격적인 성향을 갖게 될 뿐 아니라 주행에 있어 주의해야할 요소가 늘어나면서 교통사고가 증가할 확률이 높은 변수이기 때문이다. 중상이상 사고건수 모형에서는 총 사고건수 모형과 동일한 변수가 유의한 것으로 나타나 변수간의 비교는 어렵지만 탄력성 결과를 통해 차이를 살펴보면 중차량 및 일반차량의 직진 교통량 변수가 상대적으로 높은 영향을 탄력성을 보였는데 이는 중량과 높은 주행속도가 사고 심각도에 영향을 미친다는 것을 짐작해 볼 수 있다. 세 번째 고정모수 음이항 모형과 확률적 모수 음이항 모형을 비교해 보면 교통조건인 교통량 변수와 환경조건인 시거 및 진출입구수 등의 변수가 확률변수로 나타났는데 이는 기존의 사고개발 모형으로는 도출할 수 없던 결과로 이번 연구를 통해 교통량, 시거 및 진출입구수 변수는 교차로의 교통사고에 다양한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.