고속도로 평면선형과 종단선형이 겹친 복합선형 구간에서의 교통사고특성 및 안전성평가모형

Abstract

본 연구는 평면선형과 종단선형이 겹친 복합선형 구간에서 기하구조요소와 교통사고와의 관계를 분석하고 복합선형구간의 교통사고모형 개발을 목적으로 진행되었다. 연구의 공간적 범위는 고속도로중 4차로이고 설계속도 및 제한속도가 100km/h인 호남선, 남해선, 중앙선 3개 노선에 632.7km이며, 제한속도가 80km/h로 운영되는 구간은 자료의 통일성을 위해 연구대상에서 제외하였다. 연구의 시간적 범위는 2004년 ~2008년의 5개년을 대상으로 도로기하구조자료, 교통사고자료, 교통량자료 등을 수집하였다. 도로기하구조자료는 평면선형자료(평면곡선반경, 평면곡선길이, 편경사, 곡선방향, 곡도(DC), 평면곡선변화비율(CCR) 등), 종단선형자료(종단곡선갯수, 종단경사, 종단곡선변화비율, 종단곡선형태, 종단곡선위치, 종단곡선반경, 중첩율, IP와 VIP 이격거리 등), 평면곡선부 이전선형조건(직선길이, 종단경사, 평면곡선반경, 곡선반경비, 종단경사 등) 등으로 구분하여 총 45개 변수를 정리하였다. 이상의 과정을 거쳐 분석한 복합선형구간에서 기하구조요소와 교통사고와의 관계는 다음과 같다. 평면곡선반경과 평면곡선길이는 그값이 커질수록 교통사고는 감소하는 것으로 분석되었다. 평면곡선 구간내에 종단곡선의 설치갯수에 따라 구분하면, 종단곡선는 단일 경사구간이 평면곡선부에 종단경사가 있는 구간보다 사고율이 높게 나타났다. 또한 종단경사의 형태별 특성은 모든 종단선형 형태에서 오르막구간보다는 내리막구간이 교통사고가 높게 나타났다. 평면선형 및 종단선형이 겹치는 경우 선형조합원칙에 대하여 교통안전측면에서 확인한 결과는 다음과 같다. 평면곡선과 종단곡선 교차점 이격거리 비율이 작은 구간에서 사고율이 낮은 경향을 보여 평면곡선과 종단곡선 교차점 이격거리는 작게 하는것이 바람직하다. 평면선형이 종단선형을 포용하는 그룹이 그렇지않은 그룹보다 사고율이 낮게 분석되었고, 평면곡선 시작점에 종단곡선 저점 또는 정점부가 위치하는 그룹이 그렇지 않은 그룹보다 사고율이 높게 나타나 선형조합원칙의 유효성을 확인하였다. 종단곡선반경 / 평면곡선반경 비율이 7배 ~ 15배 구간이 가장 낮은 사고율을 보이는 것으로 분석되었으며, 독일 설계기준인 5배~10배와 일본 설계기준의 10배~20배과 비교시 유사한 곡선반경의 정량적 기준제시가 필요한 것으로 판단된다. 사고다발지점분석에서는 종단곡선의 형태가 오목곡선(SAG)이거나 평면곡선의 방향이 좌향곡선인 구간과 노면상태가 습기인 상태에서 교통사고와 높은 관련성이 있는 것으로 분석되었다. 복합선형구간의 교통사고모형은 크게 고속도로 전체구간, 종단곡선이 없는 구간, 종단곡선이 1개인 구간, 종단곡선이 2개 이상인 구간 등 4개로 구분하여 사고모형을 구축하였다. 최종적으로 선정된 모형식은 전체구간, 종단곡선이 없는구간, 종단곡선이 2개인 구간은 포아송모형이 최적모형으로 선정되었으며, 종단곡선이 1개인 구간은 ZIP모형이 최적모형으로 선정되었다. 또한 개발된 모형의 적합성도 검증하였다. 본 연구는 평면선형과 종단선형이 겹친 복합선형 구간에서 선형요소를 세분화하고 교통사고특성을 분석하여 고속도로 교통안전분석의 새로운 연구로 활용될수 있을 것이며, 직선부 기하구조 및 사고자료, 곡선부 차량 속도자료, 종단곡선수에 따른 세분화 등 추가적인 연구를 기대해본다.