신호교차로 제8장

 

 

 

1. 개요

2. 방법론

3. 분석 과정

4. 예제

 

 

1. 개 요

 

   신호교차로는 방향이 다른 두 개 이상의 도로가 만나는 곳으로서 교통시스템 중에서 가장 복잡한

   지점이다. 따라서 여러 방향의 이동류가 한 지점을 안전하고 효율적으로 통과하기 위해서는 통행권을

   순차적으로 할당하는 교통신호가 있어야 한다. 연속교통류의 용량 및 서비스 수준을 분석하는 데는

   교통량과 그 분포, 교통구성 및 도로의 기하특성을 고려해야 하지만, 신호교차로의 용량 및 서비스

   수준을 분석하는 데는 이러한 조건 외에 신호시간 및 신호운영 방식 등을 추가로 고려하여야 한다.

   교통신호등은 동일한 공간을 사용하는 상충되는 교통류에 대해서 사용시간을 할당해 준다. 이와

   같은 시간할당은 교차로 접근로의 용량과 교차로의 용량, 나아가 교차로 전체의 운영에 많은 영향을

   준다.

 

   신호교차로의 용량 및 서비스 수준의 분석은 주어지거나 또는 예상되는 조건하에서의 서비스 수준을

   찾아내는 데 초점을 맞춘다. 분석은 처음에 각 차로군의 용량 및 서비스 수준을 구하고, 이를 종합하여

   한 접근로에 대한 용량이나 서비스 수준을 구하며, 다시 이를 종합하여 교차로 전체의 서비스 수준을

   구할 수 있다.

 

   용량은 용량 그 자체가 사용되는 경우는 극히 드물며, 대신 V/c비의 형태로 많이 사용된다. 서비스

   수준은 차량 당 제어지체를 기준으로 하고, 제어지체는 교차로에서 신호운영으로 인한 총지체로서,

   감속지체, 정지지체, 가속지체를 합한 접근지체에다 초기 대기행렬로 인한 초기지체를 합한 것이다.

   이 초기 대기행렬은 분석기간 이전에 교차로를 다 통과하지 못한 차량들로서, 분석기간 동안 도착한

   차량이 이들에 의해 받는 지체를 초기지체라 한다.

 

(1) 용량과 서비스수준

    신호교차로의 용량 및 서비스수준 분석의 목적은 각 현시의 임계차로군의 V/S비를 이용하여 교차로의 V/c

    비 즉 임계 V/c비를 구하거나, 모든 차로군의 V/c비를 이용하여 교차로 전체 차량당 평균지체시간을 구하여

    서비스수준을 판단하거나, 모든 차로군의 V/S비를 이용하여 적절한 현시 방법과 적정 신호시간을 계산하기

    위한 것이다.

 

   임계차로군(critical lane group)이란 한 현시 내에서 동시에 이동하는 차로군 중 V/S 비가 가장 큰

   차로군을 말한다. 만약 한 현시 내에서 동시에 이동하는 교통류가 같은 접근로에 있으면 둘 또는 세

   이동류를 합한 교통류가 임계차로군이 되거나, 경우에 따라서는 둘 또는 세 이동류 중에서 V/c비가 큰

   신호교차로 연결로-일반도로 결합부 비신호교차로 회전교차로 도시 및 교외 간선도로 대중교통 보행자 시설 자전거도로

   것이 임계차로군이 된다.

 

   신호교차로 분석은 각 차로군별로 이루어지며 이를 이용하여 접근로별 및 교차로 전체에 대해 종합을

   하지만, 교차로 전체의 용량이나 전체의 평균 V/c비는 아무런 의미를 가지지 않음에 유의해야 한다.

   왜냐 하면 교차로의 설계와 신호시간은 각 현시의 임계차로군만 만족시키면 되기 때문이며, 기타 다른

   차로군의 V/c비도 함께 고려하여 이를 평균한 값은 의미가 없다. 예를 들어 신호시간이 불합리 한 경우,

   어느 한 접근로 또는 차로군의 V/c비는 1.0을 훨씬 초과하는 반면 다른 접근로들 또는 차로군들의

   V/c비는 매우 적어 이를 종합하면 교차로 전체의 종합 V/c비가 낮아 이 교차로의 교통운영 성과가 양호

   하다는 잘못된 결론을 내릴 수도 있다.

 

   교차로의 용량은 한 차로군 또는 접근로의 용량을 말하며 교차로 전체의 용량은 의미가 없다. 또

   교차로 접근로별 용량은 실제의 도로조건, 교통조건 및 신호조건 하에서 교차로 정지선을 통과 할 수

   있는 차로군별 최대교통량을 말한다. 교통류율은 일반적으로 첨두 15분 교통량을 4배하여 시간당

   교통량(vph)으로 표시하는 첨두 시간교통류율로 나타낸다.

   교통조건은 각 접근로의 방향별 교통량, 중차량 구성비, 교차로 지역 내의 버스 이용현황, 도로변의

   주차활동, 정지선 부근 이면도로의 진출입 차량대수, U턴 교통량, 횡단보행자 수 등을 말한다. 도로

   조건은 차로수, 차로폭, 경사, 교차로 주변의 토지이용 특성, 우회전 도류화, 좌회전 곡선반경, 좌우

   회전 전용차로 유무, 상류부 링크 길이, 버스 정류장의 위치와 버스 베이 유무 등을 말한다. 신호

   조건은 신호주기, 차량 및 보행자 녹색신호시간, 황색신호시간, 상류부 교차로와의 옵셋, 좌회전 형태

   등을 말한다.

 

   신호교차로의 용량은 포화교통류율의 개념에 기초를 두고 있다. 포화교통류율 또는 포화교통량은

   차로군 또는 어떤 접근로가 유효녹색시간의 100%를 모두 사용한다는 가정하에서 실제 현장의 도로 및

   교통조건하에서 어떤 접근로 또는 차로를 이용하는 최대교통량을 말한다. 따라서 포화교통량 S는 유효

 

   녹색시간당 차량대수로 나타낸다.

   어떤 접근로 또는 차로군의 교통량비(flow ratio)는 실제 교통류율 대 포화교통량의 비로 나타내며,

   i접근로 또는 차로군에 대한 이 값은 (V/S)i로 표시된다. 또 접근로 또는 차로군의 용량은 포화교통량

   에다 유효녹색시간비를 곱하여 얻는다.

 

   어느 접근로 또는 차로군의 교통량 대 용량의 비 V/c는 교차로 분석에서 X로 나타내기도 하며 이를

   포화도(degree of saturation)라 부르기도 한다.

 

(2) 용어 정의

◦ 간격수락(gap acceptance) : 부도로의 차량이 주도로의 차간시간을 이용하여 횡단하거나 합류하는 것.

◦ 계획분석(planning analysis) : 개략적으로 추정된 교통량과 개략적인 신호시간으로, 임계차로 교통량의 합과 용량을 비교하여

              교차로의 전반적인 크기를 구하거나 교차로 용량의 적절성을 파악하는 분석.

◦ 주기과포화 현상(cycle failure) : 어느 주기 동안 도착한 교통량이 가장 가까운 녹색시간동안에 정지선을 다 벗어나지 못 할 경우를 의미함.

◦ 교통량비(flow ratio) : 신호교차로의 접근로 또는 차로군의 교통류율

             대 포화교통류율 V/S비를 말하며, y로 나타내기도 함.

◦ 교통섬(traffic island) : 상충하는 교통류를 분리하거나 보행자 대피를 위하여 설치한 차로간의

           특정구역을 말한다. 차량은 이 구역과 이를 보호하기 위하여 주의표지 등을 설치한

           주변구역을 침범해서는 안 됨.

◦ 교통통제(traffic control) : 도로교통법에 근거하여 도로에서의 위험을 방지하고, 교통의 원활한
             소통을 도모하기 위하여 도로에서의 통행과 이 에 수반되는 각종 행위를

             금지, 제한, 지시, 지정, 안내하는 것을 의미함.

◦ 균일지체(uniform delay) : 주어진 교통량이 정확하게 일정한 차두간격으로 도착한다고 가정 할

             때의 차량 당 평균 접근지체.

◦ 기본조건(base condition) : 어떤 교통시설의 용량이 더 이상 증가 할 수 없는 좋은 조건으로서

             이를 이상적 조건(ideal condition)이라고도 함.

◦ 포화교통류율(saturation flow rate) :  실제조건하의 신호교차로에서 정지해 있던 차량이 정지선을

                  통과 할 수 있는 최대 교통량으로서, 녹색신호가 계속 될 때 손실시간이 없는

                       1 시간 동안의 교통류율로 나타낸다. 단위는 한 차로 당 녹색신호 한 시간당

                  승용차대수(passenger carsper hour of green per lane : pcphgpl).

◦ 기본 포화교통류율(base saturation flow rate) : 기본 조건하에서의 포화교통류율로서 우리 나라에서는 2,200 pcphgpl.

◦ 녹색시간비(green time ratio) : 유효녹색시간의 주기에 대한 비율.

◦ 도류화(channelization) : 차량과 보행자를 안전하고 질서 있게 이동시킬 목적으로 교통섬이나 노면표시를

           이용해 상충하는 교통류를 분리시키거나 규제하여 명확한 통행로를 지시해 주는 것.

◦ 보정계수(adjustment factor) : 기본조건하에서 어떤 파라메터가 갖는 값을 실제조건하에서의

             값으로 바꾸기 위해서 곱하는 계수.

◦ 분석기간(analysis period) : 교통시설의 용량을 분석하는 단위시간. 만약 이 기간 동안 교통수요가

             용량을 초과하면, 이 용량초과로 인한 초기대기행렬을 고려하기 위해 분석기간을 연장.

◦ 서비스수준(level of service) : 교통류의 질적 수준 즉, 교통류의 운영상태를 나타내는 것으로서,

                운전자나 승객의 정성적인 평가기준이다. 교통시설의 종류에 따라 평가기준이 다르나,

                    신호교차로는 차량 당 제어지체를 평가기준으로 함.

◦ 설계분석(design analysis) : 교통량, 교차로 구조, 신호시간 및 요구 서비스 수준 등4가지 요소

             중에서 다른 3가지를 안다고 할 때 나머지 한 요소 즉, 교통량, 교차로 구조,

                또는 신호시간을 구하는 분석.

◦ 소거손실시간(clearance lost time) : 황색신호 중에서 실제로 차량이 이용하는 진행연장시간 (end lag)을 뺀 시간.

◦ 순행속도(cruising speed) : 어느 특정 도로구간에서 교통통제설비가 없거나 없다고 가정할 때

             주어진 교통조건과 도로의 기하조건 및 도로변의조건에 의해 영향을 받는 속도.

                도시부 도로에서는 상류부교차로 정지선에서부터 분석 교차로의 정지까지의

             구간에서신호에 의한 가속, 감속, 정지 등의 영향을 받지 않는 구간의 속도.

◦ 양방 보호좌회전 신호(dual left turn protected) : 서로 마주 보는 접근로의 좌회전이동일 현시에 진행하는 신호.

◦ 연동계수(progression factor) : 신호연동이 교통류에 미치는 효과를 나타내는 계수로서, 균일지체에만 적용.

◦ 옵셋 편의율(offset bias ratio) : 상류 교차로에서 하류 교차로까지의 도달시간과 옵셋의 차이를

                 주기로 나눈 값으로서, 이 값이 0~1.0사이 값을 갖도록 임의의 정수를 더하거나 빼줌.

◦ 운영분석(operational analysis) : 교통량, 신호시간 및 교차로의 기하구조가 주어지고지체 및

             서비스 수준을 구하는 분석으로서 신호교차로 분석에서 가장 기본이 되는 분석.

◦ 유효녹색시간(effective green time) : 어느 교통류가 진행하는 시간으로서, 주기에서

                   적색시간과 출발지연시간을 빼고 진행연장시간을 더한 시간.

◦ 이동류(movement) : 직진, 좌회전, 우회전 등 방향별 교통류

◦ 임계차로군(critical lane group) : 주어진 신호현시 동안 가장 큰 교통량비(V/S) 값을 갖는 차로군

◦ 임계 V/c비(critical V/c ratio) : 교차로 전체를 대상으로 임계 차로군들의 V/c 비를 종합한 값

◦ 전용 회전차로(exclusive turn lane) : 좌회전 또는 우회전만 이용하는 차로.

◦ 제어지체(control delay) : 신호제어로 인해 차로군이 속도를 줄이거나 정지함에 따른 지체로서,

             감속이나 정지함이 없을 때의 통행시간과 비교한 통행시간 증가분. 이 것은

             균일지체(uniform delay), 증분지체(incremental delay) 및 추가지체(initial queue delay)로 구성.

◦ 증분지체(incremental delay) : 비균일 도착에 의한 임의지체(random delay)와, 분석 기간 내에서

             몇 몇 과포화주기(cycle failure)에 의한 과포화지체(overflow delay)를 포함한 지체.

◦ 직좌 동시신호(directional separation) : 한 접근로의 직진과 좌회전이 동시에 진행하는

                    신호이다. 따라서 반대편의 접근로도 이 신호방식으로 운영되어야 함.

◦ 직진환산계수(through-car equivalent) : 좌회전 또는 우회전 교통류의

                  포화차두시간을 직진의 포화차두시간으로 나눈 값.

◦ 진행연장시간(end lag) : 황색신호가 켜지면 교차로 안이나 가까이에서 진행하던 차량은 정지선에

                   급정거 할 수 없으므로 황색신호의 일부분을 녹색신호처럼 불가피하게 이용하는 시간.

                        우리나라에서는 이 값으로 2.0초를 사용.

◦ 차두시간(headway) : 교통류 내에서 연속된 두 차량간의 시간간격으로서,

                 두 차량의 앞 범퍼 또는 두 차량의 뒷 범퍼를 기준으로 잰 시간.

◦ 차로군(lane group) : 신호교차로의 접근로에서 용량과 서비스수준

           분석을 하는데 개별 단위가되는 차로들의 묶음.

◦ 차로이용율(lane utilization) : 어떤 이동류가 2개 이상의 차로를 이용할 때 차로간의 교통량 분포.

                그러나 교통수요가 용량에 도달 할수록 차로간의 교통량 차이는 줄어듦.

◦ 초기 대기행렬(initial queue) : 분석기간이 시작되기 전에 다 해소되지 못하고 남아있는 차량들로서,

                   분석기간에 도착한 차량에게 추가적인 지체를 유발함.

◦ 추가지체(initial queue delay) : 분석기간 시작 전에 대기차량이 남아 있으면, 이 대기차량이

             방출되는 동안 분석기간에 도착한 차량이 감당해야 할 추가적인 지체.

◦ 추종시간(follow-up time) : 간격수락을 위해 대기행렬 상태에 있던 차량이 긴 차간간격을 만나    

             두 대 이상의 차량이 연속해서 간격수락을 할 때의 최소 차두시간.

◦ 출발손실시간(start-up lost tome) : 녹색신호가 켜지면 정지선 가까이에 있는 처음 5~6대의 차량은

                   포화차두시간보다 조금 더 긴 차두시간으로 정지선을 벗어나게 된다. 이 처음 몇 대

                   차량이 추가로 소비하는 증분시간의 합을 말하며, 우리나라에서는 2.3초로 사용.

◦ 포화도(degree of saturation) : 교통류율 대 용량의 비 V/c를 말하며,

             신호교차로에서는 이 값을 X로 나타내기도 함.

◦ 포화차두시간(saturation headway) : 포화교통류율 때의 차두시간. 정지선에서 대기 하던 차량들이

                   녹색신호에서 정지선을 벗어날 때, 대기행렬중의 6번째 차량부터 대기행렬의

                   마지막 차량의 평균차두시간.

◦ 효과척도(measure of effectiveness: MOE) : 교통시설의 서비스 수준을 정의하기 위한 것으로서

             명확하고 계량적이어야 하며, 현장 측정이 가능하고, 도로 및 교통조건의 변화에 민감해야 함.

 

 

2 방법론

(1) 분석의 종류

    신호교차로의 분석에 포함되는 요소는 교차로의 기하구조, 교통조건, 신호운영조건, 및 서비스수준이며, 이들

    중 3개의 조건이 주어지면 나머지 한 조건을 구할 수 있다. 이 조합의 구성에 따라 운영분석, 설계분석, 계획

    분석으로 구분한다. 계획분석은 개략적인 조건들을 사용한다.

    신호교차로를 분석할 때 고려되는 요소는 크게 교차로의 기하구조, 교통조건, 신호운영조건, 및 지체

    또는 서비스 수준이다. 이들 4개의 요소 중에서 3개의 요소가 주어지면 나머지 하나는 결정이 된다.

    구하고자 하는 목적에 따라 이들의 조합과 그 명칭을 나타내면 다음과 같다.

 

① 운영분석 : 교통량, 신호운영 및 기하구조를 알고 서비스 수준을 구함.

② 설계분석 : i) 교차로 구조, 요구 서비스수준, 교통량을 알고 신호시간을 계산하거나,

 

ii) 교차로 구조, 요구 서비스수준, 신호조건을 알고 교통량을 구하거나,

iii) 교통량, 신호시간 및 요구 서비스수준을 알고 접근차로수 등을 계산

 

③ 계획분석 : 교차로의 전반적 크기 결정, 또는 교차로용량의 과부족 여부 파악

                  운영분석(operational analysis)은 교통량, 신호시간 및 교차로의 기하구조가 주어지고 지체 및

                  서비스 수준을 구하는 분석으로서 신호교차로 분석에서 가장 기본이 되며 간단한 분석이다.

                  설계분석(design analysis)에서는 일반도로 분석에서 요구되는 서비스수준 즉, 설계 서비스 수준은

                  의미가 없거나 그다지 중요하지 않다. 또 교차로 구조와 교통량이 주어졌을 때 최적 신호시간이외의

                  신호시간은 구할 필요가 없다. 뿐만 아니라 교차로 구조와 신호시간이 주어졌을 때 설계 서비스 수준을

                  만족시키는 교통량은 구할 수는 있으나, 이 서비스 수준이 지체값에 의해 결정되므로 다양한 교통량

                  값을 사용하여 운영분석을 여러 번 반복함으로써 얻을 수 있다. 교통량과 신호시간이 주어질 때 어떤

                  서비스 수준을 만족시키는 교차로의 크기를 구하는 것도 마찬가지로 반복적인 운영분석을 통해서

                  최적값을 찾는 과정이다.

 

계획분석(planning analysis)은 교차로의 전반적인 크기를 구하거나 교차로 용량의 적절성을 파악

하기 위해 실시된다. 이 분석에 사용되는 입력자료는 개략적으로 추정된 교통량과 교차로 구조로서

임계차로 교통량의 합과 용량을 비교하는 것이다. 이 분석 역시 개략적인 입력자료를 사용한다는 것

외에는 분석절차나 방법이 설계분석과 매우 비슷하다.

<표 8-1>은 이러한 5가지의 분석종류를 요약한 것이다. 본 편람에서 설명한 방법론은 이 다섯 가지의

분석에 모두 적용될 수 있으나, 중복을 피하기 위해 운영분석 위주로 설명을 하였다. 신호 또는 교차로를

위한 설계분석에서는 이 두 조건을 동시에 변화시켜야 할 필요도 있다. 즉 신호와 교차로 기하조건은

따로 떼어 놓을 수 없기 때문에 대부분의 분석에서는 시행착오법으로 반복해서 계산해야 한다.

 

적정 신호계획을 추정하고, 이 때의

서비스 수준 또는 용량 적절성 파악

대부분의 입력자료는 추정

운영분석은 5개의 모듈 즉, 입력자료 및 교통량 보정, 직진환산계수 산정, 차로군 분류, 포화교통량

산정, 서비스 수준 결정으로 나눌 수 있다. <그림 8-1>은 분석방법의 기본적인 계산절차와 입력자료를

나타낸다.

 

입력자료 및 교통량 보정

- 도로조건

- 교통조건(PHF, RTOR, 차로이용율보정)

- 신호조건

 

직진환산계수

- 좌회전 차로(U턴, 곡선반경, 차로수, 비보호좌회전)

- 우회전 차로(보행자방해, 진출입차량, 버스, 주차영향)

 

차로군 분류

- 판별식

 

포화교통량 계산

- 차로군내 회전교통량 %

- 좌 ․ 우회전 차로 보정계수산정

- 전체차로보정(차로폭, 경사, 중차량보정)

 

서비스수준 판정

- 용량, V/c

- 지체

- 연동보정

- 서비스수준

 

그림 8-1 신호교차로 분석 과정

 

(2) 서비스 수준

    신호교차로에서 서비스수준의 평가기준으로 사용되는 지체는 운전자의 욕구불만, 불쾌감 및 통행시간의 손

    실을 나타내는 대표적인 파라메터이다. 특히 이 서비스수준의 기준은 분석기간(보통 첨두 15분) 동안의 차량 당

    평균제어지체로 나타낸다. 이 지체의 크기에 따라 서비스수준을 A, B, C, D, E, F, FF, FFF 등 8개의 등급으로

    나타낸다.

    차량 당 평균제어지체란 분석기간에 도착한 차량들이 교차로에 진입하면서부터 교차로를 벗어나서

    제 속도를 낼 때까지 걸린 추가적인 시간손실의 평균값을 말한다. 또 여기에는 분석기간 이전에

    교차로를 다 통과하지 못한 차량으로 인해서 분석기간 동안에 도착한 차량이 받는 추가지체도 포함된다.

 

    평균제어지체는 각 차로군별로 계산되며, 이를 각 접근로별로 종합하고, 또 각 접근로별의 지체를

    종합하여 교차로 전체에 대한 평균지체값을 계산한다. 지체는 현장에서 측정을 하거나 계산에 의해서

    구할 수 있는 것으로서, 주기길이, 녹색시간비, 연동형식 및 차로군의 V/c비에 의해서 좌우된다.

    아래 <표 8-2>는 신호교차로에서 차량당 평균제어지체값에 해당하는 서비스 수준을 나타낸 것이다.

 

<표 8-2> 신호교차로의 서비스 수준 기준

 

서비스수준 차량당 제어지체

A

B

C

D

E

F

FF

FFF

≤ 15초

≤ 30초

≤ 50초

≤ 70초

≤ 100초

≤ 220초

≤ 340초

＞ 340초

 

1) 서비스수준 A

   지체가 15초 이하인 운행상태로서, 양호한 연속진행 신호시스템을 갖는 교차로에서 대부분의 차량

   들은 녹색시간 동안에 도착하므로 정지함이 없이 진행하게 된다. 이러한 상태는 교통량이 적을 때이므로

   신호주기가 짧으면 지체를 줄이는 데 도움이 된다.

 

2) 서비스수준 B

   일반적으로 연속진행 상태가 좋으나 서비스수준 A 때보다 지체가 좀 긴 15~30초의 상태이다. 신호

   주기도 비교적 짧다.

 

3) 서비스수준 C

   비교적 좋은 연속진행 상태이며 신호주기는 비교적 길다. 이 수준에서는 녹색신호에 도착해도 정지

   해야 하는 경우가 상당히 많으며 심지어는 그 녹색신호 동안에 교차로를 통과하지 못하는 수도 있다.

   지체는 차량 당 평균 30~50초 정도이다.

4) 서비스수준 D

   상당히 혼잡한 상태로서, 부적절한 연속진행시스템, 지나치게 짧거나 긴 주기, 또는 높은 V/c비 때

   발생한다. 많은 차량들이 정지하게 되고, 정지하지 않고 교차로를 통과하는 차량의 비율은 매우 적다.

   또 한 주기 이상 기다려도 통과 못하는 차량이 더욱 많아진다. 지체는 차량 당 평균 50~70초 정도이다.

 

5) 서비스수준 E

   차량 당 평균 70~100초의 지체로 운영되는 상태를 말하며, 이 지체의 범위가 운전자로서 받아들일

   수 있는 최대의 지체한계로 생각된다. 이와 같은 상태는 일반적으로 좋지 못한 연속진행상태, 높은

   V/c비 및 불합리한 신호시간 때문에 발생하게 되며 한 주기 이상 기다려야 하는 경우가 빈번하다.

 

6) 서비스수준 F

   대부분의 운전자들이 받아들일 수 없는 과도한 지체 상태로서 과포화상태, 즉 도착교통량이 용량을

   초과할 때 주로 발생한다. 좋지 못한 연속진행과 불합리한 신호시간이 이러한 상태를 유발하는 주요

   원인이 된다. 평균지체는 100~220초 정도이다.

 

7) 서비스수준 FF

   심각한 과포화 상태이다. 교차로를 통과하는 데 평균적으로 2주기 이상 3주기 이내의 시간이 소요

   된다. 신호시간을 개선한다 하더라도 연속진행이 어려워 서비스수준 F 이상 좋아지기 힘들다. 교통

   수요를 줄이거나 회전을 금지하거나 교차로의 구조를 개선함으로서 이 상황을 호전시킬 수 있다.

 

8) 서비스수준 FFF

   극도로 혼잡한 상황으로, 교차로를 통과하는 데 3주기 이상 소요되는 상태이다. 평상시에는 이와

   같은 상황이 거의 발생하지 않으나 상습 정체지역에서 돌발상황이 발생했거나 악천후시 관측될 수 있는

   혼잡상황이다.

   지체가 복합적인 평가기준이기 때문에 지체와 용량의 관계 또한 복잡하다. <표 8-2>의 서비스

   수준은 지체의 크기에 따라 운전자들이 느끼는 서비스수준이므로 이를 용량과 1 대 1로 대응시킬 수

   있는 것은 아니다. 도로에서는 서비스수준 E 상태가 용량 상태라고 정의하고 있으나, 신호교차로에서는

   예를 들어 V/c비가 1.0보다 적은 값에서도 지체의 크기는 서비스수준 F를 초과하는 경우도 생길 수 있다.

   주어진 어떤 교통량에 대한 지체는 포화교통량, 주기, 녹색시간비 및 연속진행 정도에 따라 좌우

   된다. 또 V/c비는 포화교통량과 녹색시간비에 의해 영향을 받으므로 V/c비는 지체와 밀접한 관계가

   있다. 설사 녹색시간비가 일정하다 하더라도 주기의 길이에 따라 지체가 달라지지만, 흔히들 알고 있는

   것처럼 주기가 길다고 해서 지체가 커지고 주기가 짧다고 해서 지체가 작은 것은 아니다. 어떤 교통량

   에서든지 지체가 최소가 되는 적정주기가 있으며, 이 적정주기는 교통량비에 따라 그 크기가 달라진다.

   즉 동일한 녹색시간비라 하더라도 주기의 길이가 너무 짧거나 길면 지체는 매우 커진다.

 

 

(3) 입력자료 및 교통량 보정

   1. 도로, 교통, 신호조건에 관한 자료 정리

   2. 첨두 시간교통류율 환산 : (식 8-1)

   3. 차로이용율 보정 : (식 8-2), <표 8-5>

   4. 우회전 교통량 보정 : (식 8-3), <표 8-6>

 

1) 입력자료

   교차로조건, 교통량 및 신호조건에 관한 자료를 준비한다. 분석대상이 현재의 교차로이면 현장관측

   으로부터 자료를 얻을 수 있다. 장래의 조건하에서 분석한다면, 예측 또는 제안된 교통량 및 교차로

   조건, 신호시간을 사용한다. 장래조건에 대한 분석을 할 때는, 현장관측을 할 수가 없기 때문에 합리

   적인 예측모형식을 이용해서 많은 변수들의 값을 결정한다.

   <표 8-3>은 신호교차로의 운영분석에 필요한 입력자료를 도로조건, 교통조건 및 교통신호조건별로

   구분한 것이다.

(가) 도로조건

   분석하는 접근부의 모든 기하구조를 파악해야 한다. 특히 접근로 전체의 차로수와 좌회전 전용 및

   공용 차로수, 차로폭, 경사 등은 물론이고, 우회전 교통섬의 유무, 횡단보도의 유무, 노상주차시설 유무

   등에 관한 자료가 준비되어야 한다.

 

<표 8-3> 차로군 분석에 필요한 입력자료

 

조건형태 변 수

도로조건

차로수, N

평균차로폭, w(m)

경사, g(%)

상류부 링크 길이(m)

좌․우회전 전용차로 유무 및 차로수,

좌회전 곡선반경, RL

우회전 도류화 유무

주변의 토지이용 특성

버스베이 유무

버스 정거장 위치, l

노상주차시설 유무

진 ․ 출입로의 위치(m)

교통조건

분석기간(시간)

이동류별 교통수요, V(vph)

기본포화교통유율, S0(pcphgpl)

첨두시간계수, PHF

중차량 비율, PT(%)

버스정차대수, Vb(vph)

주차활동, Vpark (vph)

순행속도, (kph)

진․출입 차량대수, Vex, Ven(vph)

U턴 교통량(vph)

횡단보행자 수(인/시)

초기 대기차량 대수(대)

승하차 인원(인/대)

신호조건

주기, C(초)

차량녹색시간, G(초)

보행자 녹색시간, GP(초)

황색시간, Y(초)

상류부 교차로와의 옵셋(초)

좌회전 형태

 

(나) 교통조건

     교통량 특히 과포화가 일어나는 경우는 각 접근로별, 각 이동류별 교통수요를 조사해야 한다. 조사

     내용은 분석의 대상이 되는 시간대의 첨두시간 교통유율이다. 이 때 분석 대상이 반드시 첨두시간이

     아닌 임의의 시간 일 수도 있다. 만약 첨두시간 교통류율을 모를 경우에는 시간교통량을 PHF로 나누어

     사용할 수 있다. 만약 V/c비가 약 0.9 이상인 경우가 발생하면, 제어지체는 분석기간의 길이에 따라

     크게 달라진다. 이 경우, 만약 15분이 넘도록 비교적 일정한 교통유율을 나타내면 그 일정 유률의

     시간을 분석기간으로 한다.

 

만약 분석기간의 V/c비가 1.0을 넘으면, 과포화 상태가 해소될 때까지 분석기간을 연장한다. 또,

이렇게 연장된 분석기간 내에 교통수요의 변동이 심하면, 이 기간을 15분보다 짧은 단위로 여러 개

나누어 각각에 대해서 분석을 한다.

중차량에 대한 보정은 차로군별로 하며, 횡단보행자는 횡단신호와 함께 우회전을 방해하는 요소로

사용된다.

기본 조건에서의 포화교통류율 S0는 2,200pcphgpl(passenger car per hour of green per lane)이다.

여기서 기본 조건이란 다음과 같은 조건을 말한다.

 

① 차로폭: 3 m 이상

② 경사가 없는 접근부

③ 교통류는 직진이며, 모두 승용차로 구성

④ 접근부 정지선의 상류부 75 m 이내에 버스 정류장이 없음

⑤ 접근부 정지선의 상류부 75 m 이내에 노상 주․정차 시설 없음

⑥ 접근부 정지선의 상류부 60 m 이내에 진출입 차량이 없을 것

 

신호교차로의 교통특성 중에서 매우 중요한 것이 상류부 교차로와의 연동수준이다. 이 연동수준은

링크의 길이, 순행속도, 주기 및 녹색시간비에 좌우된다.

(다) 신호조건

     분석에 필요한 신호조건은 현시계획, 주기, 녹색시간, 및 황색시간이다. 운영분석에서는 이들의 값이

     주어지며, 최적 신호현시 및 신호시간을 찾기 위한 설계분석에서는 교통수요와 포화교통유율에 관한

     보정이 끝난 후에 이들을 계산해야 하나 이 과정은 다른 많은 책에 설명되어 있으므로 본 편람에서는

     생략한다. 그러나 비보호좌회전을 고려해야 하는 경우에는 포화교통량이 신호시간에 의해 영향을 받으

     므로 포화교통량과 신호시간을 반복적으로 계산할 필요가 있다.

     신호교차로는 신호운영방법과 좌회전 전용차로 유무에 따라 용량분석 방법이 달라진다. <표 8-4>는

     신호운영과 좌회전 차로의 개수 및 차로 운영형태에 따라 편의상 CASE 별로 구분한 것이며, <그림 8-2>는

     교차로 구조 특히 좌회전 차로의 형태와 좌회전 CASE의 관계를 그림으로 나타낸 것이다. 우회전은

     모든 경우에 다 해당되므로 표에서는 나타내지 않았으나 도류화 된 공용우회전과 도류화 되지 않은

     공용우회전 및 전용 우회전의 경우로 나누어 분석한다.

 

<표 8-4> 신호운영과 좌회전 차로별 구분

 

좌회전차로

신호운영

전용좌회전 차로수 공용좌회전 차로수

1 2 1 2

양방보호좌회전

CASE 1 CASE 2

직좌 동시신호 CASE 4 CASE 5*

비보호좌회전신호 CASE 3 CASE 6

* 왼쪽 차로가 좌회전 전용차로라 하더라도 오른쪽 차로가 공용이면 두 차로 다 공용으로 간주

 

전

용

좌

회

전

차

로

N=3 N=3

N=3

비보호좌회전

CASE 1 CASE 2 CASE 3

N = 직진 및 우회전 차로수

공

용

좌

회

전

차

로

N=3 N=4

N=3

비보호좌회전

CASE 4 CASE 5 CASE 6

N = 접근로 전체 차로수

 

주) 우회전 차로의 형태와는 상관이 없음

 

그림 8-2 교차로 구조와 좌회전 CASE 구분

 

여기서,

① CASE 1 : 전용 좌회전차로가 1개이며, 양방 보호좌회전신호 또는 직․좌 동시신호

② CASE 2 : 전용 좌회전 차로가 2개이며, 신호운영은 CASE 1과 같음

③ CASE 3 : 전용 좌회전 차로가 1개이며, 비보호 좌회전 신호

④ CASE 4 : 직진과 좌회전 공용차로가 1개이며, 직․좌 동시신호

⑤ CASE 5 : 맨 왼쪽 차로는 전용 좌회전, 그 다음 차로는 직진과 좌회전의 공용차로이며,

                신호는 CASE 4와 같음

⑥ CASE 6 : 직진과 좌회전 공용차로가 1개이며, 비보호 좌회전 신호

 

2) 교통량 보정

   분석에 사용되는 교통량은 분석시간대의 평균 교통류율(vph)을 말한다. 분석기간은 보통 15분이지만

   시간당 교통량이 주어지는 수도 있다. 이 때는 첨두시간계수를 이용하여 첨두시간 교통류율로 환산해

   사용한다. 또 차로군에서 각 차로간의 교통량 분포가 일정하지 않아 교통량이 많이 이용하는 차로를

   기준으로 보정을 해 준다.

 

분석의 대상이 되는 교통량은 녹색신호를 사용하는 것에 국한되므로 적색신호에서 우회전하는(right

turn on red: RTOR) 교통량은 분석에서 제외시켜야 한다.

 

(가) 첨두 시간교통류율 환산

     첨두시간 교통류율은 분석시간대(보통 첨두 한 시간)내의 첨두 15분 교통량을 4배해서 한시간 교통량

     으로 나타낸 것으로서, (식 8-1)과 같이 시간당 교통량을 첨두시간계수(peak hour factor: PHF)로 나

     누어 얻는다.

 

  = 

 

 

(식 8-1)

여기서,

Vp : 첨두시간 교통류율(vph)

VH : 시간 교통량(vph)

PHF : 첨두시간계수

 

PHF를 이용하여 시간 교통량을 첨두시간 교통류율로 환산할 때, 모든 이동류가 이 시간대에 동일한

첨두현상을 보인다고 가정한 것이므로 나중 계산되는 제어지체 값은 어느 정도 높게 추정된다. 만약

첨두시간 교통류율을 직접 측정을 했다면 PHF를 적용할 필요가 없다. 교차로의 모든 이동류가 동시에

첨두현상을 보이지는 않기 때문에 각 이동류별로 15분교통량을 직접 측정하여 최대로 혼잡한 분석

시간대를 찾아내는 것도 좋다.

 

(나) 차로이용률 보정

     같은 차로군에 포함된 이동류 또는 이동류들이 여러 차로를 이용할 경우 차로별로 같은 이용도를

     보이지 않는다. 운영분석을 할 때 보다 세밀한 분석을 위해서 차로이용률계수를 이용해 이러한 차로군

     내 차로별 이용률 차이를 보정하는 것이 바람직하다. 그러나 차로군의 V/c비가 0.9를 넘는 경우는

     차로별 이용률의 차이가 적거나 없는 경우가 많다.

     차로이용률의 보정은 첨두교통량에 차로이용률계수(FU)를 곱하여 보정한다. 차로군 분류를 하지

     않고는 차로군의 차로수를 알 수 없을 뿐만 아니라, 직진의 공용회전차로 이용률이 상대적으로 낮기

     때문에 직진교통은 공용회전차로를 제외한 차로를 이용한다고 가정한다. 따라서 직진교통의 직진차로별

     평균교통량을 계산하고 <표 8-5>로부터 차로이용률계수를 찾는다.

     전용 좌회전 차로가 2개 이상인 접근로나 T형 교차로에서 흔히 볼 수 있는 바와 같이 전용 좌(또는 우)

     회전차로가 2개 이상일 때도 이 계수를 적용한다. 설계분석이나 계획분석을 할 때는 <표 8-5>의 희망

     하는 설계수준으로부터 차로이용률계수를 찾는다.

 

 =   ×  (식 8-2)

 

여기서,

 = 보정된 교통량(vph)

 = 첨두 시간교통류율(vph)

 = 차로이용률 계수

<표 8-5> 차로이용 계수(FU)

 

직진의

전용차로수

차로별 평균교통량(vphpl) 설계수준

800 이하 800 초과 서비스수준 C, D 서비스수준 E

1차로

2차로

3차로

4차로 이상

1.00

1.02

1.10

1.15

1.00

1.00

1.05

1.08

1.00

1.02

1.10

1.15

1.00

1.00

1.05

1.08

(다) 우회전 교통량 보정

      신호교차로 분석은 녹색신호를 소모하는 차량만 취급을 하므로, 도류화 되지 않은 공용 우회전

      차로에서 적색신호에 우회전하는 차량(RTOR)은 분석에서 제외된다. 또 도류화 된 공용 우회전 차로에서도

      RTOR 및 직진신호 때 이 차로를 벗어난 우회전 차량은 분석에서 제외된다. 다시 말하면, 우측차로는

      일반적으로 다른 직진차로보다 넓기 때문에 직진 옆으로 우회전하여 빠져 나가는(녹색신호라 할지라도)

      교통량은 분석에서 제외된다. 이들 차량은 신호와 관계없이 우회전하는 우회전 전용차량으로 간주될

      수 있기 때문이다. 정지선 부근에 교통섬으로 도류화된 공용우회전 차로는 일반적으로 차로폭이 넓으

      므로 이러한 경우가 더 많다.

      정지선 부근에 우회전 도류화 시설이 없는 공용 우회전 차로와 도류화된 공용 우회전 차로 및 세 갈래

      교차로에서 흔히 볼 수 있는 전용 우회전 차로를 가진 대표적인 교차로 접근로를 <그림 8-3>에 나타

      내었다. 이들 각 경우에 따른 우회전 교통량 보정계수(FR)는 <표 8-6>에 나와 있다. 이 계수는 우회전

      교통량 중에서 직진신호를 배타적으로 소모하면서(직진이 소모하지 않으면서) 우회전하는 교통량의

      비율을 나타낸다.

      주어진 전체 우회전 교통량에 이 보정계수를 곱하면 분석에 사용되는 우회전 교통량을 얻을 수 있다.

 

  =   ×  (식 8-3)

 

여기서,

 = RTOR에 대해서 보정된 우회전 교통량(vph)

 = 총 우회전 교통량(vph)

 = 우회전 교통량 보정계수

공용 우회전 차로

전용 우회전 차로

도류화 되지 않은 차로 도류화된 차로

 

그림 8-3 우회전 차로의 구분

 

<표 8-6> 우회전 교통량 보정계수(FR)

 

우회전 차로 구분 FR(VR/VR0)

4 갈래 교차로

도류화 되지 않은 공용 우회전 차로

도류화 된 공용 우회전 차로

0.5

0.4

3 갈래 교차로

전용 우회전 차로

기타 우회전 차로

0.5

 

(4) 회전 및 노변차로의 직진환산계수

    1) 좌회전 차로의 직진환산계수(EL)

 

EL = El × Ep × Eu (식 8-6)

 

① El : 좌회전 자체의 직진환산계수 <표 8-7>

② Ep : 좌회전 곡선반경 영향 직진환산계수 <표 8-9>

③ Eu : U턴 영향 직진환산계수 <표 8-10, 11>

    2) 우회전 차로의 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실(LH)

 

 = (    

 ) × 0.3 (식 8-10)

 

① Ldw : 진출입차량의 방해 시간 (식 8-7)

② Lbb : 버스 정차로 인한 방해 시간 (식 8-8)

③ Lp : 주차활동으로 인한 방해 시간 (식 8-9)

 

3) 우회전 차로의 직진환산계수(ER1, ER2)

 

① ER1 : 도류화 되지 않은 공용우회전의 직진환산계수 (식 8-11)

② ER2 : 도류화된 공용우회전의 직진환산계수 (식 8-12)

 

 

모든 회전차로 및 노변차로는 교통류 내부 및 외부마찰에 의해 이동효율이 감소한다. 내부마찰이란

차량 상호간 또는 횡단보행자와의 간섭, 또는 도로조건으로 인한 포화차두시간의 증가를 말하며, 외부

마찰이란 도로변의 버스 정차, 주차활동, 이면도로의 진출입차량으로 인한 포화차두시간의 증가를

말한다. 따라서 좌회전 차로는 내부마찰이 거의 대부분이며, 우회전 차로는 내부마찰 및 외부마찰을

같이 받는다. 우회전이 없거나 금지된 접근로는 외부마찰만 받는다.

포화교통량은 포화차두시간(saturation headway)으로 나타낼 수도 있다. 따라서 어떤 교통류 또는

차량의 평균 포화차두시간을 기본 포화류율의 포화차두시간(3,600/2,200 ≒ 1.63초)으로 나눈 값,

또는 기본 포화류율을 그 교통류의 포화류율로 나눈 값은 그 교통류 또는 그 차량의 평균 직진환산계수

(through-car equivalent)이다. 예를 들어 어느 교통류의 포화류율이 1,800pcphgpl이라 할 때, 이

교통류의 평균 직진환산계수는 2,200/1,800 = 1.22 이다.

어느 교통류의 직진환산계수를 계산할 때, 그 접근로내의 직진 이동류에 대한 실제 현장의 포화

교통류율을 사용하지 않고, 기본 포화교통류율을 사용하는 이유는 차로군 분류를 할 때까지 직진은

기본 조건을 갖는다고 가정하기 때문이다. 즉 차로폭, 경사 및 중차량에 대한 보정은 모든 이동류에

대하여 일률적으로 하기 때문에 포화교통량 보정의 맨 마지막 단계에서 한다.

이 직진환산계수를 사용하면 각 이동류의 교통량을 포화 차두시간의 누적인 차로이용율로 나타낼

수 있고 이를 비교하여 차로군 분류를 할 수 있다.

 

1) 좌회전 차로의 직진환산계수(EL)

 

(가) 좌회전 자체의 직진환산계수(El)

     좌회전의 곡선반경이 20m 이상이고 U턴이 없을 때, 좌회전의 평균 직진환산계수는 좌회전이 가능한

     차로수와 신호운영의 방법에 따라 달라진다. 비보호좌회전으로 운영되는 경우 이 평균 직진환산계수는

     대향직진 교통량, 좌회전 교통량, 차로수 및 녹색시간비에 따라 달라진다.

 

<표 8-7> 좌회전 자체의 직진환산계수(El)

 

좌회전 차로

신호운영

전용좌회전 차로수 공용좌회전 차로수

1 2 1 2

양방보호좌회전

1.00 1.05

직좌 동시신호 1.00 1.02*

비보호좌회전신호  공식**  공식***

 

주) * 왼쪽 차로가 좌회전 전용차로라 하더라도 오른쪽 차로가 공용이면 두 차로 모두 공용으로 간주

 

     **  = 

       

       

           

           (식 8-4)

 

     ***  = 

        

        

         

        

         

        

          

             

         

         

 

(식 8-5)

 

여기서,

P = 대향직진 한 gap당 비보호좌회전 할 수 있는 평균 차량대수 <표 8-8>

Vo = 대향직진 교통량(vph)

N = 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)

VL = 좌회전 교통량(vph)

VTh = 직진 교통량(vph)

C = 주기(초)

g/C = 유효 녹색시간비

 

<표 8-8> 대향직진 교통량별 한 gap당 비보호좌회전 가능 대수

Vo 100 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800

P 14.1 6.35 2.57 1.39 0.84 0.54 0.37 0.25 0.18 0.13

 

주) 보간법을 사용할 것

 

(나) 좌회전 곡선반경에 따른 좌회전의 직진환산계수(Ep)

     좌회전은 곡선반경에 따라 포화교통류율이 변한다. <표 8-9>는 좌회전 궤적의 곡선반경에 따른

     포화류율의 변화를 직진환산계수로 나타낸 것이다.

 

<표 8-9> 좌회전 곡선반경별 직진환산계수(Ep)

 

좌회전 곡선반경(m) ≤ 9 ≤ 12 ≤ 15 ≤ 18 ≤ 20 ＞ 20

직진환산계수(Ep) 1.14 1.11 1.09 1.06 1.05 1.00

 

(다) U턴%에 따른 좌회전의 직진환산계수(Eu)

     좌회전 차로에서 U턴의 비율이 좌회전의 포화유율에 영향을 준다. U턴 자체의 교통량은 다른 이동류

     와는 다른 신호에서 진행하고 또 그것이 신호시간에 영향을 주지 않기 때문에 분석에서 제외된다.

     <표 8-10>은 좌회전 차로가 하나일 때, <표 8-11>은 좌회전 차로가 2개일 때 맨 좌측차로에서의 U턴

     이 좌회전 포화유율에 미치는 영향을 직진환산계수로 나타내었다.

     이 표들은 공용 좌회전차로가 하나 혹은 두개일 때(왼쪽은 전용 좌회전, 오른쪽은 공용 좌회전

     (CASE 5)의 경우에도 사용할 수 있다. 또 U턴 전용차로가 있는 접근로에서는 U턴의 영향이 없으므로

     Eu은 1.0이다.

 

<표 8-10> U턴%별 좌회전의 직진환산계수 - 좌회전 차로 1개(Eu1)

 

U턴 %* 0 10 20 30 40 50 60

Eu1 1.00 1.21 1.39 1.64 1.97 2.55 3.25

 

주) *보정되지 않은 전체 좌회전과 U턴 교통량을 합한 교통량에 대한 U턴 교통량 비율이며,

      사이 값은 보간법을 이용할 것

 

<표 8-11> U턴%별 좌회전의 직진환산계수 - 좌회전 차로 2개(Eu2)

 

U턴 %* 0 10 20 30

Eu2 1.00 1.17 1.30 1.48

 

주) *보정되지 않은 전체 좌회전과 U턴 교통량을 합한 교통량에 대한 U턴 교통량 비율이며,

      사이 값은 보간법을 이용할 것

 

(라) 좌회전 차로의 종합 직진환산계수(EL)

     좌회전 차로의 종합 직진환산계수는 앞에서 설명한 좌회전 차로수에 따른 좌회전 자체의 영향, 좌회전

     궤적의 곡선반경의 영향, U턴의 영향을 종합적으로 고려한 것으로서 (식 8-6)과 같이 나타낼 수 있다.

 

  =   × E P × E U (식 8-6)

 

모든 회전차로 및 노변차로는 교통류 내부 및 외부마찰에 의해 이동효율이 감소한다. 내부마찰이란

차량 상호간 또는 횡단보행자와의 간섭, 또는 도로조건으로 인한 포화차두시간의 증가를 말하며, 외부

마찰이란 도로변의 버스 정차, 주차활동, 이면도로의 진출입차량으로 인한 포화차두시간의 증가를

말한다. 따라서 좌회전 차로는 내부마찰이 거의 대부분이며, 우회전 차로는 내부마찰 및 외부마찰을

같이 받는다. 우회전이 없거나 금지된 접근로는 외부마찰만 받는다.

포화교통량은 포화차두시간(saturation headway)으로 나타낼 수도 있다. 따라서 어떤 교통류 또는

차량의 평균 포화차두시간을 기본 포화류율의 포화차두시간(3,600/2,200 ≒ 1.63초)으로 나눈 값,

또는 기본 포화류율을 그 교통류의 포화류율로 나눈 값은 그 교통류 또는 그 차량의 평균 직진환산계수

(through-car equivalent)이다. 예를 들어 어느 교통류의 포화류율이 1,800pcphgpl이라 할 때, 이

교통류의 평균 직진환산계수는 2,200/1,800 = 1.22 이다.

어느 교통류의 직진환산계수를 계산할 때, 그 접근로내의 직진 이동류에 대한 실제 현장의 포화

교통류율을 사용하지 않고, 기본 포화교통류율을 사용하는 이유는 차로군 분류를 할 때까지 직진은

기본 조건을 갖는다고 가정하기 때문이다. 즉 차로폭, 경사 및 중차량에 대한 보정은 모든 이동류에

대하여 일률적으로 하기 때문에 포화교통량 보정의 맨 마지막 단계에서 한다.

이 직진환산계수를 사용하면 각 이동류의 교통량을 포화 차두시간의 누적인 차로이용율로 나타낼

수 있고 이를 비교하여 차로군 분류를 할 수 있다.

 

1) 좌회전 차로의 직진환산계수(EL)

   (가) 좌회전 자체의 직진환산계수(El)

        좌회전의 곡선반경이 20m 이상이고 U턴이 없을 때, 좌회전의 평균 직진환산계수는 좌회전이 가능한

        차로수와 신호운영의 방법에 따라 달라진다. 비보호좌회전으로 운영되는 경우 이 평균 직진환산계수는

        대향직진 교통량, 좌회전 교통량, 차로수 및 녹색시간비에 따라 달라진다.

 

<표 8-7> 좌회전 자체의 직진환산계수(El)

 

좌회전 차로

신호운영

전용좌회전 차로수 공용좌회전 차로수

1 2 1 2

양방보호좌회전

1.00 1.05

직좌 동시신호 1.00 1.02*

비보호좌회전신호  공식**  공식***

 

주) * 왼쪽 차로가 좌회전 전용차로라 하더라도 오른쪽 차로가 공용이면 두 차로 모두 공용으로 간주

 

     **  = 

         

         

             

            

          (식 8-4)

 

     ***  = 

         

         

          

         

          

         

         

           

              

          

          

         (식 8-5)

 

여기서,

P = 대향직진 한 gap당 비보호좌회전 할 수 있는 평균 차량대수 <표 8-8>

Vo = 대향직진 교통량(vph)

N = 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)

VL = 좌회전 교통량(vph)

VTh = 직진 교통량(vph)

C = 주기(초)

g/C = 유효 녹색시간비

 

<표 8-8> 대향직진 교통량별 한 gap당 비보호좌회전 가능 대수

 

Vo 100 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800

P 14.1 6.35 2.57 1.39 0.84 0.54 0.37 0.25 0.18 0.13

 

주) 보간법을 사용할 것

 

(나) 좌회전 곡선반경에 따른 좌회전의 직진환산계수(Ep)

     좌회전은 곡선반경에 따라 포화교통류율이 변한다.

       <표 8-9>는 좌회전 궤적의 곡선반경에 따른 포화류율의 변화를 직진환산계수로 나타낸 것이다.

 

<표 8-9> 좌회전 곡선반경별 직진환산계수(Ep)

 

좌회전 곡선반경(m) ≤ 9 ≤ 12 ≤ 15 ≤ 18 ≤ 20 ＞ 20

직진환산계수(Ep) 1.14 1.11 1.09 1.06 1.05 1.00

 

(다) U턴%에 따른 좌회전의 직진환산계수(Eu)

     좌회전 차로에서 U턴의 비율이 좌회전의 포화유율에 영향을 준다. U턴 자체의 교통량은 다른 이동류

     와는 다른 신호에서 진행하고 또 그것이 신호시간에 영향을 주지 않기 때문에 분석에서 제외된다.

     <표 8-10>은 좌회전 차로가 하나일 때, <표 8-11>은 좌회전 차로가 2개일 때 맨 좌측차로에서의 U턴

     이 좌회전 포화유율에 미치는 영향을 직진환산계수로 나타내었다.

     이 표들은 공용 좌회전차로가 하나 혹은 두개일 때(왼쪽은 전용 좌회전, 오른쪽은 공용 좌회전 (CASE 5)의

     경우에도 사용할 수 있다. 또 U턴 전용차로가 있는 접근로에서는 U턴의 영향이 없으므로 Eu은 1.0이다.

 

 

<표 8-10> U턴%별 좌회전의 직진환산계수 - 좌회전 차로 1개(Eu1)

 

U턴 %* 0 10 20 30 40 50 60

Eu1 1.00 1.21 1.39 1.64 1.97 2.55 3.25

 

주) *보정되지 않은 전체 좌회전과 U턴 교통량을 합한 교통량에 대한 U턴 교통량 비율이며,

       사이 값은 보간법을 이용할 것

 

<표 8-11> U턴%별 좌회전의 직진환산계수 - 좌회전 차로 2개(Eu2)

 

U턴 %* 0 10 20 30

Eu2 1.00 1.17 1.30 1.48

 

주) *보정되지 않은 전체 좌회전과 U턴 교통량을 합한 교통량에 대한 U턴 교통량 비율이며, 사이 값은 보간법을

      이용할 것

 

(라) 좌회전 차로의 종합 직진환산계수(EL)

     좌회전 차로의 종합 직진환산계수는 앞에서 설명한 좌회전 차로수에 따른 좌회전 자체의 영향, 좌회전

     궤적의 곡선반경의 영향, U턴의 영향을 종합적으로 고려한 것으로서 (식 8-6)과 같이 나타낼 수 있다.

 

  =   × E P × E U (식 8-6)

 

2) 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실(LH)

   우회전 차로를 이용하는 차량들의 도로이용율은 우회전 차량 자체에 의한 영향이나 교차도로를

   횡단하는 보행자에 의한 방해 이외에도 버스에 의한 방해, 주차에 의한 방해, 진출입차량에 의한 방해

   들로 인해 영향을 받는다. 이들 3개의 영향은 차로 이용율의 손실시간으로 계산되고, 이를 합산하여

   하나의 우회전 직진환산계수로 나타낸다. 즉 이들의 영향이 우회전 차량에만 작용한다고 가정한다.

   우회전 공용차로는 우회전과 직진이 같이 이용을 하나, 그 구성비가 도로조건과 교통조건에 따라 수시로

   변하므로 노변마찰의 영향을 우회전 또는 직진에 구분하여 적용하기 어렵다. 뿐만 아니라 실제 분석에

   이용되는 것은 횡단보행자로 인한 손실시간과 우회전 차로의 노변마찰로 인한 손실시간을 합한 것이다.

   이를 직진환산계수 ER로 나타내어 ERVR의 형태로 이용되기 때문에 이 영향이 우회전 차량에만 적용된다

   하더라도 상관이 없다. 만약 우회전 교통량이 적으면 ER가 커지므로 노변마찰의 총량은 변함이 없다.

   일방통행의 경우에는 좌측의 노변마찰도 고려해야 한다.

 

 

(가) 진출입 차량에 의한 방해시간(Ldw)

     <그림 8-4>와 같이 신호교차로 정지선 부근에 이면도로 진출입로가 있는 경우가 많다. 이들 도로를

     통한 진출입 차량들로 인해 본선교통류의 흐름은 방해를 받게 된다. 따라서 진출입 교통량이 증가할수록

     본선의 포화교통류율이 감소하게 된다. 또 진출입로의 거리가 정지선에서 멀수록 정지선 방출 포화차

     두시간에 미치는 영향은 적어지나, 진출입 교통량이 각 진출입로를 균등하게 이용한다고 가정하면 이

     영향으로 인한 시간당 전체 방해시간 Ldw는 (식 8-7)과 같이 나타낼 수 있다. 이 방해시간은 우회전의

     포화차두시간에 비해서 증분된 시간이며, 정지선에서 60m 이상의 진출입로는 영향이 없는 것으로

     본다.

 

  = 0.9 × V en + 1.4 × V ex (식 8-7)

 

여기서,

  = 이면도로 진출입으로 인한 시간당 손실시간(초)

 = 간선도로로 진입하는 교통량(vph)

 = 간선도로에서 진출하는 교통량(vph)

 

(가) 진입차량

(나) 진출차량

 

그림 8-4 진출입 차량의 정의

 

(나) 버스 정차로 인한 방해시간(Lbb)

     버스정류장에서 버스정차에 따른 이동류의 방해는 정차 버스대수, 정차시간, 승하차 활동, 버스

     정류장의 위치에 따른 영향을 받게 된다. 버스정류장 방해는 버스의 정차활동이 일어나는 차로에 대해

     서만 적용을 하며, 시간당 버스 정차대수가 10대 이하인 경우에는 영향이 없는 것으로 한다. 버스

     정류장의 위치는 정지선에서 버스정거장까지의 거리(m)를 말하며 거리가 75 m이상인 경우에는 버스

     정류장 방해가 없는 것으로 한다. 승하차 활동의 대,중,소 구분시, 버스 1대당 평균 승하차인수를

     조사하여 적용하는 것이 바람직하나 분석가의 판단에 따라 사용하여도 무방하다.

     버스정류장으로 인한 시간당 손실시간(Lbb)은 (식 8-8)로 구할 수 있으며, 버스 1대의 정차에 따른

     포화 차두시간의 평균 손실시간은 <표 8-12>에 나타나 있다. 이 손실시간도 마찬가지로 우회전 포화

     차두시간과 비교한 증분시간이다.

 

  =   × ×   (식 8-8)

 

여기서,

  = 버스정류장으로 인한 시간당 손실시간(초)

  = 버스 1대의 정차에 따른 포화차두시간 증분(초)

 = 버스정류장 위치계수 = (75 - l)/75

        (단, l은 정지선에서 버스정류장까지의 거리(m)이며, 이 값이 75m이상이면 lb = 0)

 = 시간당 버스 정차대수

 

<표 8-12> 버스 1대의 정차에 따른 포화차두시간 손실시간(Tb)

 

구 분

주행차로에 버스 정차* 별도의 버스승차대

소 중 대 정차

승차인원(인/대)

하차인원(인/대)

4인 이하

7인 이하

5 ~ 8인

8 ~ 14인

9인 이상

15인 이상

해당 없음

Tb (초) 10.8 15.3 22.8 1.4

 

주) * 대: 버스이용객 많음. 시장, 백화점, 버스터미널, 주요 전철역에 의한 환승지점 등

       중: 버스이용객 중간. 일반적인 업무지구, 상업지구, 전철역 주변 등

       소: 버스이용객 적음. 일반적인 주택지역, 기타

 

(다) 주차활동으로 인한 방해시간(Lp)

     신호교차로 주변에 주차를 할 수 있는 경우 주차활동에 의해 차량의 정상적인 통행은 방해를 받게

     되고 포화교통류율은 감소하게 된다. 이 영향은 정지선에서 75m이내에서만 일어난다. 신호교차로

     접근로의 노상주차활동으로 인한 포화차두시간의 손실 Lp는 (식 8-9)로 구한다.

 

  360 +    (노상주차를 허용할 경우) (식 8-9)

 0 (노상주차를 금지할 경우)

 

여기서,

 = 주차활동으로 인한 우회전 포화차두시간의 증분값(초)

   = 시간당 주차활동(vph)

 

 

(라) 노변마찰의 종합(LH)

     앞에서 언급한 우측차로의 노변마찰 즉, 진출입 차량, 버스정차 및 주차활동에 의한 우측차로의 포화

     차두시간 손실에는 적색시간동안에 진출입하는 차량, 버스정차 및 주차의 영향도 포함되어있다. 그러나

     적색시간동안 접근차량들이 정지해 있으므로 이들 노변마찰의 영향은 흡수되어 녹색신호에서 진행할

     때는 이들의 영향이 사라진다. 따라서 노변마찰에 의한 영향을 종합하여 (식 8-10)과 같이 나타낸다.

     일방통행의 경우에는 좌측 노변마찰도 같은 방법으로 구한다.

 

 = (  +   +  ) × 0.3 (식 8-10)

 

여기서,

 = 우측 차로의 노변마찰에 의한 차두시간 손실(초)

 = 우회전이 포함된 차로군(일반적으로 직진과 우회전의 공용차로군)이 받는 녹색시간비

 

3) 우회전 차로의 직진환산계수(ER)

   신호교차로의 맨 우측 차로는 거의 대부분 직진과 우회전이 함께 이용하는 공용 우회전차로로

   운영된다. 그러나 교통섬으로 도류화되어 우회전하는 경우는 정지선에서는 직진이 이용을 하나 우회전도

   그 차로에 할당된 녹색신호를 이용하여 정지선 이전에서 우회전을 하므로 이 차로도 공용 우회전차로로

   분류된다. 이때 우회전의 정지선은 교통섬 노즈(nose)부분의 우회전 경로 입구로 볼 수 있다.

   도류화 되어 있지 않은 공용 우회전 차로에서는 녹색신호 때 우회전 차량이 회전한 후 교차도로의

   보행자에 의해 진행이 차단되어 직진 및 우회전의 진행이 방해를 받는다. 이 때 첫 우회전 차량 앞에

   도착한 직진은 녹색신호를 이용하므로, 횡단보행자로 인해 이 차로가 이용 할 수 없는 시간은 실제 차단

   시간보다 짧다. 도류화된 공용 우회전 차로의 경우, 횡단보도가 교통섬에 연결되어 있으면 우회전이

   횡단보행자에 의해 거의 차단되지 않으나, 교차도로 횡단보도가 교통섬 지나서 있으면 도류화가 되어

   있지 않은 경우와 같다.

   우회전 차로가 기본적인 도로 및 교통조건을 가질 때, 포화된 우회전의 교통류율은 직진차량이

   정지선을 벗어날 때와 마찬가지로 우회전 차량이 우회전 차로를 포화상태로 벗어날 때의 평균 최소차두

   시간을 측정함으로써 얻을 수 있다. 우회전의 포화교통유율은 우회전의 곡선반경에 따라 다소 차이가

   있으나, 도시부 도로의 일반적인 교차로의 우회전 곡선반경에서 자유로운 우회전 상태의 포화교통류율

   SR0는 1,900 pcphgpl의 값을 갖는다.

   T형 교차로 등에서 흔히 볼 수 있는 바와 같이 맨 우측차로에 우회전이 없이 직진만 있거나, 모두

   우회전만 있는 전용 우회전의 경우는 차로군 분류가 필요 없으므로 직진환산계수를 계산하지 않고 이

   다음 단계에서 바로 포화교통량을 구한다.

 

 

(가) 도류화 되지 않은 공용우회전 차로의 직진환산계수(ER1)

     도류화가 되어 있지 않은 공용 우회전차로에서와 같이 정지선을 직진과 우회전이 같이 사용을

     하며, 우회전후 교차도로의 횡단보도의 보행자 횡단신호가 우회전을 일시적으로 차단하며, 그동안 첫

     우회전 차량 앞에 도착한 직진이 방출될 경우의 직진환산계수는 (식 8-11)과 같다.

 

E R1 =

 

   



 





     

      

    

 

=   



  





   

    

   

 

≥ 1.16 (식 8-11)

 

여기서,

  = 기본 조건하에서의 기본 포화교통량(2,200 pcphgpl)

 = 우회전의 기본 포화교통량(1,900 pcphgpl)

 = 보정된 우회전 교통량(vph)

 = 횡단보행신호 중에서 우회전을 방해하는 시간의 비율

 = 교차도로의 횡단보행신호(초)

 = 주기(초)

 = 이면도로 진출입, 버스정차, 노상주차에 의한 노변마찰(초)

 = 직진 교통량(vph)

 = 직진이 가능한 차로수. NT = N (CASE 1, 2, 3, 4, 6)

= N - 1 (CASE 5)

 

의 값은 <표 8-13>과 같다. 이 값은 교통안전시설실무편람(경찰청)에서 제시한 우회전 차량이 횡단

보행자에게 통행 우선권을 양보하면서 우회전 할 수 있는 경우에 대한 것이다.

 

<표 8-13> 우회전이 이용할 수 없는 횡단보도 신호시간 비율(fc)

 

구 분 횡단 보행자 수(양방향)

인/시간 ≤ 500 ≤ 1,000 ≤ 2,000 ≤ 3,000 ＞ 3,000

fc 0.3 0.6 0.8 0.9 1.0

 

(나) 도류화 된 공용우회전 차로의 직진환산계수(ER2)

     도류화되어 있는 공용차로에서 교차도로의 횡단보도가 없거나, 있더라도 교통섬과 연결되어 있어

     우회전 차량이 우회전 한 후 보행자에 의한 방해를 거의 받지 않는 경우의 직진환산계수는 (식 8-12)와 같다.

 

 

       



(식 8-12)

 

드문 경우이긴 하나 만약 도류화되어 있더라도 우회전 후에 횡단보도를 만나게 되는 경우의 직진

환산계수는 앞의 ER1공식을 사용한다.

우측 차로가 넓어 우회전이 적색뿐만 아니라 녹색신호에서도 제한적으로나마 직진과 함께 2중으로

통행이 되면 직진환산계수는 1.0이다.

 

(5) 차로군 분류

    한 접근로에서 동일한 현시에 진행하는 이동류들의 차로이용율이 다를 수 있으며, 따라서 차로별 서비스

    수준도 다르다. 이 이용율이 같은 이동류끼리 묶어서 몇 개의 차로군으로 분류하고 분석도 이 차로군 별로

    한다. 실질적 전용 좌․우회전 유무는  과 ,  과 를 비교해서 판별한다. N은 전용 좌회전 차로를

    제외한 접근로 전체의 차로수이다. N = 1이면 아래 계산이 불필요하다.

 

1) 및  (vph)

 

① = 

  (CASE 4, 6) (식 8-13)

=   

  (CASE 5) (식 8-14)

 

② = 

  (CASE 1, 2, 3, 4, 6) (식 8-15)

=   

  (CASE 5) (식 8-16)

 

여기서,

 : 공용 좌회전 차로에서 첫 좌회전 앞에 도착하는 직진차량 대수 ≤ VTh/N

 : 공용 우회전 차로에서 첫 우회전 앞에 도착하는 직진차량 대수 ≤ VTh/N

 

2)  및  

①  = 



[VTh + ERVR - ELVL(N - 1)] (CASE 4, 6) (식 8-17)

= 



[2(VTh + ERVR) - ELVL(N - 2)] (CASE 5) (식 8-18)

 

②  = 



[VTh - ERVR(N - 1)] (CASE 1, 2, 3) (식 8-19)

= 



[VTh + ELVL - ERVR(N - 1)] (CASE 4, 5, 6) (식 8-20)

 

 

여기서,

  : 공용 좌회전 차로를 이용하는 직진차량의 교통량(vph)

  : 공용 우회전 차로를 이용하는 직진차량의 교통량(vph)

 

3) 차로군 분류

① 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

② 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)가 1개 이면 하나의 통합 차로군

③   ＞ 이고   ＞ 이면: 직진, 좌, 우회전 모두 하나의 통합차로군

④   ＜ 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

      ＜ 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

⑤   ＞ 이면: 직진과 좌회전 공용 차로군

      ＞ 이면: 직진과 우회전 공용 차로군

 

신호교차로 용량분석은 접근로별, 차로군(lane group)별로 구분해 실시하며, 차로군은 이동류의

교통량 분포에 따라 달라진다. 즉 서로 다른 현시에 진행하는 이동류는 별개의 차로군을 형성한다. 또

같은 현시에 진행하는 서로 다른 이동류의 경우, 교통량비(flow ratio : V/S) 또는 V/c비가 다르면

별개의 차로군으로 분류한다. 반대로 좌회전 또는 우회전 차로를 직진이 공용하므로서, 교통량비에

관해서 직진차로와 평형상태를 나타내면 이 좌회전 또는 우회전 이동류는 직진과 함께 같은 차로군을

형성하며 통합해서 분석한다.

 

1) 차로군 분류의 개념

   신호교차로는 신호운영방법과 좌회전 전용차로 유무에 따라 용량분석 방법이 달라진다. 이해를

   돕기 위해서 앞의 <표 8-7>에 나타난 신호운영과 좌회전 차로의 개수 및 차로 운영형태에 따른

   CASE를 참고로 하는 것이 좋다. 우회전은 모든 경우에 다 해당되므로 표에서는 나타내지 않았으나

   공용우회전과, 접근로에 교통섬을 갖는 전용 우회전의 경우로 나누어 분석한다.

   차로군 분류는 기본적으로 실질적 전용회전 차로(de facto turn lane)의 존재 유무를 판별하는

   것이다. 다시 말하면, 좌회전 또는 우회전 차로에서 회전 교통량이 많아 실질적으로 전용차로와 같은

   역할을 하면, 이 차로는 별도의 차로군으로 분석을 한다. 반대로 이 차로에서 회전 교통량이 적어

   직진이 함께 공용할 수 있다면, 이 차로는 직진차로와 같은 차로군이 되어 묶어서 분석을 한다. <그림 8-5>는

   이러한 실질적 전용 회전차로의 개념을 그림으로 나타낸 것이다. 이 그림에서의 차량은 정지선에서

   대기하고 있는 차량이 아니라 정지선을 이용하는 차량의 대수를 나타낸 것이다.

   따라서 전용좌회전 차로가 있는 경우, 이 차로는 항상 별도의 차로군이 된다. 이 때 나머지 직진과

   우회전 차로가 통합되어 한 차로군이 되는 경우와, 우회전 교통량이 많아 실질적 전용 우회전 차로가

   되는 경우 두 가지가 있다.

 

 

○

◁

◁

◁

◁

◁

◁

○○○○○○

○▷▷▷○○

◁◁◁◁◁◁◁◁

○

◁

◁

◁

◁

◁

◁◁

○○○○○○○

○▷▷▷○○○

 

(1) 공용 좌회전 차로 1개의 경우 (2) 공용 좌회전 차로 2개의 경우

(가) 실질적 전용 좌회전

○◁◁◁◁○

○○○○○○

○▷▷▷▷▷

▷

○

◁

◁

◁

◁

◁

◁

○○○○○

○▷▷▷▷▷ (

 

나) 실질적 전용 우회전 (

 

다) 실질적 전용 좌

․

우회전

○ : 직진 차량 ◁ : 좌회전 차량 ▷ : 우회전 차량

 

그림 8-5 실질적 전용 회전 차로의 개념도

 

CASE 5는 맨 왼쪽 차로가 전용 좌회전 차로이기는 하나 공용좌회전 차로로 간주한다. 그 이유는; i)

좌회전 두 차로가 같은 현시에 진행을 하며, ii) 좌회전 전용신호를 사용할 수 없으며, iii) 두 차로 간에

평형상태를 유지하려는 경향이 존재하기 때문이다. 즉 전용 좌회전 차로에서처럼 일정한 좌회전 교통량만

이용하는 것이 아니라 직진 교통량의 많고 적음에 따라 이 두 차로를 이용하는 좌회전 교통량의 상대적

크기가 변하여 인접차로와 평형상태를 유지하려는 경향이 있다. 이러한 세 가지 특성은 전용 좌회전

차로에서는 볼 수 없는 것으로서, 공용차로가 하나일 때와 꼭 같은 특성을 보인다.

차로군 분류방법을 정리하면 다음과 같다.

 

① 좌회전 전용차로(CASE 1, 2, 3)는 별개의 차로군으로 분석한다. 설사 동시신호로 운영된다 하더라도

    이 차로의 V/c비가 인접한 직진차로의 V/c비와 같을 수가 없기 때문이다.

② 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)가 1개이면 그 한 차로는 하나의 차로군을 이룬다.

③ 좌회전 공용차로가 한 개 있는 경우(CASE 4), 직진 과 공용차로가 평형상태인지, 아니면 좌회전

    교통량이 많아(이 차로의 V/S, V/c비가 직진차로의 그것보다 많아) 좌회전 전용차로처럼 운영

    되는지를 결정해야 한다.

④ 좌회전 전용차로가 공용차로와 함께 있는 경우(CASE 5)는 공용차로로 간주한다. 이 때는 좌회전

    차로, 공용차로, 및 직진 차로가 평형상태를 나타내는 경우와, 두 개의 좌회전 차로가 실질적 좌회전

    전용차로가 되는 경우(CASE 2와 같이)를 판별해야 한다.

⑤ 우회전 전용차로의 경우도 마찬가지로 직진과 우회전 공용차로가 평형상태인지, 아니면 우회전

    교통량이 많아 우회전 전용차로처럼 운영되는지를 결정해야 한다.

    공용차로에서 실질적 좌우회전 전용차로(de facto LT, RT lane)인 경우는 공용차로가 전용차로와

    같은 역할을 한다. 이 차로가 전용 좌 또는 우회전 차로와 다른 점은, 전용회전 차로의 경우는 직진이

    전혀 그 차로를 이용하지 못하지만, 실질적 전용회전차로의 경우에는 첫 회전차량 앞에 도착하는 직진이

    이 차로를 이용하며, V/S(또는 V/c)가 직진차로의 그것보다 크다는 사실이다.

    차로군 분류 이후의 모든 계산은 차로군 별로 한다. <그림 8-6>은 차로별 사용 이동류와 이에 따른

    가능한 차로군을 나타낸 것이다.

 

 

차로수* 차로별 이동류 가능 차로군 조합

2

case 1,3

①

②

case 4,6

①

①

②

①

②

3

case 1,3

①

②

①

②

③

case 4,6

①

①

②

①

②

①

②

③

4

이상

case 1

①

②

①

②

③

case 2

①

②

①

②

③

case 4

①

①

②

①

②

①

②

③

case 5

①

①

②

①

②

①

②

③

 

주) * 전용 좌회전 차로를 포함한 차로수로서, 분석에서 사용하는 차로수와는 다르다.

 

그림 8-6 차로별 이동류와 가능 차로군

 

2) 차로군 분류 방법

   녹색신호 때 각 차로당 방출되는 교통량은 평형상태를 유지하려는 경향을 갖는다는 가정하에 차로군을

   분류한다. 따라서 각 이동류의 전체 직진환산교통량을 차로수로 나누어 그 값보다 큰 값을 갖는 직진

   환산 회전 교통류는 실질적 전용 회전으로 간주되고 평균값 이하이면, 직진과 같이 이용하는 공용회전

   으로 본다.

   이 때 회전 이동류의 첫 차량 앞에 먼저 도착하는 직진 교통량 VLF, VRF가 고려되어야 한다. 공용

   차로에서는 그것이 실질적 공용차로이든 실질적 전용차로이든 첫 회전차량 앞에 도착하여 공용차로를

   이용하는 직진교통량이 적은 양이기는 하나 반드시 존재하여 분석에 영향을 준다. 이 교통량은 공용

   차로를 이용하는 최소 직진 교통량이며, 전용 좌회전 차로가 있는 CASE 1, 2, 3에서는 VLF = 0이다.

   또 전용 좌회전 차로를 제외한 차로수가 1개이면 그 차로는 한 개의 통합 차로군을 이루며, 아래 값을

   계산할 필요가 없다. VLF 및 VRF 값을 구하는 공식은 다음과 같다.

 

(가)   및  

 

①   =  

   

(CASE 4, 6) (식 8-13)

=     

    (CASE 5) (식 8-14)

 

②   =  

   

(CASE 1, 2, 3, 4, 6) (식 8-15)

=     

    (CASE 5) (식 8-16)

 

여기서,

 = 공용 좌회전 차로에서 첫 좌회전 앞에 도착하는 직진 교통량(vph) ≤VTh/N

 = 공용 우회전 차로에서 첫 우회전 앞에 도착하는 직진 교통량(vph) ≤VTh/N

 = 직진 교통량(vph)

 = 좌회전 교통량(vph)

 = 우회전 교통량(vph)

C = 주기(초)

N = 접근로 전체 차로수(전용 좌회전 차로 제외)

 

또 공용 좌회전 차로를 이용하는 직진교통량 과, 공용 우회전 차로를 이용하는 직진교통량  은

다음 식을 이용하여 구할 수 있으며, 이 값들과 앞에서 구한  , 을 비교하여 <표 8-14>와 같이

차로군을 분류한다.

 

 

(나)    및   

 

①    =



[VTh + ERVR - ELVL(N - 1)] (CASE 4, 6) (식 8-17)

=



[2(VTh + ERVR) - ELVL(N - 2)] (CASE 5) (식 8-18)

 

②    =



            (CASE 1, 2, 3) (식 8-19)

=



[VTh + ELVL - ERVR(N - 1)] (CASE 4, 5, 6) (식 8-20)

 

여기서,

 = 공용 좌회전 차로를 이용하는 직진 교통량(vph)

 = 공용 우회전 차로를 이용하는 직진 교통량(vph)

 = 좌회전의 직진환산계수

 = 우회전의 직진환산계수

 

<표 8-14> 차로군 분류 기준

 

1) CASE 1, 2, 3에서 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

2) 차로수(전용 좌회전 차로 제외)가 1개이면 하나의 통합 차로군

3)  > 이고 > 이면 : 직진, 좌, 우회전 모두 하나의 통합차로군

4)  < 이면 : 실질적 전용 좌회전 차로군

    < 이면 : 실질적 전용 우회전 차로군

5)  > 이면 : 직진과 좌회전 통합차로군

    > 이면 : 직진과 우회전 통합차로군

 

 

(6) 포화교통량 산정

    아래 공식을 이용하여 차로군의 회전 교통량비 P를 계산한 후, 공식  =      

    에 대입하여 좌회

    전 또는 우회전 보정계수를 구한다.

 

1) 실질적 전용 좌회전 차로군:   

     

    (식 8-21)

 

2) 실질적 전용 우회전 차로군:   

     

    (식 8-22)

 

3) 공용 좌회전 차로군:   

        

    (식 8-23)

 

4) 공용 우회전 차로군:   

        

    (식 8-24)

 

5) 직진+좌+우회전 통합차로군:   

   

    ,   

   

    (식 8-25)

           

    ×             

   

   (식 8-26)

 

6) 전용 좌회전 차로군: fLT = 

   

   

   (식 8-27)

 

7) i 차로군의 포화교통량 계산

 

   

     × 

    ×  또는   ×  ×  ×  (식 8-28)

 

   공용 좌 또는 우회전 차로군의 회전차로 보정계수는 회전차로의 직진환산계수와 그 차로군의 회전

   교통량 비율을 이용하여 구할 수 있다. 각 차로군에 포함된 회전교통량의 비율은 각 차로군의 총

   교통량을 알아야 구할 수 있다. 각 차로군의 총 교통량은 VLF 또는 VRF를 고려하여 계산한다.

 

1) 차로군 별 회전교통량 비율(PLT, PRT, PL, PR)

   전용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 1, 2, 3), 직진과 우회전의 통합 차로군에서 우회전의 비율은

   쉽게 구할 수 있다. 그러나 실질적인 전용 우회전 차로군에서의 우회전 비율은 우회전 교통량과 첫

   우회전 앞에 도착한 직진교통량(VRF)을 합한 값에 대한 우회전 교통량의 비율이다.

   공용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 4, 5, 6)는 차로군을 구성하는 이동류의 조합에 따라 회전

   교통량의 비율이 달라진다. 특히 모든 이동류가 통합 차로군으로 묶일 때 회전 교통량의 비율은 모든

   접근 교통량에 대한 회전교통량의 비율이 된다. 이를 요약하면 다음과 같다. 여기서 직진과의 통합

   차로군에 대한 회전비율은 PLT 또는 PRT로 나타내며, 전용 또는 실질적 전용 회전 차로군의 회전비율은

   PL 또는 PR로 나타낸다. 전용 좌회전 차로군의 좌회전 비율 PL은 1.0이다.

 

 

(가) 실질적 전용 회전 차로군

 

① 실질적 전용 좌회전 차로군 :           (식 8-21)

 

② 실질적 전용 우회전 차로군 :           (식 8-22)

 

(나) 공용 회전 차로군

 

① 공용 좌회전 차로군 :               (식 8-23)

 

② 공용 우회전 차로군 :               (식 8-24)

 

* 전용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 1, 2, 3)는  = 0

 

(다) 통합 차로군

 

i) 직진 + 좌 + 우회전 통합 차로군 :    



 

,    



 

 

(식 8-25)

 

(여기서             )

 

여기서,

 = 실질적 전용좌회전 차로군에서 좌회전의 비율

 = 직진․좌회전 공용차로군에서 좌회전의 비율

 = 실질적 전용우회전 차로군에서 우회전의 비율

 = 직진․ 우회전 공용차로군에서 우회전의 비율

 = 직진․좌회전․ 우회전 통합 차로군에서 접근로의 총교통량(vph)

 

2) 차로군별 회전 보정계수(fLT, fRT)

   차로군 분류에서 좌회전 이동류는 전용 좌회전, 실질적 전용 좌회전, 공용 좌회전으로 분류되며,

   우회전 이동류는 실질적 전용 우회전, 공용 우회전으로 분류되어 분석할 차로군의 형태가 결정된다.

   또 모든 이동류 즉, 직진, 좌회전 및 우회전이 하나의 통합차로군에 포함되는 경우도 있다. 기본 포화

   교통류율에 적용하는 최종적인 보정계수는 앞에서 언급한 회전교통량의 비율 P와 회전교통류의 직진

   환산계수 E를 이용하여 다음 기본식으로부터 얻을 수 있다.

 

        



(식 8-26)

 

(가) 전용 좌회전 차로군 :   

 





 

(식 8-27)

 

(나) 실질적 전용 회전 차로군

 

① 실질적 전용 좌회전 차로군 :           

 



(식 8-28)

 

② 실질적 전용 우회전 차로군 :           

 



(식 8-29)

 

(다) 공용 회전 차로군

 

① 공용 좌회전 차로군 :           

 



(식 8-30)

 

② 공용 우회전 차로군 :           

 



(식 8-31)

 

(라) 통합 차로군 :  ×  

 

               



(식 8-32)

 

여기서,

 = 좌회전 보정계수

 = 우회전 보정계수

 = 좌회전의 직진환산계수

 = 우회전의 직진환산계수

3) 세갈래 교차로

    T형 또는 Y형 교차로의 접근로는 네 갈래 교차로와 다른 특성을 가지나 분석의 개념은 마찬가지

    이다. 즉 차로군 분류를 한 다음 각 차로군별로 분석을 하고 이를 접근로 및 교차로 전체에 대해서 종합

    한다. <그림 8-7>과 같이 세 갈래 교차로의 접근로는 다음과 같은 3가지가 있다.

 

① 직진과 우회전만 있는 접근로

② 직진과 좌회전만 있는 접근로

③ 좌회전과 우회전만 있는 접근로

 

 

T형 교차로 Y형 교차로

그림 8-7 세 갈래 교차로의 접근로 형태

 

(가) 직진과 우회전만 있는 접근로

      네 갈래 교차로의 CASE 1, 2, 3에서 전용 좌회전 차로가 없다고 가정한 것과 같다. 이 접근로에

      실질적 전용 우회전 차로군이 형성되면 직진차로군과 함께 2개의 차로군이 존재하며, 직 ․ 우 공용

      차로군이 형성되면 1개의 통합차로군을 가진다.

      직진과 우회전 이동류의 차로군 분류 방법은 다음과 같다.

 

      이면; 실질적 전용 우회전 차로군

      이면; 직․우 공용차로군

 

여기서 VRF 및 VSTR을 구하는 공식은 네 갈래 교차로의 CASE 1, 2에서 사용한 것과 같이 (식 8-15)

및 (식 8-19)이다. 즉,

 

① VRF =  

   

 

② VSTR =



           

 

실질적 전용 우회전 차로군 또는 직․우 공용차로군의 우회전 보정계수 fRT는, 먼저 다음 공식을 이용하여

PR 또는 PRT를 구하고, 일반식, f = 1/[1 + P(E - 1)]으로부터 계산된다.

 

   

   

  (실질적 전용 우회전 차로군의 경우)

   

    

  (직 ․ 우 공용차로군의 경우)

 

여기서,

PR = 실질적 전용 우회전차로군에서 우회전의 비율

PRT = 직진․우회전 공용차로군에서 우회전의 비율

실질적 전용 우회전 차로군의 경우, 나머지 한 차로군은 직진 전용 차로군으로서, 적용되는 보정

계수는 fw, fg, fHV 밖에 없다.

 

(나) 직진과 좌회전만 있는 접근로

      좌회전이 전용차로를 이용하는 경우와 직진과 공용차로를 이용하는 경우로 나눈다. 좌회전 전용

      차로가 있으면 이 차로는 항상 2개의 차로군으로 분류되며, 좌회전이 공용차로를 이용하면 이 차로가

      실질적 전용좌회전 차로이냐 아니냐에 따라 2개 혹은 1개의 차로군으로 분류된다. 우회전이 없으므로

      직진의 우측차로가 노변마찰을 받는다.

 

① 좌회전 전용차로가 있는 경우

    접근로는 두 개의 차로군 즉 전용 좌회전 차로군과 직진 차로군으로 이루어진다. 좌회전 전용차로의

    포화교통량은 네 갈래 교차로의 CASE 1, 2에서 좌회전 전용차로의 포화교통량을 구하는 방법과 같다.

    즉, 좌회전 차로의 직진환산계수 EL을 구하면 좌회전 보정계수 fLT는 1/EL 이다.

    직진 전용차로의 포화교통량은 도로 오른편의 노변마찰의 영향을 고려한 보정계수 fTh를 이용하여

    구할 수 있다. 이 값을 구하는 공식은 (식 8-33)과 같다.

 

fTh =   



(식 8-33)

 

여기서,

fTh = 오른쪽 노변마찰이 있는 직진 전용차로군의 보정계수

LH = 노변마찰로 인한 차두시간 손실(초)

N = 좌회전 전용차로를 제외한 접근로 전체의 차로수

 

② 좌회전 공용차로가 있는 경우

    접근로는 직진차로군과 실질적 전용 좌회전 차로군의 2개 차로군으로 구성되거나, 한 개로 통합된

    직․ 좌 공용차로군으로 구성된다. 실질적 전용 좌회전 차로군의 존재여부는 공용 좌회전 차로를 이용

    하는 직진교통량 VSTL과 공용차로의 첫 좌회전 차량 앞에 도착하는 직진차량 대수 VLF를 비교하여

    판별한다. 이 때 VSTL을 구하는 식은 (식 8-34)와 같다.

 

    

 



            

 

 

(식 8-34)

 

 

VSTL < VLF 이면; 실질적 전용 좌회전 차로군

VSTL > VLF 이면; 직 ․좌 공용차로군

 

여기서 VLF는 좌회전이 가능한 차로수가 1개이면(CASE 4, 6) (식 8-13), 2개이면(CASE 5) (식 8-14)를

이용해서 구한다. N은 접근로 전체의 차로수이다. 즉,

 

VLF =  

   

(CASE 4, 6)

=     

    (CASE 5)

㉮ 실질적 전용 좌회전 차로군이 존재 할 때의 좌회전 보정계수 :

    실질적 전용 좌회전 차로군의 좌회전 보정계수 fLT는 아래 공식을 이용하여 먼저 PL를 구하고 보정

    계수를 구하는 일반식 f = 1/[1 + P(E - 1)]을 이용하여 계산한다.

 

   

   

 

 

여기서 PL은 실질적 전용 좌회전 차로군에서의 좌회전 비율이다.

실질적 전용 좌회전 차로군이 형성되는 경우, 나머지 차로군은 직진 전용차로군이 되며, 이 차로군의

보정계수 fTh는 (식 8-35)를 이용해서 구한다.

 

         



(식 8-35)

 

여기서 NTh는 실질적 전용 좌회전의 차로를 제외한 직진 전용의 차로수이다.

 

㉯ 직 ․좌 공용차로군의 보정계수

   

    

 

 

   



 

       

 

 



(식 8-36)

 

여기서,

 = 직진․좌회전 공용차로군의 좌회전 비율

 = 직진․좌회전 공용차로군의 포화교통량 보정계수

 = 좌회전의 직진환산계수

 = 직진의 노변차로 마찰(초)

 

(다) 전용 좌회전 및 전용 우회전 접근로

     Y형 교차로는 주로 이와 같은 접근로들로 이루어지며, T형 교차로에도 최소한 한 개는 이와 같은

     접근로이다. 이와 같은 접근로의 차로군은 항상 2개이다. 따라서 차로군을 별도로 분류할 필요가

     없다. 전용 좌회전 차로군의 좌회전 보정계수 fLT는 1/EL이다.

     또 전용 우회전 차로군에 대해서는 ER을 계산할 필요 없이 (식 8-37)에서 보정계수 fRT를 바로

     계산한다.

 

f RT = 





   

      

 

 

(우회전 교통섬이 없는 경우) (식 8-37)

 

= 





     

 

 

(우회전 교통섬이 있는 경우)

 

여기서,

EL = 좌회전의 직진환산계수 (<표 8-7>)

fRT = 전용 우회전 차로군의 포화교통량 보정계수

NR = 전용 우회전의 차로수

 

4) 포화교통류율 보정

   포화교통류율은 조사지점마다 각각의 조건이 다르기 때문에 일정하지 않다. 따라서 분석에 사용할

   포화교통류율을 직접 현장에서 조사하는 것이 바람직 하지만, 이는 어디까지나 현재의 주어진 도로

   조건과 교통조건에서의 운영분석에서만 타당성을 갖는 것이다. 장래의 도로 및 교통조건에서의 운영

   분석 또는 설계분석 및 계획분석 등 많은 부분에서는 합리적인 절차에 따라 다음과 같은 공식을 이용

   하여 계산된 포화교통류율 값을 사용한다.

 

  =   ×   ×  (또는  ) ×  ×  ×   (식 8-38)

 

여기서,



= 차로군 i의 포화교통류율(vphg)

  = 기본 포화교통류율(2,200 pcphgpl)



= i 차로군의 차로수

 ,  = 좌 ․우 회전 차로 보정계수(직진의 경우는 1.0)

 = 차로폭 보정계수

 

 = 접근로 경사 보정계수

 = 중차량 보정계수

 

(가) 기본포화교통류율(S0)

     기본포화교통류율은 기본 조건을 갖는 지점에서의 포화교통류율으로서, 다양한 조건에서의 포화

     교통류율의 기본이 되며 실제 조건에 맞는 포화교통류은 이 기본포화교통류율에 각종 제약 조건에 따른

     감소계수 즉 보정계수를 적용하여 얻는다.

     이 값은 전국 어디서나 적용할 수 있는 공간적인 범용성을 가지며, 동일한 조건하에서 빈번히 도달

     되는 반복성을 갖는다. 따라서 어느 특정한 곳에서 특별한 시간대에 실제 현장관측치가 매우 높은

     값을 나타낼 수도 있으나, 본 장에서는 기본 조건하에서의 기본포화교통류율로 2,200 pcphgpl의 값을

     사용한다.

 

(나) 차로폭 보정계수(fw)

     이동류의 포화교통류율은 차로폭에 영향을 받는다. 즉, 차로의 폭이 좁을 경우 옆 차로 또는 옆

     이동류에 의해진행에 방해를 받거나 심리적인 위축감을 느끼게 되므로 포화교통류율이 줄어든다. 반대로

     차로폭이 지나치게 넓어 정지선에서 두 개의 차로로 이용되는 경우 차량의 통과율이 커지지만 차량

     상호간의 상충이 증가하고 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 차로폭에 의한 포화교통류율의 감소

     효과는 <표 8-15>와 같다. 차로군내의 차로폭이 서로 다를 때는 이들의 평균값을 사용한다.

 

<표 8-15> 차로폭 보정계수(fw)

 

차로폭(m) ≤ 2.6 ≤ 2.9 ≥ 3.0

fw 0.88 0.94 1.00

 

(다) 경사 보정계수(fg)

     신호교차로의 접근부의 경사도 포화교통류율에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 접근부 정지선

     방향이 상향경사인 경우 포화교통류율이 감소하며, 하향경사인 경우는 평지와 변함이 없다. 교차로의

     경사를 측정할 때는 접근부 근처에서 조사한 경사의 평균값을 사용한다.

 

<표 8-16> 경사 보정계수(fg)

 

경사(%) ≤ 0 + 3 ≥+ 6

fg 1.00 0.96 0.93

 

주) 보간법을 사용할 것

 

(라) 중차량 보정계수(fHV)

     기본 포화교통류율은 소형차(승용차)를 기준으로 하지만 실제 교통류는 각종 차량이 혼입되어 있어

     이를 중차량 보정계수로 보정하여 포화교통류율을 실 교통량과 같은 단위로 산정한다. 즉, 중차량

     보정계수는 실교통량으로 조사된 교통량을 직접 이용하기 위하여 포화교통류율을 보정하는 보정계수

     이다.

     각 이동류별로 이 값이 다를 수 있으나 차로군 별로 분석을 하기 때문에 접근로 전체에 대하여 단일

     보정계수를 사용한다. 이 보정계수는 승용차 이외의 모든 중차량의 혼입율을 고려한 평균 승용차환산

     계수 1.8을 사용하여 (식 8-39)에 의해 계산된다.

 

f HV =        



=   



(식 8-39)

 

여기서,

 = 중차량 보정계수

 = 중차량의 실교통량에 대한 혼입비율

 = 중차량 승용차환산계수(= 1.8)

 

(7) 서비스 수준 결정

   1) 각 차로군 별 용량 및 비 계산 (식 8-40, 41)

   2) 초기 대기차량(Qb)이 없으면

① 균일지체(d1) (식 8-47)

② 증분지체(d2) (식 8-50)

   3) 초기 대기차량(Qb)이 있으면

① Qb와 (1-X)cT를 비교하여 CASE I, II, III 중 선택 (식 8-44, 45, 46)

② 균일지체(d1) (식 8-48, 49)

③ 증분지체(d2) (식 8-50)

④ 추가지체(d3) (식 8-51, 52, 53)

     4) 연동계수(PF)를 적용하여 제어지체 계산 <표 8-17>

         d = d1(PF) + d2 + d3 (식 8-43)

     5) 차로군별 지체를 교통량에 관해서 가중평균하여 접근로의 평균지체를 계산하고 서비스수준 판정

         (식 8-55), <표 8-2>

     6) 접근로별 지체를 교통량에 관해서 가중평균하여 교차로 전체의 평균지체계산 및 서비스수준 판정

         (식 8-56), <표 8-2>

 

 

1) 용량 및 V/c

   신호교차로에서 각 접근로의 용량은 각 현시에 따른 차로군별로 구한다. 즉 교차로 접근로의 용량은

   전반적인 도로조건, 교통조건 및 신호조건에서 교차로를 통과할 수 있는 차로군별 용량으로 나타낸다.

   이 용량은 각 차로군의 V/c비와 지체 및 서비스 수준을 구하거나, 차로군의 지체를 교통량에 관해서

   가중평균하여 그 접근로, 나아가 교차로 전체의 평균지체 및 서비스 수준을 구하기 위해 사용된다.

   따라서 한 접근로의 차로군별 용량을 합하여 그 접근로의 용량으로 나타내는 것은, 서로 다른

 

2) 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실(LH)

   우회전 차로를 이용하는 차량들의 도로이용율은 우회전 차량 자체에 의한 영향이나 교차도로를

   횡단하는 보행자에 의한 방해 이외에도 버스에 의한 방해, 주차에 의한 방해, 진출입차량에 의한 방해

   들로 인해 영향을 받는다. 이들 3개의 영향은 차로 이용율의 손실시간으로 계산되고, 이를 합산하여

   하나의 우회전 직진환산계수로 나타낸다. 즉 이들의 영향이 우회전 차량에만 작용한다고 가정한다.

   우회전 공용차로는 우회전과 직진이 같이 이용을 하나, 그 구성비가 도로조건과 교통조건에 따라 수시로

   변하므로 노변마찰의 영향을 우회전 또는 직진에 구분하여 적용하기 어렵다. 뿐만 아니라 실제 분석에

   이용되는 것은 횡단보행자로 인한 손실시간과 우회전 차로의 노변마찰로 인한 손실시간을 합한 것이다.

   이를 직진환산계수 ER로 나타내어 ERVR의 형태로 이용되기 때문에 이 영향이 우회전 차량에만 적용된다

   하더라도 상관이 없다. 만약 우회전 교통량이 적으면 ER가 커지므로 노변마찰의 총량은 변함이 없다.

   일방통행의 경우에는 좌측의 노변마찰도 고려해야 한다.

 

 

(가) 진출입 차량에 의한 방해시간(Ldw)

     <그림 8-4>와 같이 신호교차로 정지선 부근에 이면도로 진출입로가 있는 경우가 많다. 이들 도로를

     통한 진출입 차량들로 인해 본선교통류의 흐름은 방해를 받게 된다. 따라서 진출입 교통량이 증가할수록

     본선의 포화교통류율이 감소하게 된다. 또 진출입로의 거리가 정지선에서 멀수록 정지선 방출 포화차

     두시간에 미치는 영향은 적어지나, 진출입 교통량이 각 진출입로를 균등하게 이용한다고 가정하면 이

     영향으로 인한 시간당 전체 방해시간 Ldw는 (식 8-7)과 같이 나타낼 수 있다. 이 방해시간은 우회전의

     포화차두시간에 비해서 증분된 시간이며, 정지선에서 60m 이상의 진출입로는 영향이 없는 것으로 본다.

  = 0.9 × V en + 1.4 × V ex (식 8-7)

 

여기서,

  = 이면도로 진출입으로 인한 시간당 손실시간(초)

 = 간선도로로 진입하는 교통량(vph)

 = 간선도로에서 진출하는 교통량(vph)

 

(가) 진입차량

(나) 진출차량

 

그림 8-4 진출입 차량의 정의

 

(나) 버스 정차로 인한 방해시간(Lbb)

      =버스정류장에서 버스정차에 따른 이동류의 방해는 정차 버스대수, 정차시간, 승하차 활동, 버스

        정류장의 위치에 따른 영향을 받게 된다. 버스정류장 방해는 버스의 정차활동이 일어나는 차로에 대해

        서만 적용을 하며, 시간당 버스 정차대수가 10대 이하인 경우에는 영향이 없는 것으로 한다. 버스

        정류장의 위치는 정지선에서 버스정거장까지의 거리(m)를 말하며 거리가 75 m이상인 경우에는 버스

        정류장 방해가 없는 것으로 한다. 승하차 활동의 대,중,소 구분시, 버스 1대당 평균 승하차인수를

        조사하여 적용하는 것이 바람직하나 분석가의 판단에 따라 사용하여도 무방하다.

 

 

버스정류장으로 인한 시간당 손실시간(Lbb)은 (식 8-8)로 구할 수 있으며, 버스 1대의 정차에 따른

포화 차두시간의 평균 손실시간은 <표 8-12>에 나타나 있다. 이 손실시간도 마찬가지로 우회전 포화

차두시간과 비교한 증분시간이다.

 

  =   × ×   (식 8-8)

 

여기서,

  = 버스정류장으로 인한 시간당 손실시간(초)

  = 버스 1대의 정차에 따른 포화차두시간 증분(초)

 = 버스정류장 위치계수 = (75 - l)/75

(단, l은 정지선에서 버스정류장까지의 거리(m)이며, 이 값이 75m이상이면 lb = 0)

 = 시간당 버스 정차대수

 

<표 8-12> 버스 1대의 정차에 따른 포화차두시간 손실시간(Tb)

 

구 분

주행차로에 버스 정차* 별도의 버스승차대

소 중 대 정차

승차인원(인/대)

하차인원(인/대)

4인 이하

7인 이하

5 ~ 8인

8 ~ 14인

9인 이상

15인 이상

해당 없음

Tb (초) 10.8 15.3 22.8 1.4

 

주) * 대: 버스이용객 많음. 시장, 백화점, 버스터미널, 주요 전철역에 의한 환승지점 등

       중: 버스이용객 중간. 일반적인 업무지구, 상업지구, 전철역 주변 등

       소: 버스이용객 적음. 일반적인 주택지역, 기타

 

(다) 주차활동으로 인한 방해시간(Lp)

     신호교차로 주변에 주차를 할 수 있는 경우 주차활동에 의해 차량의 정상적인 통행은 방해를 받게

     되고 포화교통류율은 감소하게 된다. 이 영향은 정지선에서 75m이내에서만 일어난다. 신호교차로

     접근로의 노상주차활동으로 인한 포화차두시간의 손실 Lp는 (식 8-9)로 구한다.

 

  360 +    (노상주차를 허용할 경우) (식 8-9)

 0 (노상주차를 금지할 경우)

 

여기서,

 = 주차활동으로 인한 우회전 포화차두시간의 증분값(초)

   = 시간당 주차활동(vph)

 

(라) 노변마찰의 종합(LH)

     앞에서 언급한 우측차로의 노변마찰 즉, 진출입 차량, 버스정차 및 주차활동에 의한 우측차로의 포화

     차두시간 손실에는 적색시간동안에 진출입하는 차량, 버스정차 및 주차의 영향도 포함되어있다. 그러나

     적색시간동안 접근차량들이 정지해 있으므로 이들 노변마찰의 영향은 흡수되어 녹색신호에서 진행할

     때는 이들의 영향이 사라진다. 따라서 노변마찰에 의한 영향을 종합하여 (식 8-10)과 같이 나타낸다.

     일방통행의 경우에는 좌측 노변마찰도 같은 방법으로 구한다.

 

 = (  +   +  ) × 0.3 (식 8-10)

 

여기서,

 = 우측 차로의 노변마찰에 의한 차두시간 손실(초)

 = 우회전이 포함된 차로군(일반적으로 직진과 우회전의 공용차로군)이 받는 녹색시간비

 

3) 우회전 차로의 직진환산계수(ER)

   신호교차로의 맨 우측 차로는 거의 대부분 직진과 우회전이 함께 이용하는 공용 우회전차로로

   운영된다. 그러나 교통섬으로 도류화되어 우회전하는 경우는 정지선에서는 직진이 이용을 하나 우회전도

   그 차로에 할당된 녹색신호를 이용하여 정지선 이전에서 우회전을 하므로 이 차로도 공용 우회전차로로

   분류된다. 이때 우회전의 정지선은 교통섬 노즈(nose)부분의 우회전 경로 입구로 볼 수 있다.

   도류화 되어 있지 않은 공용 우회전 차로에서는 녹색신호 때 우회전 차량이 회전한 후 교차도로의

   보행자에 의해 진행이 차단되어 직진 및 우회전의 진행이 방해를 받는다. 이 때 첫 우회전 차량 앞에

   도착한 직진은 녹색신호를 이용하므로, 횡단보행자로 인해 이 차로가 이용 할 수 없는 시간은 실제 차단

   시간보다 짧다. 도류화된 공용 우회전 차로의 경우, 횡단보도가 교통섬에 연결되어 있으면 우회전이

   횡단보행자에 의해 거의 차단되지 않으나, 교차도로 횡단보도가 교통섬 지나서 있으면 도류화가 되어

   있지 않은 경우와 같다.

   우회전 차로가 기본적인 도로 및 교통조건을 가질 때, 포화된 우회전의 교통류율은 직진차량이

   정지선을 벗어날 때와 마찬가지로 우회전 차량이 우회전 차로를 포화상태로 벗어날 때의 평균 최소차두

   시간을 측정함으로써 얻을 수 있다. 우회전의 포화교통유율은 우회전의 곡선반경에 따라 다소 차이가

   있으나, 도시부 도로의 일반적인 교차로의 우회전 곡선반경에서 자유로운 우회전 상태의 포화교통류율

   SR0는 1,900 pcphgpl의 값을 갖는다.

   T형 교차로 등에서 흔히 볼 수 있는 바와 같이 맨 우측차로에 우회전이 없이 직진만 있거나, 모두

   우회전만 있는 전용 우회전의 경우는 차로군 분류가 필요 없으므로 직진환산계수를 계산하지 않고 이

   다음 단계에서 바로 포화교통량을 구한다.

 

(가) 도류화 되지 않은 공용우회전 차로의 직진환산계수(ER1)

     도류화가 되어 있지 않은 공용 우회전차로에서와 같이 정지선을 직진과 우회전이 같이 사용을

     하며, 우회전후 교차도로의 횡단보도의 보행자 횡단신호가 우회전을 일시적으로 차단하며, 그동안 첫

     우회전 차량 앞에 도착한 직진이 방출될 경우의 직진환산계수는 (식 8-11)과 같다.

 

E R1 =

 

   



 





     

      

    

 

=   



  





   

    

   

 

≥ 1.16 (식 8-11)

 

여기서,

  = 기본 조건하에서의 기본 포화교통량(2,200 pcphgpl)

 = 우회전의 기본 포화교통량(1,900 pcphgpl)

 = 보정된 우회전 교통량(vph)

 = 횡단보행신호 중에서 우회전을 방해하는 시간의 비율

 = 교차도로의 횡단보행신호(초)

 = 주기(초)

 = 이면도로 진출입, 버스정차, 노상주차에 의한 노변마찰(초)

 = 직진 교통량(vph)

 = 직진이 가능한 차로수. NT = N (CASE 1, 2, 3, 4, 6)

= N - 1 (CASE 5)

 

의 값은 <표 8-13>과 같다. 이 값은 교통안전시설실무편람(경찰청)에서 제시한 우회전 차량이 횡단

보행자에게 통행 우선권을 양보하면서 우회전 할 수 있는 경우에 대한 것이다.

 

<표 8-13> 우회전이 이용할 수 없는 횡단보도 신호시간 비율(fc)

 

구 분 횡단 보행자 수(양방향)

인/시간 ≤ 500 ≤ 1,000 ≤ 2,000 ≤ 3,000 ＞ 3,000

fc 0.3 0.6 0.8 0.9 1.0

 

(나) 도류화 된 공용우회전 차로의 직진환산계수(ER2)

     도류화되어 있는 공용차로에서 교차도로의 횡단보도가 없거나, 있더라도 교통섬과 연결되어 있어

     우회전 차량이 우회전 한 후 보행자에 의한 방해를 거의 받지 않는 경우의 직진환산계수는 (식 8-12)와 같다.

   

       



(식 8-12)

드문 경우이긴 하나 만약 도류화되어 있더라도 우회전 후에 횡단보도를 만나게 되는 경우의 직진

환산계수는 앞의 ER1공식을 사용한다.

우측 차로가 넓어 우회전이 적색뿐만 아니라 녹색신호에서도 제한적으로나마 직진과 함께 2중으로

통행이 되면 직진환산계수는 1.0이다.

 

(5) 차로군 분류

    한 접근로에서 동일한 현시에 진행하는 이동류들의 차로이용율이 다를 수 있으며, 따라서 차로별 서비스

    수준도 다르다. 이 이용율이 같은 이동류끼리 묶어서 몇 개의 차로군으로 분류하고 분석도 이 차로군 별로

    한다. 실질적 전용 좌․우회전 유무는  과 ,  과 를 비교해서 판별한다. N은 전용 좌회전 차로를

    제외한 접근로 전체의 차로수이다. N = 1이면 아래 계산이 불필요하다.

 

1) 및  (vph)

① = 

  (CASE 4, 6) (식 8-13)

=   

  (CASE 5) (식 8-14)

 

② = 

  (CASE 1, 2, 3, 4, 6) (식 8-15)

=   

  (CASE 5) (식 8-16)

 

여기서,

 : 공용 좌회전 차로에서 첫 좌회전 앞에 도착하는 직진차량 대수 ≤ VTh/N

 : 공용 우회전 차로에서 첫 우회전 앞에 도착하는 직진차량 대수 ≤ VTh/N

 

2)  및  

①  = 



[VTh + ERVR - ELVL(N - 1)] (CASE 4, 6) (식 8-17)

= 



[2(VTh + ERVR) - ELVL(N - 2)] (CASE 5) (식 8-18)

②  = 



[VTh - ERVR(N - 1)] (CASE 1, 2, 3) (식 8-19)

= 



[VTh + ELVL - ERVR(N - 1)] (CASE 4, 5, 6) (식 8-20)

 

여기서,

  : 공용 좌회전 차로를 이용하는 직진차량의 교통량(vph)

  : 공용 우회전 차로를 이용하는 직진차량의 교통량(vph)

 

3) 차로군 분류

  ① 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

  ② 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)가 1개 이면 하나의 통합 차로군

  ③   ＞ 이고   ＞ 이면: 직진, 좌, 우회전 모두 하나의 통합차로군

  ④   ＜ 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

        ＜ 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

  ⑤   ＞ 이면: 직진과 좌회전 공용 차로군

        ＞ 이면: 직진과 우회전 공용 차로군

 

신호교차로 용량분석은 접근로별, 차로군(lane group)별로 구분해 실시하며, 차로군은 이동류의

교통량 분포에 따라 달라진다. 즉 서로 다른 현시에 진행하는 이동류는 별개의 차로군을 형성한다. 또

같은 현시에 진행하는 서로 다른 이동류의 경우, 교통량비(flow ratio : V/S) 또는 V/c비가 다르면

별개의 차로군으로 분류한다. 반대로 좌회전 또는 우회전 차로를 직진이 공용하므로서, 교통량비에

관해서 직진차로와 평형상태를 나타내면 이 좌회전 또는 우회전 이동류는 직진과 함께 같은 차로군을

형성하며 통합해서 분석한다.

 

1) 차로군 분류의 개념

   신호교차로는 신호운영방법과 좌회전 전용차로 유무에 따라 용량분석 방법이 달라진다. 이해를

   돕기 위해서 앞의 <표 8-7>에 나타난 신호운영과 좌회전 차로의 개수 및 차로 운영형태에 따른

   CASE를 참고로 하는 것이 좋다. 우회전은 모든 경우에 다 해당되므로 표에서는 나타내지 않았으나

   공용우회전과, 접근로에 교통섬을 갖는 전용 우회전의 경우로 나누어 분석한다.

   차로군 분류는 기본적으로 실질적 전용회전 차로(de facto turn lane)의 존재 유무를 판별하는

   것이다. 다시 말하면, 좌회전 또는 우회전 차로에서 회전 교통량이 많아 실질적으로 전용차로와 같은

   역할을 하면, 이 차로는 별도의 차로군으로 분석을 한다. 반대로 이 차로에서 회전 교통량이 적어

   직진이 함께 공용할 수 있다면, 이 차로는 직진차로와 같은 차로군이 되어 묶어서 분석을 한다. <그림 8-5>는

   이러한 실질적 전용 회전차로의 개념을 그림으로 나타낸 것이다. 이 그림에서의 차량은 정지선에서

   대기하고 있는 차량이 아니라 정지선을 이용하는 차량의 대수를 나타낸 것이다.

   따라서 전용좌회전 차로가 있는 경우, 이 차로는 항상 별도의 차로군이 된다. 이 때 나머지 직진과

   우회전 차로가 통합되어 한 차로군이 되는 경우와, 우회전 교통량이 많아 실질적 전용 우회전 차로가

   되는 경우 두 가지가 있다.

 

 

○

◁

◁

◁

◁

◁

◁

○○○○○○

○▷▷▷○○

◁◁◁◁◁◁◁◁

○

◁

◁

◁

◁

◁

◁◁

○○○○○○○

○▷▷▷○○○

 

(1) 공용 좌회전 차로 1개의 경우 (2) 공용 좌회전 차로 2개의 경우

(가) 실질적 전용 좌회전

○◁◁◁◁○

○○○○○○

○▷▷▷▷▷

▷

○

◁

◁

◁

◁

◁

◁

○○○○○

○▷▷▷▷▷ (

 

나) 실질적 전용 우회전 (

다) 실질적 전용 좌

․

우회전

○ : 직진 차량 ◁ : 좌회전 차량 ▷ : 우회전 차량

 

그림 8-5 실질적 전용 회전 차로의 개념도

 

CASE 5는 맨 왼쪽 차로가 전용 좌회전 차로이기는 하나 공용좌회전 차로로 간주한다. 그 이유는

i)좌회전 두 차로가 같은 현시에 진행을 하며,

ii) 좌회전 전용신호를 사용할 수 없으며,

iii) 두 차로 간에 평형상태를 유지하려는 경향이 존재하기 때문이다.

 

즉 전용 좌회전 차로에서처럼 일정한 좌회전 교통량만

이용하는 것이 아니라 직진 교통량의 많고 적음에 따라 이 두 차로를 이용하는 좌회전 교통량의 상대적

크기가 변하여 인접차로와 평형상태를 유지하려는 경향이 있다. 이러한 세 가지 특성은 전용 좌회전

차로에서는 볼 수 없는 것으로서, 공용차로가 하나일 때와 꼭 같은 특성을 보인다.

차로군 분류방법을 정리하면 다음과 같다.

 

① 좌회전 전용차로(CASE 1, 2, 3)는 별개의 차로군으로 분석한다. 설사 동시신호로 운영된다 하더라도

    이 차로의 V/c비가 인접한 직진차로의 V/c비와 같을 수가 없기 때문이다.

② 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)가 1개이면 그 한 차로는 하나의 차로군을 이룬다.

③ 좌회전 공용차로가 한 개 있는 경우(CASE 4), 직진 과 공용차로가 평형상태인지, 아니면 좌회전

    교통량이 많아(이 차로의 V/S, V/c비가 직진차로의 그것보다 많아) 좌회전 전용차로처럼 운영

    되는지를 결정해야 한다.

④ 좌회전 전용차로가 공용차로와 함께 있는 경우(CASE 5)는 공용차로로 간주한다. 이 때는 좌회전

    차로, 공용차로, 및 직진 차로가 평형상태를 나타내는 경우와, 두 개의 좌회전 차로가 실질적 좌회전

    전용차로가 되는 경우(CASE 2와 같이)를 판별해야 한다.

⑤ 우회전 전용차로의 경우도 마찬가지로 직진과 우회전 공용차로가 평형상태인지, 아니면 우회전

    교통량이 많아 우회전 전용차로처럼 운영되는지를 결정해야 한다.

    공용차로에서 실질적 좌우회전 전용차로(de facto LT, RT lane)인 경우는 공용차로가 전용차로와

    같은 역할을 한다. 이 차로가 전용 좌 또는 우회전 차로와 다른 점은, 전용회전 차로의 경우는 직진이

    전혀 그 차로를 이용하지 못하지만, 실질적 전용회전차로의 경우에는 첫 회전차량 앞에 도착하는 직진이

    이 차로를 이용하며, V/S(또는 V/c)가 직진차로의 그것보다 크다는 사실이다.

    차로군 분류 이후의 모든 계산은 차로군 별로 한다. <그림 8-6>은 차로별 사용 이동류와 이에 따른

    가능한 차로군을 나타낸 것이다.

 

차로수* 차로별 이동류 가능 차로군 조합

2

case 1,3

①

②

case 4,6

①

①

②

①

②

3

case 1,3

①

②

①

②

③

case 4,6

①

①

②

①

②

①

②

③

4

이상

case 1

①

②

①

②

③

case 2

①

②

①

②

③

case 4

①

①

②

①

②

①

②

③

case 5

①

①

②

①

②

①

②

③

 

주) * 전용 좌회전 차로를 포함한 차로수로서, 분석에서 사용하는 차로수와는 다르다.

 

그림 8-6 차로별 이동류와 가능 차로군

 

2) 차로군 분류 방법

   녹색신호 때 각 차로당 방출되는 교통량은 평형상태를 유지하려는 경향을 갖는다는 가정하에 차로군을 분류한다.

   따라서 각 이동류의 전체 직진환산교통량을 차로수로 나누어 그 값보다 큰 값을 갖는 직진 환산 회전 교통류는

   실질적 전용 회전으로 간주되고 평균값 이하이면, 직진과 같이 이용하는 공용회전으로 본다.

   이 때 회전 이동류의 첫 차량 앞에 먼저 도착하는 직진 교통량 VLF, VRF가 고려되어야 한다. 공용

   차로에서는 그것이 실질적 공용차로이든 실질적 전용차로이든 첫 회전차량 앞에 도착하여 공용차로를

   이용하는 직진교통량이 적은 양이기는 하나 반드시 존재하여 분석에 영향을 준다. 이 교통량은 공용

   차로를 이용하는 최소 직진 교통량이며, 전용 좌회전 차로가 있는 CASE 1, 2, 3에서는 VLF = 0이다.

   또 전용 좌회전 차로를 제외한 차로수가 1개이면 그 차로는 한 개의 통합 차로군을 이루며, 아래 값을

   계산할 필요가 없다. VLF 및 VRF 값을 구하는 공식은 다음과 같다.

 

(가)   및  

①   =  

       

    (CASE 4, 6) (식 8-13)

    =     

       (CASE 5) (식 8-14)

 

②   =  

       

    (CASE 1, 2, 3, 4, 6) (식 8-15)

    =     

        (CASE 5) (식 8-16)

여기서,

 = 공용 좌회전 차로에서 첫 좌회전 앞에 도착하는 직진 교통량(vph) ≤VTh/N

 = 공용 우회전 차로에서 첫 우회전 앞에 도착하는 직진 교통량(vph) ≤VTh/N

 = 직진 교통량(vph)

 = 좌회전 교통량(vph)

 = 우회전 교통량(vph)

C = 주기(초)

N = 접근로 전체 차로수(전용 좌회전 차로 제외)

 

또 공용 좌회전 차로를 이용하는 직진교통량 과, 공용 우회전 차로를 이용하는 직진교통량  은

다음 식을 이용하여 구할 수 있으며, 이 값들과 앞에서 구한  , 을 비교하여 <표 8-14>와 같이

차로군을 분류한다.

 

 

(나)    및   

①    =



[VTh + ERVR - ELVL(N - 1)] (CASE 4, 6) (식 8-17)

=



[2(VTh + ERVR) - ELVL(N - 2)] (CASE 5) (식 8-18)

②    =



            (CASE 1, 2, 3) (식 8-19)

=



[VTh + ELVL - ERVR(N - 1)] (CASE 4, 5, 6) (식 8-20)

 

여기서,

 = 공용 좌회전 차로를 이용하는 직진 교통량(vph)

 = 공용 우회전 차로를 이용하는 직진 교통량(vph)

 = 좌회전의 직진환산계수

 = 우회전의 직진환산계수

 

<표 8-14> 차로군 분류 기준

 

1) CASE 1, 2, 3에서 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

2) 차로수(전용 좌회전 차로 제외)가 1개이면 하나의 통합 차로군

3)  > 이고 > 이면 : 직진, 좌, 우회전 모두 하나의 통합차로군

4)  < 이면 : 실질적 전용 좌회전 차로군

    < 이면 : 실질적 전용 우회전 차로군

5)  > 이면 : 직진과 좌회전 통합차로군

    > 이면 : 직진과 우회전 통합차로군

 

(6) 포화교통량 산정

    아래 공식을 이용하여 차로군의 회전 교통량비 P를 계산한 후, 공식  =      

    에 대입하여 좌회

    전 또는 우회전 보정계수를 구한다.

 

1) 실질적 전용 좌회전 차로군:   

 

  

 (식 8-21)

 

2) 실질적 전용 우회전 차로군:   

 

  

 (식 8-22)

 

3) 공용 좌회전 차로군:   

 

     

 (식 8-23)

4) 공용 우회전 차로군:   

 

     

 (식 8-24)

 

5) 직진+좌+우회전 통합차로군:   

 



 ,   



 (식 8-25)

 

        

 ×             



(식 8-26)

 

6) 전용 좌회전 차로군: fLT = 

 





(식 8-27)

 

7) i 차로군의 포화교통량 계산

 



  × 

 ×  또는   ×  ×  ×  (식 8-28)

 

공용 좌 또는 우회전 차로군의 회전차로 보정계수는 회전차로의 직진환산계수와 그 차로군의 회전

교통량 비율을 이용하여 구할 수 있다. 각 차로군에 포함된 회전교통량의 비율은 각 차로군의 총

교통량을 알아야 구할 수 있다. 각 차로군의 총 교통량은 VLF 또는 VRF를 고려하여 계산한다.

 

1) 차로군 별 회전교통량 비율(PLT, PRT, PL, PR)

   전용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 1, 2, 3), 직진과 우회전의 통합 차로군에서 우회전의 비율은

   쉽게 구할 수 있다. 그러나 실질적인 전용 우회전 차로군에서의 우회전 비율은 우회전 교통량과 첫

   우회전 앞에 도착한 직진교통량(VRF)을 합한 값에 대한 우회전 교통량의 비율이다.

   공용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 4, 5, 6)는 차로군을 구성하는 이동류의 조합에 따라 회전

   교통량의 비율이 달라진다. 특히 모든 이동류가 통합 차로군으로 묶일 때 회전 교통량의 비율은 모든

   접근 교통량에 대한 회전교통량의 비율이 된다. 이를 요약하면 다음과 같다. 여기서 직진과의 통합

   차로군에 대한 회전비율은 PLT 또는 PRT로 나타내며, 전용 또는 실질적 전용 회전 차로군의 회전비율은

    PL 또는 PR로 나타낸다. 전용 좌회전 차로군의 좌회전 비율 PL은 1.0이다.

 

 

(가) 실질적 전용 회전 차로군

 

① 실질적 전용 좌회전 차로군 :    

 

   

  (식 8-21)

 

② 실질적 전용 우회전 차로군 :    

 

   

  (식 8-22)

 

(나) 공용 회전 차로군

 

① 공용 좌회전 차로군 :    

 

       

  (식 8-23)

 

② 공용 우회전 차로군 :    

 

       

  (식 8-24)

 

* 전용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 1, 2, 3)는  = 0

 

(다) 통합 차로군

 

i) 직진 + 좌 + 우회전 통합 차로군 :    

 



 

,    



 

(식 8-25)

(여기서             )

 

여기서,

 = 실질적 전용좌회전 차로군에서 좌회전의 비율

 = 직진․좌회전 공용차로군에서 좌회전의 비율

 = 실질적 전용우회전 차로군에서 우회전의 비율

 = 직진․ 우회전 공용차로군에서 우회전의 비율

 = 직진․좌회전․ 우회전 통합 차로군에서 접근로의 총교통량(vph)

 

2) 차로군별 회전 보정계수(fLT, fRT)

   차로군 분류에서 좌회전 이동류는 전용 좌회전, 실질적 전용 좌회전, 공용 좌회전으로 분류되며,

   우회전 이동류는 실질적 전용 우회전, 공용 우회전으로 분류되어 분석할 차로군의 형태가 결정된다.

   또 모든 이동류 즉, 직진, 좌회전 및 우회전이 하나의 통합차로군에 포함되는 경우도 있다. 기본 포화

   교통류율에 적용하는 최종적인 보정계수는 앞에서 언급한 회전교통량의 비율 P와 회전교통류의 직진

   환산계수 E를 이용하여 다음 기본식으로부터 얻을 수 있다.

 

        



(식 8-26)

 

(가) 전용 좌회전 차로군 :   

 





(식 8-27)

 

(나) 실질적 전용 회전 차로군

 

① 실질적 전용 좌회전 차로군 :           



(식 8-28)

 

② 실질적 전용 우회전 차로군 :           



(식 8-29)

 

(다) 공용 회전 차로군

 

① 공용 좌회전 차로군 :           



(식 8-30)

 

② 공용 우회전 차로군 :           



(식 8-31)

 

(라) 통합 차로군 :  ×  

               



(식 8-32)

 

여기서,

 = 좌회전 보정계수

 = 우회전 보정계수

 = 좌회전의 직진환산계수

 = 우회전의 직진환산계수

 

3) 세갈래 교차로

    T형 또는 Y형 교차로의 접근로는 네 갈래 교차로와 다른 특성을 가지나 분석의 개념은 마찬가지

    이다. 즉 차로군 분류를 한 다음 각 차로군별로 분석을 하고 이를 접근로 및 교차로 전체에 대해서 종합

    한다. <그림 8-7>과 같이 세 갈래 교차로의 접근로는 다음과 같은 3가지가 있다.

 

① 직진과 우회전만 있는 접근로

② 직진과 좌회전만 있는 접근로

③ 좌회전과 우회전만 있는 접근로

 

 

T형 교차로 Y형 교차로

 

그림 8-7 세 갈래 교차로의 접근로 형태

 

 

(가) 직진과 우회전만 있는 접근로

     네 갈래 교차로의 CASE 1, 2, 3에서 전용 좌회전 차로가 없다고 가정한 것과 같다. 이 접근로에

     실질적 전용 우회전 차로군이 형성되면 직진차로군과 함께 2개의 차로군이 존재하며, 직 ․ 우 공용

     차로군이 형성되면 1개의 통합차로군을 가진다.

     직진과 우회전 이동류의 차로군 분류 방법은 다음과 같다.

           이면; 실질적 전용 우회전 차로군

           이면; 직․우 공용차로군

 

여기서 VRF 및 VSTR을 구하는 공식은 네 갈래 교차로의 CASE 1, 2에서 사용한 것과 같이 (식 8-15)

및 (식 8-19)이다. 즉,

 

① VRF =  

   

 

② VSTR =



           

 

실질적 전용 우회전 차로군 또는 직․우 공용차로군의 우회전 보정계수 fRT는, 먼저 다음 공식을 이용하여

PR 또는 PRT를 구하고, 일반식, f = 1/[1 + P(E - 1)]으로부터 계산된다.

 

   

   

  (실질적 전용 우회전 차로군의 경우)

 

   

    

  (직 ․ 우 공용차로군의 경우)

 

여기서,

PR = 실질적 전용 우회전차로군에서 우회전의 비율

PRT = 직진․우회전 공용차로군에서 우회전의 비율

 

실질적 전용 우회전 차로군의 경우, 나머지 한 차로군은 직진 전용 차로군으로서, 적용되는 보정

계수는 fw, fg, fHV 밖에 없다.

 

(나) 직진과 좌회전만 있는 접근로

     좌회전이 전용차로를 이용하는 경우와 직진과 공용차로를 이용하는 경우로 나눈다. 좌회전 전용

     차로가 있으면 이 차로는 항상 2개의 차로군으로 분류되며, 좌회전이 공용차로를 이용하면 이 차로가

     실질적 전용좌회전 차로이냐 아니냐에 따라 2개 혹은 1개의 차로군으로 분류된다. 우회전이 없으므로

     직진의 우측차로가 노변마찰을 받는다.

 

① 좌회전 전용차로가 있는 경우

    접근로는 두 개의 차로군 즉 전용 좌회전 차로군과 직진 차로군으로 이루어진다. 좌회전 전용차로의

    포화교통량은 네 갈래 교차로의 CASE 1, 2에서 좌회전 전용차로의 포화교통량을 구하는 방법과 같다.

    즉, 좌회전 차로의 직진환산계수 EL을 구하면 좌회전 보정계수 fLT는 1/EL 이다.

    직진 전용차로의 포화교통량은 도로 오른편의 노변마찰의 영향을 고려한 보정계수 fTh를 이용하여

    구할 수 있다. 이 값을 구하는 공식은 (식 8-33)과 같다.

 

fTh =   



(식 8-33)

 

여기서,

fTh = 오른쪽 노변마찰이 있는 직진 전용차로군의 보정계수

LH = 노변마찰로 인한 차두시간 손실(초)

N = 좌회전 전용차로를 제외한 접근로 전체의 차로수

 

② 좌회전 공용차로가 있는 경우

    접근로는 직진차로군과 실질적 전용 좌회전 차로군의 2개 차로군으로 구성되거나, 한 개로 통합된

    직․ 좌 공용차로군으로 구성된다. 실질적 전용 좌회전 차로군의 존재여부는 공용 좌회전 차로를 이용

    하는 직진교통량 VSTL과 공용차로의 첫 좌회전 차량 앞에 도착하는 직진차량 대수 VLF를 비교하여

    판별한다. 이 때 VSTL을 구하는 식은 (식 8-34)와 같다.

 

    

 



            

 

 

(식 8-34)

 

 

VSTL < VLF 이면; 실질적 전용 좌회전 차로군

VSTL > VLF 이면; 직 ․좌 공용차로군

여기서 VLF는 좌회전이 가능한 차로수가 1개이면(CASE 4, 6) (식 8-13), 2개이면(CASE 5) (식 8-14)를

 

 

이용해서 구한다. N은 접근로 전체의 차로수이다. 즉,

VLF =  

   

 

(CASE 4, 6)

=     

    (CASE 5)

 

㉮ 실질적 전용 좌회전 차로군이 존재 할 때의 좌회전 보정계수 :

    실질적 전용 좌회전 차로군의 좌회전 보정계수 fLT는 아래 공식을 이용하여

    먼저 PL를 구하고 보정 계수를 구하는 일반식 f = 1/[1 + P(E - 1)]을 이용하여 계산한다.

   

   

 

여기서 PL은 실질적 전용 좌회전 차로군에서의 좌회전 비율이다.

 

실질적 전용 좌회전 차로군이 형성되는 경우, 나머지 차로군은 직진 전용차로군이 되며, 이 차로군의

보정계수 fTh는 (식 8-35)를 이용해서 구한다.

 

         



(식 8-35)

 

여기서 NTh는 실질적 전용 좌회전의 차로를 제외한 직진 전용의 차로수이다.

 

㉯ 직 ․좌 공용차로군의 보정계수

   

    

 

 

   



 

       

 

 



(식 8-36)

 

여기서,

 = 직진․좌회전 공용차로군의 좌회전 비율

 = 직진․좌회전 공용차로군의 포화교통량 보정계수

 = 좌회전의 직진환산계수

 = 직진의 노변차로 마찰(초)

 

(다) 전용 좌회전 및 전용 우회전 접근로

      Y형 교차로는 주로 이와 같은 접근로들로 이루어지며, T형 교차로에도 최소한 한 개는 이와 같은

      접근로이다. 이와 같은 접근로의 차로군은 항상 2개이다. 따라서 차로군을 별도로 분류할 필요가

      없다. 전용 좌회전 차로군의 좌회전 보정계수 fLT는 1/EL이다.

      또 전용 우회전 차로군에 대해서는 ER을 계산할 필요 없이 (식 8-37)에서 보정계수 fRT를 바로

      계산한다.

 

f RT = 





   

      

 

 

(우회전 교통섬이 없는 경우) (식 8-37)

= 





     

 

 

(우회전 교통섬이 있는 경우)

 

여기서,

EL = 좌회전의 직진환산계수 (<표 8-7>)

fRT = 전용 우회전 차로군의 포화교통량 보정계수

NR = 전용 우회전의 차로수

 

4) 포화교통류율 보정

    포화교통류율은 조사지점마다 각각의 조건이 다르기 때문에 일정하지 않다. 따라서 분석에 사용할

   포화교통류율을 직접 현장에서 조사하는 것이 바람직 하지만, 이는 어디까지나 현재의 주어진 도로

   조건과 교통조건에서의 운영분석에서만 타당성을 갖는 것이다. 장래의 도로 및 교통조건에서의 운영

   분석 또는 설계분석 및 계획분석 등 많은 부분에서는 합리적인 절차에 따라 다음과 같은 공식을 이용

   하여 계산된 포화교통류율 값을 사용한다.

 

  =   ×   ×  (또는  ) ×  ×  ×   (식 8-38)

 

여기서,



= 차로군 i의 포화교통류율(vphg)

  = 기본 포화교통류율(2,200 pcphgpl)



= i 차로군의 차로수

 ,  = 좌 ․우 회전 차로 보정계수(직진의 경우는 1.0)

 = 차로폭 보정계수

 

 = 접근로 경사 보정계수

 = 중차량 보정계수

 

(가) 기본포화교통류율(S0)

     기본포화교통류율은 기본 조건을 갖는 지점에서의 포화교통류율으로서, 다양한 조건에서의 포화

     교통류율의 기본이 되며 실제 조건에 맞는 포화교통류은 이 기본포화교통류율에 각종 제약 조건에 따른

     감소계수 즉 보정계수를 적용하여 얻는다.

     이 값은 전국 어디서나 적용할 수 있는 공간적인 범용성을 가지며, 동일한 조건하에서 빈번히 도달

     되는 반복성을 갖는다. 따라서 어느 특정한 곳에서 특별한 시간대에 실제 현장관측치가 매우 높은

     값을 나타낼 수도 있으나, 본 장에서는 기본 조건하에서의 기본포화교통류율로 2,200 pcphgpl의 값을

     사용한다.

 

(나) 차로폭 보정계수(fw)

     이동류의 포화교통류율은 차로폭에 영향을 받는다. 즉, 차로의 폭이 좁을 경우 옆 차로 또는 옆

     이동류에 의해진행에 방해를 받거나 심리적인 위축감을 느끼게 되므로 포화교통류율이 줄어든다. 반대로

     차로폭이 지나치게 넓어 정지선에서 두 개의 차로로 이용되는 경우 차량의 통과율이 커지지만 차량

     상호간의 상충이 증가하고 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 차로폭에 의한 포화교통류율의 감소

     효과는 <표 8-15>와 같다. 차로군내의 차로폭이 서로 다를 때는 이들의 평균값을 사용한다.

 

<표 8-15> 차로폭 보정계수(fw)

 

차로폭(m) ≤ 2.6 ≤ 2.9 ≥ 3.0

fw 0.88 0.94 1.00

 

(다) 경사 보정계수(fg)

     신호교차로의 접근부의 경사도 포화교통류율에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 접근부 정지선

     방향이 상향경사인 경우 포화교통류율이 감소하며, 하향경사인 경우는 평지와 변함이 없다. 교차로의

     경사를 측정할 때는 접근부 근처에서 조사한 경사의 평균값을 사용한다.

 

<표 8-16> 경사 보정계수(fg)

 

경사(%) ≤ 0 + 3 ≥+ 6

fg 1.00 0.96 0.93

 

주) 보간법을 사용할 것

 

(라) 중차량 보정계수(fHV)

     기본 포화교통류율은 소형차(승용차)를 기준으로 하지만 실제 교통류는 각종 차량이 혼입되어 있어

     이를 중차량 보정계수로 보정하여 포화교통류율을 실 교통량과 같은 단위로 산정한다. 즉, 중차량

     보정계수는 실교통량으로 조사된 교통량을 직접 이용하기 위하여 포화교통류율을 보정하는 보정계수 이다.

     각 이동류별로 이 값이 다를 수 있으나 차로군 별로 분석을 하기 때문에 접근로 전체에 대하여 단일

     보정계수를 사용한다. 이 보정계수는 승용차 이외의 모든 중차량의 혼입율을 고려한 평균 승용차환산

     계수 1.8을 사용하여 (식 8-39)에 의해 계산된다.

 

f HV =        



=   



(식 8-39)

 

여기서,

 = 중차량 보정계수

 = 중차량의 실교통량에 대한 혼입비율

 = 중차량 승용차환산계수(= 1.8)

 

(7) 서비스 수준 결정

  1) 각 차로군 별 용량 및 비 계산 (식 8-40, 41)

   2) 초기 대기차량(Qb)이 없으면

① 균일지체(d1) (식 8-47)

② 증분지체(d2) (식 8-50)

   3) 초기 대기차량(Qb)이 있으면

① Qb와 (1-X)cT를 비교하여 CASE I, II, III 중 선택 (식 8-44, 45, 46)

② 균일지체(d1) (식 8-48, 49)

③ 증분지체(d2) (식 8-50)

④ 추가지체(d3) (식 8-51, 52, 53)

   4) 연동계수(PF)를 적용하여 제어지체 계산 <표 8-17>

       d = d1(PF) + d2 + d3 (식 8-43)

   5) 차로군별 지체를 교통량에 관해서 가중평균하여 접근로의 평균지체를 계산하고 서비스수준 판정

       (식 8-55), <표 8-2>

   6) 접근로별 지체를 교통량에 관해서 가중평균하여 교차로 전체의 평균지체계산 및 서비스수준 판정

 

(식 8-56), <표 8-2>

 

1) 용량 및 V/c

   신호교차로에서 각 접근로의 용량은 각 현시에 따른 차로군별로 구한다. 즉 교차로 접근로의 용량은

   전반적인 도로조건, 교통조건 및 신호조건에서 교차로를 통과할 수 있는 차로군별 용량으로 나타낸다.

   이 용량은 각 차로군의 V/c비와 지체 및 서비스 수준을 구하거나, 차로군의 지체를 교통량에 관해서

   가중평균하여 그 접근로, 나아가 교차로 전체의 평균지체 및 서비스 수준을 구하기 위해 사용된다.

   따라서 한 접근로의 차로군별 용량을 합하여 그 접근로의 용량으로 나타내는 것은, 서로 다른 이동류의

   용량을 합하는 것이므로 의미가 없다.

   (V/S)i는 i 차로군의 교통량과 포화교통류율의 비를 의미하는 것으로 이를 교통량비(flow ratio)라

   하고 yi로 나타내기도 한다. i 차로군의 용량은 (식 8-40)을 이용해서 얻는다.

 

 =   × 



(식 8-40)

 

여기서,

 = i 차로군의 용량(vph)



= i 차로군의 포화교통류율(vph)

 = i 차로군의 유효녹색시간(초)

 = 주기(초)

 

(V/c)i 는 i차로군의 교통량과 용량의 비를 의미하는 것으로서 이를 포화도(degree of saturation)라

하고  로 나타내기도 한다. 따라서 교통량비와 포화도와의 관계는 (식 8-41)과 같이 나타낼 수 있다.

 

  = 

 

 

 

 

   

 

 

(식 8-41)

 

여기서,



= (V/c)i = i 차로군의 포화도



= i 차로군의 교통량(vph)

 = i 차로군의 유효녹색시간비



 

값은 일반적으로 0~1.0의 값을 가지나, 도착교통량이 용량을 초과하는 경우에는 1.0보다 큰 값을

나타낼 때도 있다. 앞에서 언급한 몇 개의 차로군을 가진 접근로의 경우와 마찬가지로 교차로 전체의

용량도 별 의미가 없다.

 

2) 임계차로군 및 임계 V/c 비

   각 신호현시에 움직이는 차로군들 중에서 교통량비 y 값이 가장 큰 차로군이 임계차로군이 되며,

   신호의 파라메터는 이들이 좌우한다. 각 현시에 속한 임계차로군의 교통량비를 합한 값은 신호주기를

   계산하거나 교차로 전체의 임계 V/c비를 계산하는 데 사용된다. 이 값은 적정한 신호운영 조건하에서

   교차로 전체의 혼잡도를 나타내는 지표이다. 신호운영이 불합리한 교차로에서는 이 값이 적더라도 어느

   이동류 또는 접근로 및 교차로 전체의 서비스 수준이 좋지 않을 수도 있다. 반대로 이 값이 클 경우

   신호운영 조건을 개선하면 이 값이 현저히 줄어들 수도 있다. 따라서 임계 V/c 비가 교차로 전체의

   서비스 수준을 잘 나타낸다고 볼 수 없다. 임계 V/c 비를 구하는 공식은 (식 8-42)와 같다.

 

    

  (식 8-42)

 

여기서,

 = 교차로 전체의 임계 V/c 비

 = 주기(초)

 = 주기당 총 손실시간(초)

 = 각 현시의 임계차로군의 교통량비

 

3) 지체 계산 및 연동계수 적용

   여기서의 지체는 분석기간 동안에 도착한 차량에 대한 평균제어지체를 말하며, 여기에는 분석기간

   이전의 해소되지 않은 잔여차량에 의해 야기되는 지체도 포함한다. 제어지체란 접근부의 감속지체 및

   정지지체, 출발시의 가속지체를 모두 합한 접근지체를 말하며 분석기간 시작 전에 남아 있는 대기행렬에

   의한 영향도 포함된다. 어느 차로군의 차량 당 평균제어지체를 구하는 공식은 (식 8-43)과 같다.

 

         (식 8-43)

 

여기서,

 = 차량 당 평균제어지체(초/대)

 = 균일 제어지체(초/대)

 = 신호연동에 의한 연동보정계수

 = 임의도착과 과포화를 나타내는 증분지체로서, 분석기간 바로 앞 주기 끝에 잔여차량이

없을 경우(초/대)

 

(가) 초기 대기차량(initial queue)의 영향

     분석기간 시작 전에 대기차량이 있으면 분석기간 초기에 도착한 차량은 대기행렬을 이루고, 이

     대기차량들이 방출되는 동안 분석기간에 도착한 차량은 추가적인 지체를 해야 한다. 따라서 분석 시작

     시점에 대기차량이 없으면 이 추가지체는 고려할 필요가 없다. 이 추가지체는 분석기간 동안에 도착한

     차량의 지체를 구하는 것이므로 분석기간 동안의 초기 대기차량의 지체는 고려하지 않는다.

     이러한 추가지체가 있을 때는 다음에 설명되는 균일지체의 값이 달라지므로 주의해야 한다. 그 이유는

     초기 대기차량이 있으면 이들이 처리될 때까지는 균일지체 때보다 큰 지체를 받기 때문이다. 추가지체는

     분석기간을 몇 개의 소구간으로 나누어서 분석할 때, 앞 단계의 대기행렬이 다음 단계의 지체에 주는

     영향을 분석할 때에도 이용된다.

 

추가지체 d3 가 존재하는 경우를 3가지 유형으로 구분해 보면 <그림 8-8>과 같다.

 

① 유형 I : 초기 대기차량이 존재하고 분석기간 이내에 도착하는 모든 교통량을 처리하고 분석기간

              이후에는 대기차량이 남지 않는 경우. 즉,

 

0 < 

 < (1-X)cT (식 8-44)

 

② 유형 II : 초기 대기차량이 존재하고 분석기간 이후에 여전히 대기차량이 남아 있으나 그 길이가

               초기 대기행렬보다는 줄어든 경우. 즉,

 

0 < (1-X)cT < 

 (식 8-45)

 

③ 유형 III : 초기 대기차량이 존재하고 분석기간이 지난 후에도 여전히 대기차량이 남아 있으나

                그 길이가 초기 대기행렬보다 늘어난 경우. 즉,

 

(1-X)cT < 0 < 

 (식 8-46)

 

Qb

d3 c

V

T

Qb

V

d3

c

Tc = 초기 대기행렬 해소시간

T Tc

유형 Ⅰ ( 0 <   < (1-X)cT ) 유형 Ⅱ ( 0 < (1-X)cT <   )

Qb

T Tc

c

Tc = 초기대기행렬 해소시간

d3

d2 에

V 포함

유형 Ⅲ ( (1-X)cT < 0 <   )

 

그림 8-8 추가지체(d3)의 모형

 

유형 II, III에서는 분석기간이 끝난 후에 남아 있는 대기차량의 지체(분석기간 이후에 발생하는)도

추가지체가 포함된다. 왜냐 하면 이 들의 지체가 분석기간 이후에 발생한다 하더라도 분석은 분석기간에

도착한 차량을 대상으로 하므로, 이 지체를 추가지체에 포함시켜야 한다. 추가지체에 관한 자세한

내용은 다음에 다시 설명된다.

 

(나) 균일지체(uniform delay)

     앞에서 언급한 바와 같이 주어진 교통량이 교차로에 정확하게 일정한 차두간격으로 도착한다고

     가정할 때의 차량 당 평균지체는; 1) 초기 대기차량이 없는 경우, 2) 초기 대기차량이 있으나 분석기간

     이내에 다 해소가 될 경우, 3) 초기 대기차량이 있고 분석기간이 끝난 후에도 대기차량이 남아 있는

     경우 각각에 대해 (식 8-47), (식 8-48), (식 8-49)와 같은 확정모형으로 구할 수 있다.

 

 =

 



 

min 

 





   

 

(  = 0 때) (식 8-47)

 

=    

 

     

 

(유형 I 때 사용) (식 8-48)

 

=



(유형 II, III 때 사용) (식 8-49)

 

여기서,



= 초기 대기차량 대수(대)

 = 균일지체(초/대)

 = 주기(초)

 = 해당 차로군에 할당된 유효녹색시간(초)

 = 해당 차로군의 포화도

 = 적색신호 시간(초)

 = 교통량비(flow ratio)(=V/S)

 = 분석기간 길이(시간)

 = 해당 차로군의 포화교통량(vphg)

 

(다) 증분지체(incremental delay)

     증분지체는 비균일 도착에 의한 임의지체(random delay)와, 분석기간 내에서 몇몇 과포화 주기

     (cycle failure)에 의한 과포화 지체(overflow delay)를 포함한다. 따라서 분석기간의 시작과 끝 부분

     에는 잔여 대기행렬이 없는 상태이다. 어느 차로군의 증분지체는 그 차로군의 포화도(X), 분석기간의

     길이(T) 및 그 차로군의 용량(c)에 크게 좌우된다. (식 8-50)은 증분지체를 구하는 식으로서, 이 때 X는

     1.0보다 큰 값을 가질 수도 있다.

 

 

 = 



 

    

     

 

 

(식 8-50)

 

여기서,

 = 임의도착 및 분석기간 안에서의 과포화 영향을 나타내는 증분지체

 = 분석기간 길이(시간)

 = 해당 차로군의 포화도

 = 해당 차로군의 용량(vph)

 

(라) 추가지체(initial queue delay)

     분석 전 과포화로 인한 초기 대기행렬 때문에 발생하는 추가지체는 분석기간 동안의 V/c비에 따라

     그 영향이 크게 나타날 수도 있고 적게 나타날 수도 있다. V/c비가 1.0과 같거나 크면 그 영향이

     크고 1.0보다 적으면 그 영향이 줄어든다. 그러나 V/c비가 0.5이상일 때는 그 영향이 상당기간 지속

     될 수 있기 때문에 이를 무시해서는 안 될 것이다. 또한 서비스 수준 분석이 일반적으로 첨두시간에

     대해서 많이 이루어지기 때문에 분석기간 전에 과포화가 발생하였다면 분석기간 중에도 과포화가 될

     가능성이 클 수밖에 없으므로 초기 대기행렬이 지체에 미치는 영향은 크다. 이로 인한 지체시간의

     크기는 초기 대기행렬의 길이에 따라 다르기 때문에 일률적으로 말할 수 없지만 최대 100초 이상의

     값을 가질 수도 있기 때문에 서비스 수준에 상당한 영향을 줄 수 있다.

     초기 대기차량(Qb)는 현장에서 차로군별로 관측하여야 하며 계획분석에서는 관측이 불가능하기

     때문에 0으로 간주하면 될 것이다. 기존 교차로의 장래에 대한 분석시에도 장래의 대기차량을 알 수

     없기 때문에 장래 V/c비에 따라 현재의 초기대기차량 대수를 준용하도록 권장한다. 즉, 장래 V/c비가

     1.0 이상이거나 현재 V/c비보다 큰 차로군에 대해서는 현재의 초기 대기차량을 적용하고 장래 V/c비가

     1.0미만이고 현재 V/c비 이하일 때는 초기 대기차량이 없는 것으로 가정하고 분석하면 될 것이다.

     교차로 개선안에 대한 분석시에도 장래분석과 같은 방법으로 분석하면 된다. 이렇게 함으로서 현황과

     장래, 현황과 개선안에 대한 지체값이 일관성을 갖게 된다. 현황에는 초기 대기차량을 고려하여 지체를

     계산하고 개선안이나 장래에는 모두 초기 대기차량이 없는 것으로 분석한다면 오류를 범할 수도 있기

     때문에 V/c비에 따라 구분하여 적용하도록 한다. 앞에서 설명한 세가지 유형별 추가지체의 모형식은

     (식 8-51), (식 8-52), (식 8-53)과 같다.

 

 =    

  



(유형 Ⅰ때) (식 8-51)

 

= 

          (유형 Ⅱ때) (식 8-52)

= 

  

(유형 Ⅲ때) (식 8-53)

 

 

여기서,

 = 추가지체(분석기간 이전에 잔류한 과포화 대기행렬로 인한 지체)



= 분석기간(T)이 시작될 때 존재하는 초기 대기차량대수(대)

 = 분석기간 중의 해당 차로군의 용량(vph)

 = 분석기간 중의 해당 차로군의 도착교통량(vph)

초기 대기차량이란 분석기간 시작 순간에 관측했을 때 교차로를 통과하지 못하고 남아있는 잔여

차량을 말하며, 이것은 차로군별로 조사되어야 한다. 초기 대기차량을 구하기 위해서는 현장관측방법을

사용한다. 설계 및 계획분석에서는 초기 대기행렬을 현장조사할 수 없기 때문에 생략한다.

현장관측은 분석시간대에 과포화 상태가 발생하는 접근로에서 필요한 차로군에 대해서만 실시하며,

조사대상은 차로별 차량대수가 아니라 차로군별 차량대수이다. 조사는 각 차로군별로 3회 이상 조사한

자료의 평균치를 쓰는 것이 좋다.

 

(마) 연동 계수(PF)

     신호교차로에서의 지체는 연속적인 차량의 흐름이 어느 정도 원활한가에 의해 크게 좌우된다. 가령

     도착교통량이 거의 용량에 도달할 정도로 많아도 교통류가 연속적으로 잘 진행하도록 신호의 연동이

     잘 맞추어진 경우 개별차량이 느끼는 지체는 그다지 크지 않으며, 반대로 도착교통량이 용량에 훨씬

     못 미치더라도 교차로간의 신호연동이 좋지 않은 경우 개별차량이 받는 지체는 매우 클 수가 있다. 고정

     시간 신호시스템에서 연동방향의 접근로에서 발생하는 지체는 연동의 효율에 크게 영향을 받는다. 특히

     연동효과는 앞에서 설명한 균일지체에 가장 크게 작용하므로 연동계수는 균일지체에만 적용된다.

     이 연동계수는 연동의 효과를 나타내는 모든 이동류에 대해서 적용한다. 정확히 말하면, 연동의 주된

     대상이 되는(주로 직진) 이동류와 동일한 신호현시에 진행하는 모든 이동류들에 적용한다. 동일한

     현시에 움직이는 이 이동류들이 같은 차로군이든 다른 차로군이든 상관없이 같은 연동계수가 적용된다.

     따라서 동시신호의 경우 모든 이동류가 동시에 진행하므로 모두 연동계수를 적용한다. 만약 직진교통을

     연동시킬 때, 좌회전 신호가 직진과 다른 현시에서 움직인다면, 이 좌회전은 연동효과를 적용하지 않고

     연동계수를 1.0으로 사용한다. 일반적으로 공용 우회전 차로는 직진과 같은 현시에서 진행하므로 직진과

     같은 연동계수를 적용한다. 고정시간신호에서 연동계수는 옵셋편의율(偏倚率) TVO과 유효녹색시간비

     (g/C)로부터 <표 8-17>을 이용해서 보간법으로 구한다. 이 표에서 옵셋편의율 TVO는 (식 8-54)와

     같이 계산한다.

 

  

   

(식 8-54)

만약 TVO가 1.0보다 크거나 0보다 적으면, 적절한 값의 정수를 빼거나 더하여 TVO의 값이 0 ~ 1.0

사이의 값을 갖도록 한다. 이 연동계수의 자세한 산출 방법은 부록을 참조하면 된다.

 

여기서,

 = 옵셋편의율

 = 간선도로의 연동에 필요한 공통주기(초)

 = 연동방향 접근로의 유효녹색시간(초)

  = 상류부 교차로의 정지선에서부터 분석 교차로의 정지선까지의 구간에서 신호에 의한

         가속, 감속, 정지 등의 영향을 받지 않는 구간의 속도와 링크길이로부터 구한 시간(초)

 = 상류부 교차로와 분석 교차로간의 연속진행방향 녹색신호 시작시간의 차이(초).

                주기보다 적은 값 사용

 

<표 8-17> 고정시간신호 연동계수(PF)

 

TVO

g/C

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0.0 1.04 0.86 0.76 0.71 0.71 0.73 0.78 0.86 1.06

0.1 0.62 0.56 0.54 0.55 0.58 0.64 0.72 0.81 0.92

0.2 1.04 0.81 0.59 0.55 0.58 0.64 0.72 0.81 0.92

0.3 1.04 1.11 0.98 0.77 0.58 0.64 0.72 0.81 0.92

0.4 1.04 1.11 1.20 1.14 0.94 0.73 0.72 0.81 0.92

0.5 1.04 1.11 1.20 1.31 1.30 1.09 0.83 0.81 0.92

0.6 1.04 1.11 1.20 1.31 1.43 1.47 1.22 0.81 0.92

0.7 1.04 1.11 1.20 1.31 1.43 1.56 1.63 1.27 0.92

0.8 1.04 1.11 1.20 1.31 1.43 1.47 1.58 1.76 1.00

0.9 1.04 1.11 1.15 1.08 1.06 1.09 1.17 1.32 1.59

1.0 1.03 1.01 0.89 0.80 0.74 0.71 0.71 0.81 1.08

 

주) 연동시스템에 속하지 않는 교차로, 또는 연동되는 이동류(주로 직진)의 현시와는 다른

     현시에 진행하는 이동류 (주로 양방분리 좌회전)에 대해서는 1.0 적용하고, 사이 값은 보간법 사용

 

4) 지체 종합 및 서비스수준 판정

    신호교차로의 각 차로군의 차량당 제어지체가 결정되면, <표 8-2>를 이용하여 각 차로군별 서비스

    수준을 결정하고, 각 접근로의 제어지체는 차로군별 제어지체를 교통량에 관하여 가중평균하여 구하고

    서비스 수준을 결정한다. 또 각 접근로의 제어지체를 교통량에 관하여 가중평균하여 교차로의 평균제어

    지체를 구하고 서비스 수준을 결정한다. 이를 수식으로 표현하면 (식 8-55), (식 8-56)과 같다.

 

d A =   

 

(식 8-55)

 

d I =  



(식 8-56)

 

여기서,

 = A 접근로의 차량 당 평균제어지체(초/대)

 = A접근로 i 차로군의 차량 당 평균제어지체(초/대)



= i 차로군의 보정교통량(vph)

 = I 교차로의 차량 당 평균제어지체(초/대)

 = A 접근로의 보정교통량(vph)

 

이전 도로용량 편람과 비교해서 서비스 수준의 결정기준이 달라진 점은 F수준을 F, FF 및 FFF수준

으로 구분하였다는 점과, 차량 당 지체시간의 기준이 상향되었다는 점이다. F수준을 3단계로 구분한

것은 F수준의 범위가 너무 넓기 때문에 이를 세분하여 신호주기 몇 번 만에 교차로를 통과할 수 있느냐에

따라 구분하였다.

차량 당 지체기준이 상향조정된 것은, 이전에는 차량 당 정지지체를 MOE로 사용하였으나 이번에는

차량 당 제어지체를 사용하였다는 점과 신호주기가 외국에 비해서 긴 편인 우리나라의 교차로 운영특성을

고려하였기 때문이다.

 

3 분석 과정

   분석은 <표 8-1>에 나타낸 바와 같이 운영분석과 설계분석 및 계획분석으로 나눌 수 있다. 운영

   분석은 도로 및 교통조건, 신호시간 등을 알고 서비스 수준을 구하는 문제이며, 설계분석은 도로 및

   교통량 또는 신호시간을 구하는 문제이다. 계획분석은 교차로의 전반적인 크기나 교차로 용량의 과

   부족을 파악하는 문제이다. 그러나 설계분석이나 계획분석을 명확히 구분 지울 수 없는 경우가 많다.

   예를 들어 교차로 구조와 교통량은 알고 서비스 수준을 가장 좋게 하는 적정신호를 결정하는 문제는

   설계분석이라 할 수 있으나 계획분석에서도 이러한 문제가 있을 수 있다. 즉 교차로 구조와 교통량을

   알고 서비스 수준을 가장 좋게 하는 적정신호에서의 용량을 구하는 문제는 설계분석과 거의 다를 바

   없기 때문이다. 왜냐 하면 설계분석에서 적정신호를 구하는 것이나 계획분석에서 적정신호에서의 용량을

   구하는 것이나 꼭 같이 몇 번의 반복 과정을 거쳐 서비스 수준을 구해야 하기 때문이다.

   따라서 설계분석이나 계획분석은 결국 운영분석의 과정을 다시 거치는 경우가 많다. 구태여 설계

   분석과 계획분석을 구분한다면 입력자료들이 구체적이며 현실적인 자료인지 혹은 장래에 대한 개략적인

 

추정값인지의 차이이다.

계산과정에서 소수점 처리는 계산의 정확성은 물론이고 일관되고 통일성 있는 계산값을 나타내기

위해서 매우 중요하다. 이것의 처리 방법에 따라 최종적인 결과에 큰 차이를 나타낼 수도 있다. 소수점

이하의 유효자리수는 각 파라메터에 따라 다르며, 본 절에서 주어진 예제 풀이와 같이 나타내되

반올림을 한다. 이전 단계에서 계산한 파라메터 값을 이용하여 다음 단계의 계산할 때는 특히 유의해야

한다. 처음의 파라메터 값을 반올림하여 구한 다음, 그 반올림하여 구한 값을 이용하여 다음 파라메터

값을 구한다.

 

(1) 운영분석

    운영분석은 교차로 구조, 교통조건 및 교통운영조건이 주어지고 교차로의 서비스수준을 구하는 과정이다.

    운영분석은 1) 입력자료 및 교통량 보정, 2) 직진환산계수 산정, 3) 차로군 분류, 4) 포화교통량 산정,

    5) 서비스 수준 결정의 단계를 거쳐 이루어진다. 각 단계의 계산과정은 해당 분석표를 이용할 수 있다.

    이 분석표는 위의 계산 과정과 같은 순서로 구성되어 있으나, 한 과정은 반드시 한 장의 분석표에 표시

    되는 것은 아니다.

 

1) 입력자료

    입력자료는 교차로 기하구조, 교통량, 신호조건 등 분석에 필요한 모든 도로, 교통조건 및 교통운영

    조건을 망라한다. 기존 교차로를 분석한다면, 대부분의 자료는 현장에서 관측한다. 반면에 장래의

    조건을 분석하고자 한다면, 예측된 교통량 자료를 사용하고 교차로 기하구조 및 신호조건은 주어진 값을

    사용한다. <그림 8-9>는 자료입력에 사용되는 운영분석표이다. 이 분석표의 맨 위 부분은 분석대상

    교차로의 이름, 주변의 토지이용 특성, 자료조사 시간 및 조사자의 이름을 기록한다. 그 아래 부분은

    교차로의 기하구조 및 좌회전통제의 종류를 스케치한다. 또 교차로 전체에 일률적으로 적용되는 값,

    예를 들어 분석기간, 첨두시간계수(PHF), 중차량 혼입율(P), 출발지연시간(start-up delay), 진행연장

    시간(end lag) 등 필요한 자료와 버스 베이(bus bay)유무를 여기에 기입한다. 우리나라에서는 출발

    지연시간을 2.3초, 진행연장시간을 2.0초로 통일하여 사용하고 있다. 따라서 유효녹색시간은 녹색신호

    시간보다 0.3초 짧다.

    입력자료 중에서 반복적으로 사용되는 자료는 각 운영분석표에 반복해서 기록된다. 예를 들어 이동류별

    교통량, 보정 교통량, 차로군별 교통량, 차로군 분류 표시 등이다. 초기 대기차량(initial queue)의 값

    Qb는 지체 계산 때만 필요하므로 그때 주어진다.

    분석과정의 이해를 돕기 위하여 대표적인 한 접근로의 자료를 사용하여 앞으로 모든 과정을 설명

    하도록 한다. 분석은 <그림 8-9>의 운영분석표에 나타난 교차로의 동향(EB) 접근로를 대상으로 한다.

 

(가) 그림으로 반드시 표현되어야 할 사항

 

① 차로수

② 좌회전 전용차로 유무

③ 교통섬, 횡단보도

④ 차로의 이용 상황

 

좌회전 전용차로의 길이는 충분하다고 가정하고 이 길이의 영향은 분석에서 고려하지 않는다.

 

(나) 그림과 함께 제시할 자료

 

① 분석기간: 보통 15분 단위(0.25 시간)로 한다.

② 첨두시간계수(PHF)

③ 중차량 혼입율

④ 각 접근로별 버스 베이 유무

 

(다) 각 접근로별로 기입할 사항

 

① 회전이동류별 교통량(vph)

② 회전이동류별 초기 대기차량대수(vph) : 분석표 4의 ②에 기입한다.

③ U턴 교통량(vph)

④ 정지선에서부터 60m 이내에 있는 이면도로로부터의 진입 교통량(vph)

⑤ 정지선으로부터 60m 이내에 있는 이면도로로의 진출 교통량(vph)

⑥ 정지선으로부터 75m 이내에 있는 버스정거장에서의 버스 정차대수(vph)

⑦ 정지선으로부터 75m 이내에서 노상주차 가능여부

⑧ 주차가 가능한 경우 시간당 주차활동대수(주차하러 들어오거나 주차가 끝나고나가는 대수) (vph)

⑨ 우회전을 방해하는 교차도로의 양방향 횡단보행자수(인/시)

⑩ 보행신호시간(초)

⑪ 상류부의 링크 길이(m)

⑫ 상류부 링크의 순행속도(kph): m/초의 단위로 환산하여 사용한다.

⑬ 경사(%), 평균 차로폭(m), 정지선으로부터 버스 정류장까지의 거리(m), 좌회전곡선반경(m)

 

(라) 신호에 관한 사항

 

① 주기

② 현시를 순서대로 스케치

③ 좌회전의 형태(CASE 번호)

④ 신호시간(초)

⑤ 옵셋(초) 값은 운영분석표 4의 ⑧에 기록

 

 

입 력 자 료

교차로명: A도로 × B도로 도로조사시간: 2001.4.26. 15:30~15:45

지점특성: 일반업무지구 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

WB

NB

EB

버스베이

기 타

① 분석기간 : 0.25 시간

② PHF = 0.95

③ 중차량 혼입율(P)=5%

④ 버스베이 : NB만 있음

 

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

① 교통량, VH(vph) 90 600 320

③ U턴 교통량(vph) 0

④ 진입교통량, Ven(vph) 23

⑤ 진출교통량, Vex(vph) 20

⑥ 버스정차대수, Vb(vph) 11

⑦ 주차여부(○, ×) ○

⑧ 주차활동대수, Vpark(vph) 10

⑨ 횡단보행자수1)(인/시) 400

⑩ 보행신호시간1), Gp(초) 40

⑪ 상류 링크길이(m) 400

⑫ 순행속도(kph) 50

⑬ 경사/ w / l / RL

2) 0/3.3/30/12

 

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : ① (주기 = 120초)

② 현시

③ 좌회전 형태

EB,WB: 비보호

(CASE 6)

NB,SB: 양방보호

(CASE 1)

④ 신호 시간

G= 45

Y= 3

G= 20

Y= 3

G= 46

Y= 3

 

그림 8-9 입력자료 (운영분석표 1)

 

2) 교통량 보정 및 차로군 분류

(가) 교통량 보정

      교통량 보정은 시간 교통량을 첨두 15분 교통류율로 바꾸고, 한 이동류가 여러 차로를 이용할 경우

      가장 이용율이 높은 차로를 기준으로 한 교통량으로 환산하는 것이다. 적색신호에서 교차로를 빠져나

      가는 우회전 교통량은 분석에서 제외되어야 하므로 이에 대한 보정을 해 준다. 이를 제외하는 이유는

      분석하는 교통량은 녹색신호 시간을 소비하는 모든 교통량이기 때문이다. 원 안의 번호는 <그림 8-10>의

      각 항목의 번호와 일치한다.

 

① 교통량 : 교차로에 진입하는 각 이동류별 한시간 교통량이다. 이 교통량은 운영 분석표 1의 ①에

    기입된 값의 반복이다. 즉, 좌회전 = 90vph, 직진 = 600vph,우회전 = 320vph이다.

 

② 차로이용률 계수 : 직진교통이 직진만의 차로를 이용한다고 가정하고 <표 8-5>를 이용하여 구하며,

    직진 교통량에만 적용된다. 여기서는 직진만의 차로 수가 1 개이며, 직진 교통량이 800vph 이하

    이므로 이 계수는 1.0이다.

 

③ RTOR 보정 : 공용 우회전차로에서 적색신호에 우회전하는 차량을 제외한다. <표 8-6>을 이용해서

    구한다. 이 접근로는 도류화 되지 않은 공용 우회전 차로를 가지므로 이 계수는 0.5이다.

 

④ 보정교통량 : 위의 모든 교통량을 운영분석표 1에서 주어진 PHF로 나눈 다음, 직진 교통량은

    차로이용률 계수를 곱하고, 우회전 교통량은 위 ③에서 얻은 계수를 곱한다. 따라서, 좌회전

    =90/0.95=95vph, 직진=(600/0.95)×1.0=632vph, 우회전=(320/0.95)×0.5=168vph이다.

 

(나) 차로군 분류

      모든 분석은 차로군별로 이루어진다. 심지어 공용차로를 이용하여 같은 신호 현시에 진행하는

      이동류라 할지라도 다른 차로군을 형성하여 별도로 분석될 수도 있다. 그 이유는 공용차로의 경우 직진

      교통은 공용차로를 이용할 수 있으나, 회전차량은 공용차로 이외의 직진차로를 이용할 수가 없기

      때문이다.

      차로군 분류는 근본적으로 공용 좌우회전 차로에서 내부 및 외부마찰로 인한 차두시간의 손실을 직진

      환산계수로 나타내어, 운전자가 교차로 정지선에 접근하거나, 정지해서 대기하거나, 혹은 녹색신호에서

      방출될 때 혼잡도(V/c, V/S 비)에 관해서 평형을 이루려는 경향을 가지고 각 차로를 이용한다는 가정에서

      부터 출발한다.

      따라서 좌회전은 내부마찰 즉, 좌회전 자체의 비효율, 좌회전 곡선반경의 영향, U턴의 영향을 종합

      하여 직진과 비교하여 직진환산계수를 구한다. 우회전은 내.외부마찰 즉, 우회전 자체의 비효율, 노변의

      버스, 노상주차, 이면도로의 진출입 차량 등에 의한 영향을 종합하여 직진과 비교한 직진환산계수를

      구한다.

      전용 회전차로는 항상 별개의 차로군을 가지며, 공용차로의 경우는 실질적 공용차로인지 혹은 실질적

      전용차로인지를 판별하는 것이 차로군 분류의 핵심이다. <그림 8-10>의 후반부는 이러한 차로군 분류의

      과정을 순서대로 나타내었다.

 

① 차로수, N : 분석에서 사용되는 N값은 공용 좌회전 차로가 있는 경우는 접근 로 전체의 차로수,

    전용 좌회전 차로가 있는 경우는 접근로 전체 차로중에서 이 전용 좌회전 차로를 제외한 차로수를

    사용한다. 따라서 이 값은 3이다.

 

② 보정 대향직진 교통량, Vo : 맞은편 접근로의 직진 교통량이다. 이 값은 보정된 값으로서, 이 예에서는

    600vph라 가정한다.

 

③ 비보호 간격수락율, P : <표 8-8>에서 1.39의 값을 얻는다. 이것은 대향 직진 차량 한 간격 당

    평균 1.39대가 비보호 좌회전 할 수 있다는 의미이다. 대향직진 교통량이 표에서 주어진 값들

    사이에 있으면 보간법으로 구한다.

 

④ 좌회전의 직진환산계수, El : 공용 좌회전차로에서의 비보호 좌회전이므로 CASE 6에 해당되며,

    <표 8-7> 및 (식 8-5)을 사용하여 구하면 다음과 같다.

 

    × 

 

 

 







  ×   

     

  ×  × 

  ×  



 = 3.39

 

⑤ 좌회전 곡선반경의 영향, Ep : <표 8-9>에서 1.11 값을 얻는다.

 

⑥ U턴의 영향, Eu : 이 예에서 U턴의 영향은 없다고 보았다. 왜냐 하면 비보호좌회전에서 U턴을

    허용하기에는 무리가 있고 또 도로폭의 여유가 이를 허용 하지 않는다고 가정을 했다. 따라서 U턴의

    영향 계수 Eu는 1.0이다. 만약 좌회전 가능한 차로가 2개인 접근로에서 U턴 교통량이 120vph이고

    좌회전 교통량이 880 vph이면 U턴%는 12% (120/1,000) 이므로 Eu2 는 <표 8-11>에서 1.2이다.

    U턴 전용차로가 있는 경우 이 계수는 1.0이다.

 

⑦ 종합적인 좌회전의 직진환산계수, EL : 위의 3개의 계수의 곱은, 3.39 × 1.11× 1.0 = 3.76 이다.

 

⑧ 진출입로의 영향, Ldw : 진출입차량으로 인한 차두시간 손실, Ldw = 0.9×23 + 1.4×20 = 49초 이다.

 

⑨ 버스정차의 영향, Tb : <표 8-12>에서 버스 베이가 없이 주행차로에 정차를 하 며, 주변이 일반

    업무지구이므로 이 값은 15.3초

 

⑩ 버스정류장 위치 계수, lb : 버스정장의 위치가 접근로의 정지선으로부터 30m 후방에 있으므로

    (운영분석표 1의 ⑬에 표시), lb = 0.6.

 

⑪ 버스정류장의 영향, Lbb : 버스정류장으로 인한 차두시간 손실시간. 버스정차 대수는 운영분석표

    1의 ⑥에 11대로 주어졌다. Lbb = 15.3 × 0.6 × 11 = 101초

 

⑫ 노상주차의 영향, Lp : 노상주차가 허용되며, 주차활동대수 Vpark가 10대이므로,

    Lp = 360 + 18×10 = 540초

 

⑬ 노변마찰의 영향, LH : 우회전차로의 총 노변마찰, 즉 녹색신호동안의 차두손실 시간은 (49 +

    101 + 540) × 0.3 = 207초

 

⑭ 우회전 횡단차단시간, fcGp : <표 8-13>에서 횡단보행자 400인/시 때 fc = 0.3이 며, Gp = 40초

    이므로 0.3 × 40 = 12초

 

⑮ 우회전차로 직진환산계수, ER : (식 8-11)에서,

 

ER1 =   

  









  



  ×  × 

 ×  



 = 3.00

 

⑯ VLF =  ×  × 

  × 

= 67vph (식 8-13)

 

⑰ VRF =  ×  × 

  × 

= 38vph(식 8-15)

 

⑱ VSTL = 



    ×    ×       = 141vph (식 8-17)

 

⑲ VSTR = 



    ×    ×       = - 6vph (식 8-20)

 

⑳ 차로군 분류: VSTL > VLF, VSTR < VRF

    따라서, <표 8-14>에 의해서 이 접근로는 두 개의 차로군 즉, 공용 좌회전 차로군과 실질적 전용

    우회전 차로군으로 구성된다. 다시 말하면 공용 좌회전차로를 비보호 좌회전과 직진이 같이 이용을

    하므로 이 두 이동류는 통합되어 하나의 V/S 또는 V/c비로 나타낼 수 있으며, 공용 우회전 차로는

    거의 전용 우회전 차로와 같이 사용된다. 나중에 용량계산 모듈(운영분석표 3)에서 계산되는 바와

    같이 우회전 차로의 V/c비가 좌회전과 직진 통합 차로군의 V/c비보다 크다는 것을 알 수 있다. 앞으로

    이 접근로의 모든 분석은 이들 각 차로군에 대해서 이루어진다.

 

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

① 교통량, VH(vph) 90 600 320

② 차로이용률계수<표 8-5> 1.0

③ RTOR보정<표 8-6> 0.5

④ 보정 교통량, V(vph) 95 632 168

 

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

① 차로수, N1) 3

② 보정 대향직진교통량2), Vo(vph) 600

③ 비보호간격수락률2), P<표 8-8> 1.39

④ 좌회전직진환산계수, El<표 8-7> 3.39

⑤ 좌회전곡선반경 영향, Ep<표 8-9> 1.11

⑥ U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0

⑦ EL = El × Ep × Eu 3.76

⑧ 진출입로 영향, Ldw = 0.9×Ven+1.4×Vex(초) 49

⑨ 버스정차의 영향, Tb<표 8-12>(초) 15.3

⑩ 버스정류장 위치, lb = (75-l)/75 0.6

⑪ 버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb(초) 101

⑫ 노상주차영향, Lp = 360+18Vpark (초) 540

⑬ 노변마찰의 영향 LH = (Ldw+Lbb+Lp)×0.3(초) 207

⑭ 우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 12

⑮ 우회전차로 직진환산계수4), ER 3.00

⑯ VLF (식 8-13, 14) 67

⑰ VRF (식 8-15, 16) 38

⑱ VSTL (식 8-17, 18, 345)) 141

⑲ VSTR (식 8-19, 20) -6

⑳ 차로군 분류

6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수

2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



 





  

  

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =   

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직 ․ 좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전 차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL ＞ VLF 이고 VSTR ＞ VRF 이면: 직진, 좌, 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL ＜ VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군 VSTR ＜ VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL ＞ VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군 VSTR ＞ VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

그림 8-10 교통량 보정 및 차로군 분류 (운영분석표 2)

 

3) 포화교통량 및 용량 계산

   차로군 분류가 끝나면 이후의 모든 과정은 차로군별로 분석이 된다. 각 차로군의 교통량이 새롭게

   구해지고, 따라서 각 차로군내에 포함된 회전교통량의 비율도 구할 수 있다. 이 비율과 회전교통의

   직진환산계수로부터 좌우회전의 보정계수, 정확히 말해 좌․우회전 차로의 보정계수를 구한다. 이렇게

   해서 얻은 보정계수와 접근로 전체에 일률적으로 적용되는 차로폭 보정계수, 경사 보정계수, 중차량

   보정계수를 사용하여 각 차로군의 포화교통량을 얻는다. 용량도 마찬가지로 차로군별로 구한다. <그림 8-11>은

   포화교통량 및 용량 계산과정을 나타낸 운영분석표이다.

 

(가) 포화교통량 계산

 

① 차로군 분류 : 앞의 운영분석표 2에서 표시된 차로군 분류와 같다.

② 이동류 교통량 : 앞의 운영분석표 2의 교통량 보정 ④항과 같다.

③ 회전의 직진환산계수, EL, ER : 앞의 운영분석표 2의 차로군 분류 ⑦, ⑮항과 같다.

④ 차로군별 교통량, Vi : 각 차로군별 교통량은 공용 회전차로에서 첫 회전차량 앞에 도착하는

 

직진 교통량 즉, VLF 또는 VRF 값을 알면 이를 쉽게 구할 수 있다. 예를 들어 본 예제에서 공용

좌회전 차로군의 총 교통량은 총 직진 교통량에서 VRF를 빼고 좌회전 교통량을 합하면 된다.

반면 실질적 우회전 차로군의 교통량은 우회전 교통량에다 VRF를 더하면 된다

 

가) 공용 좌회전 : VTh - VRF + VL = 632 - 38 + 95 = 689vph

나) 공용 우회전 : 해당 없음

다) 실질적 좌회전 : 해당 없음

라) 실질적 우회전 : VRF + VR = 38 + 168 = 206vph

마) 실질적 직진 : 해당 없음

바) 통합 차로군 : 해당 없음

 

⑤ 회전 교통량비, PL, PLT, PR, PRT : 각 차로군의 총 교통량에서 회전 교통량이 차지하는 비율

    이다. 편의상 공용 회전차로군에서는 PLT 또는 PRT로 나타내며, 실질적 전용 차로군에서는 PL

    또는 PR 로 나타낸다. 따라서,

    위의 공용 좌회전 차로군의 회전 교통량비는 PLT = 95/689 = 0.14,

    실질적 우회전 차로군의 회전 교통량비는 PR = 168/206 = 0.82

 

⑥ 회전 보정계수, fLT, fRT : 위의 회전 교통량비와 분석표 2의 ④항 및 ⑮항에서 구한 직진환산

    계수를 이용하여 보정계수를 구한다.

 

공용 좌회전 차로군 :         



= 0.721

 

실질적 전용 우회전 차로군 :        



= 0.379

 

⑦ 차로폭 보정계수, fw : 두 차로군에 동일하게 적용되는 값이다. 차로폭은 운영분석표 1의 ⑬항에

    나타나 있으며, <표 8-15>에서 이에 대한 보정계수 값은1.0 이다.

 

⑧ 경사 보정계수, fg : 두 차로군에 동일하게 적용되는 값이다. 경사는 분석표 1의 ⑬항에 나타나

    있으며, <표 8-16>에서 이에 대한 보정계수 값은 1.0

 

⑨ 중차량 보정계수, fHV : 모든 접근로에 동일하게 적용되는 값이다. 중차량 혼입률은 운영분석

    표 1의 그림 우측 ③항에 나와 있으며, 이에 대한 보정계수는 (식 8-39)로부터 구한다. 즉

 

      × 



= 0.96

 

⑩ 차로군의 포화교통량, Si : (식 8-38)을 이용하여 각 차로군별로 구한다. 여기서 차로군의 차로수는

    이동류에 사용되는 차로수를 말한다.

    공용 좌회전 차로군 : SLT = 2,200×2×0.721×1.0×1.0×0.96 = 3046vphg

    실질적 전용 우회전 차로군 : SR = 2,200×1×0.379×1.0×1.0×0.96 = 800vphg

 

(나) 용량계산

 

① 차로군 분류 : 운영분석표 2 및 앞의 포화교통량 계산의 ①항 차로군 분류와 같다.

② 차로군 교통량, Vi : 앞의 포화교통량 계산의 ④항과 같다.

③ 차로군의 교통량비, (V/S) = y : 각 차로군의 교통량을 포화교통량으로 나눈 값이다. 이 값은

    포화도에 유효녹색시간비를 곱한 값과 같다. 그러나 계산 결과의 통일을 위해서 교통량을 포화

    교통량으로 나눈 값을 사용한다.

(V/S)LT = 689/3,046 = 0.226(V/S)R = 206/800 = 0.258

 

④ 현시의 임계차로군 : 각 신호현시에서 진행하는 차로군 중에서 y값이 가장 큰 차로군을 말한다.

    따라서 다른 접근로 및 다른 현시에 대해서 모두 고려해야한다. 이 예에서는 동향(EB) 접근로와

    서향(WB) 접근로 모두를 고려할 때 임계차로군이 동향(EB) 접근로의 실질적 전용 우회전

    차로군이라고 가정한 것이다. 설계 또는 계획분석에서는 이 차로군을 기준으로 신호 파라메터를

    결정한다. 해당되는 차로군에 ν표시를 한다.

 

⑤ 임계차로군의 V/S 합 : 위에서 표시한 임계차로군의 y 값을 합한 것이다. 이 값은 교차로

    전체의 임계 V/c를 구하거나, 설계분석 및 계획분석에서 적정신호주기를 구하는 데 사용된다.

    이 값은 교차로의 모든 접근로에 대한 신호현시의 임계차로군 및 그들 차로군의 V/S비를

    알아야만 이 값을 구할 수 있다.

 

⑥ 차로군 유효녹색시간비, g/C : 차로군이 받는 녹색시간비이다. 유효녹색시간은 녹색신호시간

    에서 0.3초를 뺀 값을 사용한다.

 

g/C = (45 - 0.3)/120 = 0.373

 

⑦ 차로군 용량, c = S(g/C) : 각 차로군의 포화교통량에다 유효녹색시간비를 곱한 것이다.

 

cLT = 3046 × 0.373 = 1136vph cR = 800 × 0.373 = 298vph

 

⑧ 차로군의 포화도, (V/c) = X : 각 차로군의 교통량을 용량으로 나눈 값이다. 어떤 차로군에

    대한 이 값이 1.0보다 크면 사실상 이 차로군은 매우 혼잡하다는 것을 의미한다. 그러나 이러한

    바람직하지 못한 교통성과에도 불구하고 교차로 전체의 서비스수준이나 다음에 설명하는 임계

    V/c 비는 매우 좋게 나타나는 수가 있으므로 교차로 전체의 서비스수준이나 임계 V/c 비를

    절대적으로 신뢰해서는 아니 된다.

 

XLT = 689/1,136 = 0.61 XR = 206/298 = 0.69

 

⑨ 손실시간, 임계 V/c 비 : 신호현시 당 손실시간은 황색시간 + 0.3초이다. 만약 이 교차로가 3현

    시로 운영된다면 각 현시 당 3초의 황색시간을 가지므로, 주기 당 손실시간 L = 3(3+0.3) =

    9.9초이다. 임계 V/c 비는 적정한 신호운영 조건하에서 교차로 전체의 혼잡도를 나타내는 지

    표이다. 신호운영이 잘못되어 있으면 어느 이동류 또는 접근로의 V/c 비가 1.0보다 큰데도 불

    구하고 이 임계 V/c 비의 값은 1.0보다 작을 수 있다. 따라서 임계 V/c 비가 교차로 전체의

    서비스 수준을 잘 나타낸다고 볼 수 없다. 위와 같은 경우, 신호운영 조건을 개선하여 이 값을

    현저히 줄일 수 있다. 이 값은 (식 8-42)로부터 얻는다.

 

⑩ 적정주기 : 설계분석에서만 필요한 항이므로 설계분석 과정에서 설명된다.

 

포 화 교 통 량 계 산

접근로 EB WB NB SB

① 차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

② 이동류 교통량, V 95 632 168

③ 회전 직진환산계수, EL, ER 3.76 / 3.0

④ 차로군별

교통량

Vi (vph)

공용LT: VTh-VRF+VL 689

공용RT: VTh-VLF+VR

실질LT1): VLF+VL

실질RT1): VRF+VR 206

실질TH: VTh-VLF-VRF

통합차로군: VTh+VL+VR

⑤ 회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT



 or  0.14 / 0.82

⑥ 회전보정계수3)fLT, fRT

1

1 +P( E -1)

0.721 / 0.379

⑦ 차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0

⑧ 경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0

⑨ 중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96

⑩ 포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

3046 / 800

1) 전용 좌․우회전에도 사용 3)직 ․ 좌․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 f LT × f RT =

1

1 + P LT (E L - 1) + P RT (E R - 1)

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT, PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

① 차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

② 차로군 교통량, Vi (vph) 689 / 206

③ 차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.226 / 0.258

④ 현시의 임계 차로군( )

⑤ 임계차로군의 V/S 합

⑥ 차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.373

⑦ 차로군 용량, ci = Si(g/C)i 1136 / 298

⑧ 차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.61 / 0.69

⑨ 손실시간, 임계 V/c 비 3(3 + 0.3) = 9.9초

⑩ 적정주기(설계분석시)

 

그림 8-11 포화교통량 및 용량계산(운영분석표 3)

 

4) 지체계산 및 서비스 수준 결정

    차로군별로 균일지체, 증분지체 및 추가지체를 계산하고 연동효과에 의한 지체를 보정하여 총 평균

    제어지체를 구한 다음 각 차로군의 서비스 수준을 구한다. 한 접근로의 서비스 수준 분석은, 이 접근로에

    포함된 각 차로군들의 평균제어지체를 그들의 교통량에 관하여 가중평균하여 얻은 접근로의 평균제어

    지체로부터 구한다. 또 교차로 전체의 서비스 수준은, 각 접근로의 평균제어지체를 그들의 교통량에

    관하여 가중평균하여 교차로 전체의 평균제어지체를 계산한 후 <표 8-2>로부터 얻는다.

    이렇게 해서 얻은 교차로 전체의 평균지체 또는 서비스 수준은 녹색시간 동안 교차로를 이용하는

    모든 교통량에 관한 평균값인 반면, 앞 절에서 설명한 교차로 전체의 임계 V/c비는 각 현시의 임계

    차로군에 관한 것이므로 교차로의 교통상황을 나타내는 방법에서 차이가 남을 유념해야 한다. 임계

    V/c비가 매우 큰 데도 불구하고 평균지체의 값이 그다지 크지 않으면, 이 교차로의 임계차로군과

    그렇지 않는 차로군 간의 혼잡도의 차이가 많다는 의미이다. 이런 경우는 각 차로군의 교통수요에

    적절한 신호현시 및 신호시간으로 변경해 주면 임계 V/c비를 줄일 수 있다.

 

(가) 차로군 분석

 

① 차로군 분류 : 운영분석표 2, 3에 나타난 것과 같음

 

② 초기 대기차량 대수, Qb : 분석기간 이전에 다 처리되지 않은 차량이 남아 분석기간 동안 도착

    차량의 지체에 영향을 주는 차량대수(대). 본 예제에서는 공용 좌회전 차로군에는 Qb = 40대,

    실질적 전용 우회전 차로군에는 Qb가 없다고 가정.

 

③ 추가지체 유형 판단 : 공용 좌회전 차로군에는 초기 대기차량이 존재하므로,(1-X)cT를 계산하여

    Qb과 비교한다. 즉;

    유형 I : 0 < Qb < (1-X)cT(식 8-43)

    유형 II : 0 < (1-X)cT < Qb (식 8-44)

    유형 III : (1-X)cT < 0 < Qb(식 8-45)

    이 예제에서 (1 - X)cT = (1 - 0.61)×1136×0.25 = 111 대 > 40 대

    따라서, 공용 좌회전 차로군은 유형 I에 해당.

 

④ 균일지체, d1 : 도착교통이 완전히 일정한 시간간격으로 도착한다고 가정 할 때의 지체값이다.

    공용 좌회전 차로군은 위의 추가지체 유형 I에 해당하므로, 두 번째 식을 사용해서 구한다.

 

  ×  ×    



 ×  ×      

 × 

= 32.8 초/대

 

실질적 전용 우회전 차로군에 대해서는;

     × 

 ×     

  초대

 

⑤ 증분지체, d2 : 도착교통의 무작위성, 과포화성으로 인한 증분 지체이다.

    공용 좌회전 차로군 :

 

   × 





    

        × 

 ×  



 = 2.4 초/대

 

실질적 전용 우회전 차로군 :

 

   × 





     

     × 

 ×  



 = 12.4 초/대

 

⑥ 추가지체, d3 : 초기 대기차량에 의해서 분석기간 동안에 도착한 차량이 받는 지체이다. 공용

    좌회전 차로군은 유형 I이므로;

 

    ×  ×    

  ×  

  초대

 

    실질적 전용 우회전 차로군은 Qb가 없으므로 d3는 0이다.

 

⑦ 순행시간, Tc : 이 접근로 상류부 링크의 순행시간으로서, 링크의 길이는 400 m이고 순행속도는

    50 kph이므로(운영분석표 1 참조) 순행시간은 400 ×3.6/50 = 28.8 초이다.

 

⑧ 옵셋 : 이 값은 상류부의 주 이동류와 이 차로군의 녹색시간이 켜지는 시간의 차이로서 이 예제

    에서는 운영분석표 4의 ⑧에 나타난 값 10초이다.

 

⑨ 옵셋편의율, TVO : 순행시간과 옵셋이 얼마나 잘 일치하는가를 나타내는 지표이다. 이 값이

    - 값이나 1.0보다 큰 값을 갖는 경우는 정수 값을 빼주어서, 이 값이 0~1.0 사이의 값이 되도록

      만들어 준다. 본 예에서; TVO = (Tc - offset)/C = (28.8 - 10)/120 = 0.16

 

⑩ 연동계수, PF : 연동의 효과를 나타내는 모든 이동류에 대해서 적용한다. 좌 우회전 및 직진이

    동시신호에서 진행하므로 모두 연동효과를 가진다. 이 연동계수는 옵셋편의율(偏倚率) TVO과

    녹색시간비(g/C)로부터 <표 8-17>을 이용해서 보간법으로 구한다. PF = 0.56

 

⑪ 평균 제어지체, d : 균일지체에 연동계수를 곱하고, 증분지체와 추가지체를 합 한 값이다.

    공용 좌회전 차로군 : d = 32.8×0.56 + 2.4 + 22.7 = 43.5 초/대

    실질적 전용 우회전 : d = 31.8×0.56 + 12.4 + 0 = 30.2 초/대

 

⑫ 차로군 서비스 수준 : 위에서 구한 차로군의 평균 제어지체 값으로부터 <표 8-2>를 이용하여 구한다.

 

공용 좌회전 차로군 : C

실질적 전용 우회전 차로군 : C

 

(나) 접근로 분석

 

① 접근로 지체 : 해당 접근로에 포함된 이동류의 지체를 교통량에 관해서 가중평균한 값이다.

 

   

 ×    × 

  초대

 

② 접근로 서비스 수준 : <표 8-2>에서 찾는다. LOS = C

 

(다) 교차로 분석

 

① 접근로 교통량 : 접근로 전체의 교통량. 689 + 206 = 895 vph

 

② 교차로 지체 : 각 접근로의 평균지체를 교통량에 관해서 가중평균한 값이다.

 

 

           

 ×    ×     ×      ×  

 

③ 교차로 서비스 수준 : 위의 dI 값을 이용하여 <표 8-2>에서 찾는다.

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접근로 EB WB NB SB

① 차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

② 초기 대기차량대수, Qb (대) 40 / 0

③ 추가지체 유형 판단1) 유형 I / -

④ 균일지체

d1

=  min  

 

(Qb = 0때)

=  

 

 





(유형Ⅰ때)

=



(유형 Ⅱ,Ⅲ때)

32.8 /31.8

⑤ 증분지체

  



 

    

   

 

 

2.4 / 12.4

⑥ 추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 22.7 / 0

⑦ 순행시간 Tc = 링크길이/순행속도 (초) 28.8

⑧ (적정)옵셋 (초) 10

⑨ 옵셋 편의율 TVO = (Tc - offset)/C 0.16

⑩ 연동계수, PF<표 8-17> 0.56

⑪ 평균 제어지체 (초/대) di = d

1(PF) + d2 + d3 43.5 / 30.2

⑫ 차로군 서비스수준<표 8-2> C / C

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

   유형 Ⅰ: 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ: 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ: (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용: d3 =  







(유형 Ⅰ때)

= 



     (유형 Ⅱ때)

= 



 (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

① 접근로 지체, dA = 



 

 

40.4

② 접근로 서비스수준<표 8-2> C

교차로 분석

① 접근로 교통량, VA = 

 (vph) 895

② 교차로 지체, dI =

  

③ 교차로 서비스수준<표 8-2>

 

그림 8-12 지체계산 및 서비스수준 판정(운영분석표 4)

 

(2) 설계분석

    설계분석은 교차로 구조, 교통조건, 신호조건 중에서 2가지와, 소요 서비스수준이 주어졌을 때, 나머지 한 가지

    요소를 구하는 분석이다. 신호조건을 구할 경우는 가장 좋은 서비스수준을 나타내는 신호조건을 구한다.

    앞에서 설명한 바와 같이 교차로 구조, 교통량, 신호시간의 3가지 요소 중에서 2가지와 소요 서비스

    수준이 주어지고 나머지 한 가지 요소를 구하는 것이 설계분석이다. 그러나 각 요소들의 적정값을

    찾는다는 것은 결국 반복적인 운영분석의 과정을 거쳐야 하므로 분석과정이 순서만 바뀔 뿐 운영분석의

    틀을 벗어나지는 않는다. 따라서 3가지 종류의 설계분석에 대한 각각의 분석표를 사용하기보다 운영

    분석표를 사용한다.

    가장 대표적인 설계분석은 교차로 구조와 교통량이 주어지고 서비스수준을 가장 좋게 하는 적정

    신호를 구하는 문제이다. 나머지 문제 즉 교통량과 신호조건 및 소요 서비스수준이 주어지고 교차로

    구조를 결정하는 문제는 교차로 구조를 공학적인 판단으로 가정하고 반복적인 운영분석을 통하여 구할

    수 있다. 또 교차로 조건, 신호조건 및 소요 서비스수준이 주어지고 최대 서비스교통량을 구하는 문제는

    교차로 전체에 관한 문제라기보다 한 접근로에 관한 문제이므로 비교적 단순하다.

    설계분석의 대표적인 문제 즉 교차로 구조와 교통량이 주어지고 서비스수준을 가장 좋게 하는 적정

    신호를 계산하는 문제의 분석과정을 예로 들어 다음에 설명한다. 구하는 신호 파라메터는 적정주기,

    적정현시, 적정 녹색시간이며, 이중에서 분석에 가장 큰 영향을 주는 것은 주기이다. 이 문제는 교통량

    및 교차로 조건이 주어지고 최소 지체값을 나타내는 신호시간 을 찾는 것이다. 다시 말하면 최적 신호

    시간을 구하는 문제이므로 설계 서비스 수준은 의미가 없다.

    설계분석 과정을 설명하는 데 사용된 예제는 뒤의 예제 2번에서 주어진 것과 유사한 교차로이다.

    예제 2에서 사용된 운영분석을 목적으로 한 신호시간 계획은 최적의 상태가 아니므로 이 신호를 최적화

    하는 과정을 본 예제에서 설명한다. 단지 4개의 접근로를 모두 설명하기에는 번거로움이 있기 때문에

    북향(NB) 접근로 하나만을 기준으로 설명하였다. 초기 대기차량은 없다고 가정한다.

 

1) 입력자료(설계분석표 1)

   신호에 관한 파라메터 값 외에는 운영분석 때와 같은 방법으로 기입한다. 분석의 과정에서 필요한

   경우 어떤 신호 파라메터의 값은 공학적인 판단으로 가정을 하고 나중에 다시 검토한다. <그림 8-13>은

   설계분석의 입력자료 양식이다.

 

① 좌회전 형태, 개략적인 주기를 가정: 접근로의 모양에 따라 좌회전 형태를 가정한다. 전용 좌회전

    차로가 있으면 양방 보호좌회전 신호, 공용 좌회전 차로가 있으면 직좌 동시신호를 사용한다.

    개략적인 주기는 교통량과 차로수를 감안하여 공학적인 판단을 하여 가정한다. 적정주기보다 큰

    주기가 작은 주기보다 낫다. 이렇게 가정한 주기는 나중에 최적화된다. 일반적으로 직진 교통량이

    차로 당 500 vph 이상이면 처음 120초 주기로 가정한다. 본 예제에서는 운영분석에서 사용한 주기와

    구분하기 위하여 130초 주기로 가정한다. 황색시간은 교차로 크기와 접근속도를 고려하여 적절한

    값으로 정한다. 여기서는 모든 이동류에 대하여 3초로 한다.

 

② 보행자 신호시간 Gp : 설계분석에서는 이 값이 해당 접근로의 우측 접근로의 횡단보행자 최소

    신호시간을 나타낸다. 즉 북향(NB) 접근로를 분석 할 경우, 서향(WB) 접근로의 보행자 횡단

    거리를 33m라 가정하면 보행속도를 1.2 m/초라 할 때, 보행자 점멸시간 = 33/1.2 = 28 초, 최소

    보행자 녹색시간 = 4 초이므로 횡단보행자 최소신호시간은 32 초이다.

    이 값은 두 가지 목적으로 사용된다. 각 접근로의 우회전 가능한 녹색시간 은 교차도로의 횡단보행자

    최소신호시간보다 짧아서는 아니 되므로 적정주기를 결정하는데 기준을 제공한다. 또 이 값은 fc 계수와

    함께 우회전을 차단하는 시간을 나타내는 데 사용되며, 반복계산 할 때 수렴속도를 빨리하기 위하여 이

    값을 변화 시키지 않는다.

    우회전이 도류화 되어 있어 우회전 한 후 교차도로의 횡단보행자에 의해 방해를 받지 않는 경우는

    이 값을 사용할 필요가 없다.

 

입 력 자 료

교차로명: “가”도로 × “나”도로 조사시간: 2001.5.15. 17:30 ~ 45

지점특성: 백화점 앞 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

WB

NB

EB

기타

분석기간 : 0.25 시간

PHF : 0.95

중차량 혼입율(P) : 5 %

버스베이 : 동 ․ 서 접근로만

있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 160 1,200 350

U턴 교통량(vph) 0

진입교통량, Ven(vph) 30

진출교통량, Vex(vph) 40

버스정차대수, Vb(vph) 30

주차여부(o, x) x

주차활동대수, Vpark(vph) -

횡단보행자수1)(인/시) 250

② 보행신호시간1), Gp(초) 32

상류 링크길이(m) 500

순행속도(kph) 60

경사/ w / l / RL

2) 0/3.3/60/20

1)우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : ①(주기 = 130초 가정)

현 시 좌회전 형태

동서도로:양방보호

남북도로:직좌동시

신호시간

G=

Y= 3

G=

Y= 3

G=

Y= 3

G=

Y= 3

G=

Y= 3

G=

Y= 3

 

그림 8-13 입력 자료(설계분석표 1)

 

2) 교통량 보정 및 차로군 분류(설계분석표 2)

    EL, ER 계산에서 신호운영 변수를 고려하는 것 외에는 운영분석 때와 같은 방법으로 표를 작성한다.

    <그림 8-14>는 설계분석에 사용되는 교통량 보정 및 차로군 분류 양식이다.

 

① El을 <표 8-7>을 이용해서 찾거나 비보호 좌회전인 경우 계산한다. 좌회전 자체의 영향, 곡선

    반경의 영향, U턴의 영향을 종합하여 EL을 계산한다.

② LH을 계산한다. 공용 우회전은 직진과 같은 녹색신호에서 진행하므로 녹색신호동안의 노변마찰을

    다음과 같이 구한다. 즉, LH 값은 220×0.3 = 66 이다.

③ 우회전 차단시간 fcGp를 계산한다. 여기서는 0.3×32 = 10초이다. 그러나 우회전도류화가 되어

    있는 경우는 우회전 차단이 되지 않으므로 계산할 필요가 없다.

④ ER을 계산한다. ER 값은 다음과 같다.

 

ER1 = 1.16 +



  





    

    

   

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 = 1.16 +  



(우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

이 접근로의 ER1 = 1.16 + 

  









  



  ×  × 

 ×   



 = 2.04 이다.

 

이 접근로는 CASE 5에 해당되므로 NT = 5 - 1 = 4이다(식 8-11 참조).

 

⑤ VLF, VRF, VSTL, VSTR을 운영분석과 같은 방법으로 계산한다.

 

⑥ 차로군 분류를 한다.

 

교통량 보정 및 차로군 분류 C = 130초

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 160 1,200 350

차로이용률계수<표 8-5> 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.5

보정 교통량, V(vph) 168 1,288 184

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> -

① 좌회전직진환산계수,El<표 8-7> 1.02

좌회전곡선반경영향,Ep<표 8-9> 1.05

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0

① EL = El × Ep × Eu 1.07

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex(초)

83

버스정차의 영향,Tb<표 8-12>(초) 22.8

버스정류장위치, lb=(75-l)/75 0.2

버스영향, Lbb=Tb×lb×Vb(초) 137

주차영향, Lp=360+18Vpark(초) 0

② 노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp) ×g/C(초)

66

③ 우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 10

④ 우회전차로 직진환산계수4),ER 2.04

⑤ VLF (식 8-13, 14) 106

VRF (식 8-15, 16) 48

VSTL (식 8-17, 18, 345)) 557

VSTR (식 8-19, 20) -7

⑥ 차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수. 2) 비보호좌회전에서만 적용,

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



 





  

  

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =   

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군 VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군 VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

그림 8-14 교통량 보정 및 차로군 분류(설계분석표 2)

 

3) 포화교통량 및 용량 계산

   포화교통량 계산 방법은 운영분석 때와 다름이 없다. 용량계산은 다음과 같다.

 

① 각 차로군의 교통량비, (V/S)i를 계산한다. 이 단계에서는 북향(NB) 접근로 이외의 접근로에 대한

    자료도 알아야 하므로 다른 접근로의 차로군에 대한 값을 가정해서 제시한다. 그러나 이 가정된

    값들은 뒤의 예제 5에서 실제로 계산된 값이다.

 

② 현시 결정 및 임계차로군 : 동서도로 접근로는 전용 좌회전 차로가 있으므로 양방 보호좌회전

    또는 직좌 동시신호 중 어느 것을 사용해도 좋다. <그림 8-15>에 나타난 각 차로군의 V/S비로

    부터 적정 현시는 다음과 같이 구한다.

 

㉮ 동서도로 :

㉠ 직좌 동시신호 때의 교통량비의 합

   - 동향 접근로의 임계차로군의 V/S비 = 0.245

   - 서향 접근로의 임계차로군의 V/S비 = 0.286 계 0.531

㉡ 양방보호 좌회전 및 직진신호 때의 교통량비의 합

   - 양방보호 좌회전신호 때의 임계차로군의 V/S비 = 0.155

   - 직진 때의 임계차로군의 V/S비 = 0.286 계 0.441

* 따라서 양방보호 좌회전 및 직진신호를 사용하는 것이 더 좋다.

 

㉯ 남북도로 :

    공용 좌회전 차로가 있으므로 직좌 동시신호를 사용할 수 밖에 없다.

    따라서, 북향 접근로의 임계차로군의 V/S비 = 0.200

    남향 접근로의 V/S비 = 0.206 계 0.406

    뒤에 적정주기를 구하는 반복계산에도 불구하고 이 적정 현시방법은 변하지 않는다.

 

③ 임계차로군의 V/S 합 : (0.441 + 0.406) = 0.847

 

④ 차로군별 유효녹색시간비 :

    주기 당 유효녹색시간 = 130 - 13.2 = 116.8초

    가) 동서도로 양방 보호좌회전 : 116.8 × 0.155/0.847 = 21.4초

    나) 동서도로 양방 직진 : 116.8 × 0.286/0.847 = 39.4초

    다) 남북도로 북향접근로 직좌 동시신호 : 116.8 × 0.200/0.847 = 27.6초

    라) 남북도로 남향접근로 직좌 동시신호 : 116.8 × 0.206/0.847 = 28.4초

         따라서 차로군별 유효녹색시간비는

    가) 동서도로보호좌회전 : 21.4/130 = 0.165

    나) 동서도로 직진 : 39.4/130 = 0.303

    다) 북향 접근로 : 27.6/130 = 0.212

    라) 남향 접근로 : 28.4/130 = 0.218

 

⑤ 차로군 용량, ci : 각 차로군의 포화교통량에다 차로군 녹색시간비를 곱하여 얻는다. 북향 접근로의

    공용좌회전+직진용량 = 8,380 × 0.212 = 1777vph

    실질적 전용 우회전용량 = 1,159 × 0.212 = 246vph

 

⑥ 차로군 포화도, Xi : 각 차로군의 교통량을 용량으로 나눈다.

    북향 접근로의 공용좌회전+직진의 포화도 : 1,408/1,777 = 0.79

    실질적 전용 우회전의 포화도 : 232/246 = 0.94

 

⑦ 손실시간, 임계 V/c 비(Xc) : 4현시가 필요하며, 황색신호시간을 3초라 가정 할 때 주기 당

    손실시간은 4(3 + 0.3) = 13.2초이다.

    임계 V/c 비는 임계차로군의 V/S비의 합에 C/(C - L) 값을 곱하여 얻는다.

 

즉 Xc =   

     



  = 0.94

 

⑧ 적정주기 : 적정주기는 Webster 공식을 이용한다.

 

적정주기 :    

  

  

   

 ×   

= 162 ≒ 170초

 

120~140초를 넘는 주기는 비록 그것이 평균지체를 최소화하는 적정주기 일지라도 잘 사용하지 않는다.

이 때는 좌회전을 금지하든가 혹은 교차로를 입체화 하는 등 다른 대책을 강구하는 것이 좋다. 여기서는

분석 목적상 이 값을 그대로 사용한다.

그러나 여기서 유의해야 할 것은 이렇게 해서 구한 주기가 반드시 지체를 최소화하는 것이 아니다.

왜냐 하면 적정주기를 구하기 위한 Webster 공식은 지체를 최소화하기 위한 공식이기는 하나

이 공식이 본 편람에서 사용하는 지체공식과 다르기 때문이다. 따라서 최적주기를 얻기 위해서는

각 주기마다 지체를 계산하여 비교해야 한다.

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 130초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 168 1,288 184

회전 직진환산계수, EL, ER 1.07 / 2.04

차로군 별

교통량 Vi

(vph)

공용 LT: VTh-VRF+VL 1,408

공용 RT: VTh-VLF+VR

실질 LT1): VLF+VL

실질 RT1): VRF+VR 232

실질 TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT



 or  0.12 / 0.79

회전보정계수3)fLT, fRT       



0.992 / 0.549

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

8,380 / 1,159

1) 전용 좌․우회전에도 사용 3) 직․좌․우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비  ×             

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi(vph) 1,408 / 232

① 차로군 교통량비, (V/S)i =yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.168 / 0.200 0.206

② 현시의 임계 차로군( ) 

③ 임계차로군의 V/S 합 0.847

④ 차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.165 / 0.303 0.165 / 0.303 0.212 0.218

⑤ 차로군 용량, ci = Si(g/C)i 627 / 2,539 505 / 2,473 1,777 / 246 2,037

⑥ 차로군 포화도,(V/c)i =Xi 0.84 / 0.81 0.94 / 0.95 0.79 /0.94 0.94

⑦ 손실시간, 임계 v/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.94

⑧ 적정주기(설계분석시) 170 초

 

그림 8-15 포화교통량 및 용량 계산(설계분석표 3)

 

4) 적정신호시간을 찾기 위한 반복계산

   위에서 구한 신호주기 170초와 각 차로군별 g/C비는 최적화된 값이 아니다. 따라서 이 단계에서 얻은

   이 값을 사용하여 ER을 구하고 차로군 분류, 포화교통량 계산 및 용량을 계산하고 다시 새로운 주기를

   찾는다.

   반복과정이 끝나는 시점은 i) 어느 직진 차로군의 녹색시간이 이와 평행한 횡단보도의 최소녹색신호

   시간보다 작아질 때이거나, ii) 직진 차로군의 녹색시간이 이와 평행한 횡단보도의 최소녹색신호시간

   보다 크면서 반복계산에서 적정주기의 변화가 없거나 어느 값 부근에서 진동을 계속하는 경우이며,

   이 때는 그중 긴 주기를 적정주기로 하고 반복계산을 종료한다.

   예로 든 이 문제에서는 주기 170초가 너무 길 뿐만 아니라, 서향접근로의 횡단보행자 신호시간

   (북향 직좌 동시신호에서)이 C × g/C = 170 × 0.202 = 34초가 되어 앞에서 구한 최소보행자 신호

   시간(설계분석표 1) 32초보다 길다. 따라서 한번 더 반복 계산한다. 반복계산에서 변하는 것은 C이므로

   따라서 EL, ER이 변하고 이에 따라 차로별 교통량 분포가 변한다. <그림 8-16> 및 <그림 8-17>은

   170초 주기에 대한 자료를 이용하여 적정주기를 찾은 것이며, 그 결과 잠정적인 적정주기 150초를

   얻었다.

 

교통량 보정 및 차로군 분류 C = 170초

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 160 1,200 350

차로이용률계수<표 8-5> 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.5

보정 교통량, V(vph) 168 1,288 184

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> -

좌회전직진환산계수,El<표 8-7> 1.02

좌회전곡선반경 영향,Ep<표 8-9> 1.05

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0

EL = El× Ep × Eu 1.07

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

83

버스정차의 영향,Tb<표 8-12>(초) 22.8

버스정류장위치, lb=(75-l)/75 0.2

버스영향, Lbb=Tb×lb×Vb (초) 137

주차영향, Lp=360+18Vpark (초) 0

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp) ×g/C (초)

66

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 10

우회전차로 직진환산계수4),ER 1.88

VLF (식 8-13, 14) 81

VRF (식 8-15, 16) 37

VSTL (식 8-17, 18, 345)) 545

VSTR (식 8-19, 20) 18

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수. 2) 비보호좌회전에서만 적용,

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



 





  

  

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =   

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진 ․ 좌 ․ 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군 VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군 VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

그림 8-16 교통량 보정 및 차로군 분류(설계분석표 2 - 반복계산1)

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 170초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 168 1,288 184

회전 직진환산계수, EL, ER 1.07 / 1.88

차로군 별

교통량 Vi

(vph)

공용 LT: VTh-VRF+VL 1,419

공용 RT: VTh-VLF+VR

실질 LT1): VLF+VL

실질 RT1): VRF+VR 221

실질 TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT



 or  0.12 / 0.83

회전보정계수3)fLT, fRT       



0.992 / 0.578

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

8,380 / 1,221

1) 전용 좌․우회전에도 사용 3) 직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비  ×             



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi(vph) 1,419 / 221

차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.169 / 0.181 0.203

현시의 임계 차로군( )

임계차로군의 V/S 합 0.826

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.202

차로군 용량, ci = Si(g/C)i 1,693 / 247

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.84 /0.89

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.90

적정주기(설계분석시) 150 초

 

그림 8-17 포화교통량 및 용량 계산(설계분석표 3 - 반복계산1)

 

5) 반복계산

   주기가 150초가 되므로 말미암아 용량이 변하므로 각종 교통량 및 차로군이 변할 수 있다. <그림 8-18>

   및 <그림 8-19>는 앞의 주기 170초에서 반복계산한 방법과 같이 계산하여 잠정 적정주기를 구하는

   과정을 나타낸 것이다. 이 결과, 잠정 적정주기로 다시 150초를 얻는다. 따라서 이 단계에서 반복계산은

   종결된다.

   그러나 북향 접근로의 신호가 서향 접근로를 횡단하는 보행신호시간을 만족하는가를 확인할 필요가

   있다. 이 결과 보행자횡단신호로 150 ×0.207 = 31초를 확보할 수 있으나 여전히 최소횡단 보행신호

   시간 32초 보다 짧다. 그러나 보행자 점멸 신호시간을 차량용 황색신호시간 만큼 줄이고 차량용 황색

   시간을 보행자 적색시간으로 활용하여 마지막 횡단보행자를 빨리 건너가게 하는 방법을 사용할 수도

   있다(더 자세한 것은 보행자 신호운영 방법에 관한 문헌을 참조하는 것이 좋다). 따라서 이 단계에서

   반복계산을 끝내고 150초 주기를 사용하도록 한다. 즉 이보다 짧은 주기는 횡단보행자 신호시간을

   확보할 수 없다.

   그러나 여기서 유의해야 할 것은 이 150초의 주기가 최소보행자 신호시간을 만족시키는 최소주기

   이기는 하나 지체를 최소화시키는 최적주기는 아니라는 사실이다. 최적 상태란 운영분석의 마지막

   단계인 교차로 전체의 평균제어지체를 기준으로 한 서비스수준으로 판단하기 때문에, 적정주기를 계산한

   후 매 단계마다 지체를 계산하여 최적여부를 판단해야 한다. 왜냐 하면, Webster 공식에 의한 적정주

   기란 Webster의 지체모형식에 의한 지체를 최소화 하는 주기인 반면, 서비스수준을 산정하기 위해서

   본 편람에서 사용하는 지체공식은 Webster의 지체공식과 다르기 때문이다.

 

교통량 보정 및 차로군 분류 C = 150초

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 160 1,200 350

차로이용률계수<표 8-5> 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.5

보정 교통량, V(vph) 168 1,288 184

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> -

좌회전직진환산계수,El<표 8-7> 1.02

좌회전곡선반경 영향,Ep<표 8-9> 1.05

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0

EL = El × Ep × Eu 1.07

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex(초)

83

버스정차의 영향,Tb<표 8-12>(초) 22.8

버스정류장위치, lb=(75-l)/75 0.2

버스영향, Lbb=Tb×lb×Vb(초) 137

주차영향, Lp=360+18Vpark(초) 0

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp) ×g/C(초)

66

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 10

우회전차로 직진환산계수4),ER 1.95

VLF (식 8-13, 14) 92

VRF (식 8-15, 16) 42

VSTL (식 8-17, 18, 345)) 551

VSTR (식 8-19, 20) 7

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수. 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



 





  

  

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =   

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

그림 8-18 교통량 보정 및 차로군 분류(설계분석표 2 - 반복계산2)

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 140초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 168 1,288 184

회전 직진환산계수, EL, ER 1.07 / 1.95

차로군 별

교통량 Vi

(vph)

공용 LT: VTh-VRF+VL 1,414

공용 RT: VTh-VLF+VR

실질 LT1): VLF+VL

실질 RT1): VRF+VR 226

실질 TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT



 or  0.12 / 0.81

회전보정계수3)fLT, fRT       



0.992 / 0.565

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

8,380 / 1,193

1) 전용 좌․우회전에도 사용 3) 직․좌․우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비  ×             



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 1,414 / 226

차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.169 / 0.189 0.205

현시의 임계 차로군( )

임계차로군의 V/S 합 0.835

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.207

차로군 용량, ci = Si(g/C)i 1,735 / 247

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.81 /0.91

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.91

적정주기(설계분석시) 150 초

 

그림 8-19 포화교통량 및 용량 계산(설계분석표 3 - 반복계산2)

 

6) 적정신호 조건에 대한 지체 및 서비스수준

    적정신호주기, 적정현시 및 녹색시간비가 결정되고 이에 대한 포화도가 계산되면 운영분석과 같은방법으로

    지체를 계산하고 서비스수준을 결정한다. 이 때 적정옵셋의 값은 연동계수를 최소로 하는 옵셋

    이며 그 방법은 다음과 같다.

 

① 적정옵셋 : 먼저 <표 8-17>에서 최적 옵셋편의율(TVO)을 찾는다.

    연동계수값이 가장 적은 것은 TVO가 0.1이다.

 

링크의 순행시간은 = 500/(60/3.6) = 30초

따라서 TVO = (순행시간 - 옵셋)/주기 = (30 - 옵셋)/150 = 0.1

적정 옵셋 = 30 - 150(0.1) = 15초

이렇게 계산한 결과는 <그림 8-20>과 같다.

지체 계산 및 서비스수준 판정 C = 150초

적정 신호현시: 동서도로-양방 보호좌회전, 남북도로-직좌 동시신호

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량대수, Qb (대) 0

추가지체 유형 판단1) -

균일지체:

d1

=  min  

 

(Qb=0 때)

= 

 

  





(유형I 때)

=



(유형 II, III 때)

56.8 / 58.2

증분지체

  



 

    

   

 

 

4.2 / 38.0

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

30

(적정)옵셋 (초) 15

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.1

연동계수, PF<표 8-17> 0.56 0.55

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

36.0 / 70.6

차로군 서비스수준<표 8-2> C / E

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단:

유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =  







(유형 Ⅰ때)

=



    (유형 Ⅱ때)

=



 (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA = 



 

 

36.6 42.3 40.8 39.3

접근로 서비스수준<표 8-2> C C C C

교차로 분석

접근로 교통량, VA = 

 (vph) 2,578 2,811 1,640 1,922

교차로 지체, dI =

  

39.7

 

교차로 서비스수준<표 8-2> C

 

그림 8-20 지체계산 및 서비스수준 판정(설계분석표 4)

 

(3) 계획분석

    계획분석은 교차로의 전반적인 크기를 구하거나 교차로 용량의 과부족 여부를 파악하는 것이다. 입력자료는

    개략적으로 추정된 교통량과 교차로 구조로서 적절한 신호시간을 추정하여 임계차로군의 V/c비와 교차로 전체의

    임계 V/c비를 구하는 것이다.

    개략적인 교차로 구조 및 교통량 자료로부터 최적 서비스수준을 나타내는 적정 신호시간을 산출

    하므로, 최적 신호시간을 산정하는 설계분석의 과정과 매우 비슷하다. 그러나 계획분석에서는 다시 이

    신호시간을 이용하여 임계차로군의 V/c비나 교차로 전체의 임계 V/c비를 구한다. 만약 각 접근로 또는

    이동류 나아가 교차로 전체의 개략적인 서비스수준을 구하고자 한다면 이는 운영분석의 과정과 흡사하다.

 

1) 교차로 기하구조

    교차로의 기하구조가 결정되어 있다면 계획분석표에 표시되어 있는 교차로 그림에 차로수와 차로

    배치의 모양을 스켓치 한다. 교차로의 기하구조가 결정되어 있지 않다면 기하구조를 추정하거나 가정

    하여야 한다.

    접근로 폭이 전용 좌회전 차로를 추가로 설치 할 수 있는지 검토하여 가능한 한 전용 좌회전 차로를

    설치하는 것이 좋다.

    아래 <그림 8-21>의 예에서는 동서도로는 별도의 전용 좌회전차로가 없는 3개 차로의 접근로를

    가지며, 남북도로는 별도의 전용 좌회전차로와 3개 차로의 접근로를 갖는다.

 

2) 교통수요

    분석표에 각 이동류별 교통수요를 기록한다. 교통수요란 이 교통량이 장래 기대되는 교통량이므로

    분석하는 데 첨두시간 교통량 또는 시간당 교통량 중에서 어느 것을 사용할 것인가를 결정해야 한다.

    첨두시간교통량은 시간교통량을 계획 첨두시간계수(PHF)로 나누어 사용해야 한다. 우회전 교통량은

    RTOR을 고려하여 실제 우회전 교통수요의 1/2로 한다. 여기서 모든 이동류나 차로군의 포화교통량을

    구하는 대신 이들의 교통량을 직진환산교통량으로 환산하고 직진의 포화교통량을 1,800vphgpl을

    일률적으로 적용한다. 좌회전, 우회전의 직진환산계수는 각각 1.0, 2.0으로 한다.

    여기서 교통량은 모든 차종이 혼합된 실교통량(vph)을 나타낸다. 각 접근로별로 각 이동류에 따라

    주어진 교통량을 분석표에 기록한다. 예에서 주어진 동향(EB) 접근로의 교통수요는 시간교통량으로서,

    좌회전 및 직진교통은 PHF 0.95만을 적용하고, 우회전은 RTOR 0.5, PHF 0.95, 및 직진환산계수

    2.0을 적용하므로 결국 전체 우회전 교통수요에 PHF만 적용한 것과 같은 값을 갖는다.

 

3) 좌회전 차로 운영 및 신호현시 방법에 따른 임계차로군 V/S

    전용 좌회전차로가 별도로 있는 경우는 양방보호좌회전 신호 또는 직․좌 동시신호로 운영할 수

    있다. 공용 좌회전 차로인 경우는 직․좌 동시신호만 가능하다.

    그러나 경우에 따라서는 맨 왼쪽 차로를 전용 좌회전 차로로 운영하고, 나머지 차로를 직진과 우회전이

    이용하게 하는 방법도 있을 수 있다. 이 때의 신호는 별도의 전용 좌회전 차로의 경우와 마찬가지로

    양방보호좌회전 또는 직․좌 동시신호를 사용 할 수 있다. 이와 같이 특별한 경우는, 맨 왼쪽 차로를

    직진교통이 절대 이용할 수 없도록 보장할 수 있는 대책이 없다면, 이 차로는 매우 비효율적으로 운영이

    되며 사고위험 또한 크다.

    앞에서 구한 보정 교통수요의 직진과 회전 교통량을 적절한 차로에 분포시켜 차로당 교통량을 구한다.

    이때의 기본 전제조건은 이동류에 따라 각 차로별로 교통량이 균일하게 되도록 분배한다. 전용 좌회전

    차로에는 좌회전 교통량을 할당하고, 나머지 차로에는 직진 및 우회전 교통량을 할당한다. 이 때 우회전은

    항상 직진과 같은 차로군을 형성한다고 가정한다. 그 이유는 이 분석이 계획분석이므로 신호의 효율상

    바람직하지 않은 실질적 전용 우회전 차로군이 형성되는 것을 피하도록 하기 때문이다.

    아래 예에서 동서도로는 별도의 전용 좌회전 차로가 없기 때문에 좌회전 처리는 두가지 방법으로

    한다.

 

(가) 맨 왼쪽 차로를 전용 좌회전으로 운영

 

① 차로당 교통량

- 1차로(좌회전): 126vph

- 2, 3차로(직진, 우회전): (1,095+295)/2 = 695vph

 

(나) 맨 왼쪽 차로를 직․좌 공용으로 운영

 

① 차로당 교통량

    - 1, 2, 3 차로(좌회전, 직진, 우회전): (126+1,095+295)/3 = 505vph

    각 차로군의 차로당 교통량을 1,800 vphgpl로 나누어 교통량비 V/S를 구한다. 가능한 신호현시 대안,

    즉 양방보호좌회전 신호 또는 직․좌 동시신호에서의 임계차로군의 V/S 비를 합하여 그 값이 가장 적은

    신호현시 방법을 택한다.

    (가) 맨 왼쪽 차로를 전용 좌회전으로 운영

 

① 접근로의 교통량비

    - 동향 접근로의 V/S

    126/1,800 = 0.07

    695/1,800 = 0.386

    - 서향 접근로의 V/S

    179/1,800 = 0.1

    342/1,800 = 0.19

 

② 신호운영 방법에 따른 임계차로군의 V/S 합

    - 양방보호좌회전으로 운영할 경우:

    0.07 ＜ 0.1

    0.386 ＞ 0.19

    따라서 서향 접근로의 좌회전과 동향 접근로의 직진+우회전이 임계차로군이다.

    즉, 임계차로군의 V/S 합 = 0.1 + 0.386 = 0.486

    - 직 ․ 좌 동시신호로 운영할 경우:

    0.07 ＜ 0.386

    0.1 ＜ 0.19

    따라서 서향 접근로의 직진+우회전과 동향 접근로의 직진+우회전이 임계차로군이다.

    임계차로군의 V/S 합 = 0.386 + 0.19 = 0.576

 

(나) 맨 왼쪽 차로를 직 ․ 좌 공용으로 운영

 

① 접근로의 교통량비

    - 동향 접근로의 V/S

    505/1,800 = 0.281

    - 서향 접근로의 V/S

    288/1,800 = 0.16

 

② 신호운영 방법에 따른 임계차로군의 V/S 합

    - 직 ․ 좌 동시신호로 운영할 경우: 각 현시의 차로군은 1개이므로,

    임계차로군의 V/S 합 = 0.281 + 0.16 = 0.441

    위의 임계차로군 V/S 합의 값 0.486, 0.576, 0.441 중에서 가장 적은 것이 0.441이므로 이 현시,

    즉 공용 좌회전 차로로 운영되며, 직 ․ 좌 동시신호가 가장 좋음

 

4) 신호 및 임계 V/c 비

    두 교차도로의 임계차로군의 V/S비를 합한 후, Webster 공식을 이용하여 적정주기를 구한다.

    이 때 손실시간으로는 황색신호시간만 사용한다. 아래 예제에서는 주기당 총 손실시간은 4현시 × 3초

    = 12초이다.

    남북도로 두 접근로의 임계차로군 V/S 비의 합을 0.326이라 가정하면, 교차로 전체의 임계차로군의

    V/S 합이 0.441 + 0.326 = 0.767이므로 적정주기는;

         

     ×   

    = 100초

    따라서 교차로 전체의 임계 V/c비 Xc는 다음과 같다.

         

         

    

    ×  = 0.87

    

5) 각 차로군 및 교차로 전체의 서비스수준

   계획분석에서는 보통 이 단계까지 필요가 없이 위의 단계에서 얻은 임계 V/c 만으로도 교차로의

   운영성과를 충분히 판단할 수 있다.

   녹색시간을 임계차로군의 V/S비에 비례하여 할당하고, 여기서 각 차로군의 녹색시간비를 구한다.

   이를 차로당 포화교통량 1,800 vphgpl에 적용하여 용량 및 V/c를 구하고 지체를 계산한다. 이러한

   계산과정은 운영분석과 같으나 사용된 자료가 개략적인 것이기 때문에 그 결과 또한 개략적이지만,

   공학적인 판단자료로는 충분하다.

 

계 획 분 석 표

교차로명: “다“ 도로×”라“도로 계획기간: 2005.4.25일 오후 첨두시간

지점특성: 주거지역 분석자: 장삼오, 이사육

EB

SB

NB

WB

기타

분석기간: 0.25 시간

PHF : 0.95

교 통

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 120 1,040 280 170 540 110

보정 교통량, V(vph) 126 1,095 148 179 568 58

직진환산교통량 (vph) 126 1,095 295 179 568 116

좌회전차로 운영 및 신호현시 방법에 따른 임계 차로군 V/S

전용

좌회전1)

차로당 교통량 126 695 179 342

V/S 0.07 0.386 0.1 0.190

양방보호좌회전 신호 0.1 + 0.386 = 0.486

직․좌 동시신호 0.386 + 0.19 = 0.576

공용

좌회전

차로당 교통량 505 288

V/S 0.281 0.160

직 ․ 좌 동시신호 0.281 + 0.16 = 0.441

적정현시 및 V/S 합 직․좌 동시신호, Σy = 0.441 양방보호좌회전 신호, Σy = 0.326

신호 및 임계 V/c 비

임계 차로군의 V/S 합 0.441 + 0.326 = 0.767

적정 주기(초) 100초

임계 V/c비 0.87

1) 전용 좌회전 차로가 별도로 있는 경우, 또는 전용 좌회전 차로가 없더라도 맨 왼쪽 차로를 전용 좌회전

   차로로 운영하며 직진 및 우회전은 나머지 차로들을 이용하는 경우에 해당한다. 후자의 경우, 맨 왼쪽 차

   로를 직진이 사용한다면 안전 및 효율상 심각한 문제가 야기 될 수 있으므로 유의해야 함.

 

그림 8-21 계획분석표

 

4 중앙버스전용차로 설치에 따른 방법론 및 분석과정

 

(1) 개요

    중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 분석은 앞에서 살펴본 일반적인 신호교차로의 분석방법을 기초로

    하되, 중앙버스전용차로를 일반차로와 구분하여 포화교통류율을 계산하고 차로군 분류 시 독립된 차로군으로

    분류하여 분석한다.

    신호교차로는 중앙버스전용차로의 설치에 따라 교차로의 기하구조 및 신호운영에 영향을 받는다.

    중앙버스전용차로가 설치된 교차로의 경우 현시가 주로 직진으로 구성되며, 경우에 따라 좌회전이

    허용되게 된다. 또한, 중앙버스전용차로는 중차량으로 분류되는 버스만 주행할 수 있는 차로로, 승용차와

    버스가 혼재하지 않고 신호교차로가 운영된다. 따라서 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로는 기존의

    신호교차로 분석 방법론을 기본으로 하되 중앙버스전용차로의 포화교통류율을 별도의 보정계수를 이용

    하여 보정하고 독립된 차로군으로 분류하여 분석한다. 중앙버스전용차로의 용량 및 서비스 수준을

    구하고, 이를 다른 차로군과 종합하여 한 접근로에 대한 서비스 수준을 구하며, 다시 이를 종합하여

    교차로 전체의 서비스 수준을 구한다. 이, 중앙버스전용차로의 서비스 수준은 앞에서 살펴본 신호

    교차로의 서비스 수준 기준과 동일하다. 본 절에서는 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 분석

    방법론과 분석과정을 다루며, 중앙버스전용차로의 분석을 위해 기존 분석 방법론에 추가되는 내용을

    제시하도록 한다. 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 운영 분석 과정은 <그림 8-22>와 같다.

 

입력자료 및 교통량 보정

- 도로조건(중앙버스전용차로 차로수,

전용좌회전 차로의 유무,

상류부 정류장과의 이격거리)

직진환산계수

- 중앙버스전용차로 전용좌회전 차로 (곡선반경, 차로수)

차로군 분류

- 중앙버스전용차로

별도 차로군으로 분류

포화교통류율 계산

- 중앙버스전용차로 보정

(중앙버스전용차로 기본포화교통류율,

좌회전 차로 보정계수

접근로 경사 보정계수,

상류부 정류장 영향 보정계수)

서비스수준 판정

 

그림 8-22 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로 운영 분석 과정

 

(2) 입력자료 및 교통량 보정

    1) 입력자료

        입력자료는 일반 신호교차로의 입력자료에 기하구조상 상이점이 있는 중앙버스전용차로의 도로조건,

        교통조건, 신호조건 자료를 추가로 준비한다.

 

(가) 도로조건

     중앙버스전용차로 분석을 위해 도로조건으로 다음과 같은 중앙버스전용차로 관련자료를 추가로 준비한다.

 

① 중앙버스전용차로 차로수

② 중앙버스전용차로 좌회전전용차로 유무

③ 중앙버스전용차로 상류부 버스 정류장 이격거리, lub

 

(나) 교통조건

     중앙버스전용차로가 있는 교차로의 경우 버스전용차로는 중차량으로 분류되는 버스만이 주행하는

     도로로, 승용차와 중차량이 혼재되어 구성되지 않는다. 모든 조건이 기본 중앙버스전용차로의 기본포화

     교통류율 Sb0는 1,100vphgpl이다. 여기서 중앙버스전용차로의 기본 조건이란 다음과 같은 조건을 말한다.

 

① 차로폭 3.5m 이상

② 경사가 없는 접근부

③ 교통류는 직진이며, 모두 버스로 구성

④ 접근부 정지선의 상류부 120m 이내에 버스 정류장이 없을 것

 

(다) 신호조건

     중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로에서는 중앙버스전용차로 및 일반차로의 좌회전 전용차로

     유무와 그에 따른 신호운영방법에 따라 신호교차로의 용량분석 과정이 달라진다. <표 8-18>은 중앙버스

     전용차로가 설치된 신호교차로를 좌회전 신호운영방법에 따라 CASE 별로 구분한 것이며, <그림 8-23>은

     전용좌회전 차로의 유무와 좌회전 CASE의 관계를 그림으로 나타낸 것이다.

 

<표 8-18> 좌회전 신호운영에 따른 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 구분

 

신호교차로

기하구조

신호운영

중앙버스전용차로

전용좌회전차로 유

중앙버스전용차로

전용좌회전차로 무

일반차로

전용좌회전차로 유

일반차로

전용좌회전차로 무

일반차로

전용좌회전차로 유

일반차로

전용좌회전차로 무

양방보호좌회전 CASE 1

CASE 3

CASE 2

직 ․ 좌 동시신호

직진현시(좌회전 불가) CASE 4

 

중앙버스

전용차로

전용

좌회전

차로

유

버스전용

버스전용

CASE 1 CASE 3

중앙버스

전용차로

전용

좌회전

차로

무

버스전용

버스전용

CASE 2 CASE 4

 

주) 우회전 차로의 형태와는 상관이 없음

 

그림 8-23 교차로 구조와 좌회전 CASE 구분

 

여기서,

① CASE 1 : 전용 좌회전차로가 중앙버스전용차로 및 일반차로 각 1개이며, 양방 보호좌회전신호

② CASE 2 : 일반차로에만 전용 좌회전 차로가 있으며, 신호는 양방 보호 좌회전신호

③ CASE 3 : 중앙버스전용차로에만 전용 좌회전차로가 1개이며, 신호는 양방 보호 좌회전신호 또는

               직․ 좌동시신호

④ CASE 4 : 좌회전 차로가 존재하지 않으며, 직진현시만 운영

 

2) 교통량 보정

    교통량 보정 방법은 중앙버스전용차로의 유무 여부와 관계없이 기존의 신호교차로 분석방법론을 따른다.

 

(3) 중앙버스전용차로 중 좌회전차로의 직진환산계수

 

1) 중앙버스전용차로 중 좌회전 차로의 직진환산계수(EL)

    EL = El × Ep (식 8-57)

 

① El : 좌회전 자체의 직진환산계수 (=1.00)

② Ep : 좌회전 곡선반경 영향 직진환산계수 <표 8-9>

         중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로에서 좌회전이 허용되는 교차로 분석 시 교통류 내부 및 외

         부마찰에 의해 이동효율이 감소하므로, 직진환산계수를 계산한다. 다만, 중앙버스전용차로가 설치된

         교차로의 좌회전 차로에서는 U턴이 불가하여 영향을 받지 않으므로 기존의 직진환산계수 산출을 위한

         식에서 U턴 영향 직진환산계수를 제외하여 계산한다.

 

1) 좌회전 차로의 직진환산계수(EL)

 

(가) 좌회전 자체의 직진환산계수(El)

     중앙버스전용차로의 전용 좌회전차로는 1차로이고 비보호좌회전 신호를 운영하지 않으므로 중앙

     버스전용차로의 신호운영에 관계없이 좌회전 자체의 직진환산계수(El)는 <표 8-7>에 따라 1.00을

     사용한다.

 

(나) 좌회전 곡선반경에 따른 좌회전의 직진환산계수(Ep)

     좌회전 곡선반경에 따른 좌회전의 직진환산계수(Ep)는 <표 8-9>에서 제시하는 값을 이용한다.

 

(4) 차로군 분류

     중앙버스전용차로는 일반차로와 교통류 특성이 상이하므로 독립된 차로군으로 분류하여 분석한다. 중앙버스

     전용차로가 직진 1차로로 구성되어 있다면 독립된 하나의 차로군으로 분석하며, 직진 및 전용좌회전 차로로

     구성되어 운영되면 전용좌회전 차로 및 직진차로를 구분하여 두 개의 차로군으로 분석한다.

 

1) 차로군 분류

 

① 직진 차로는 독립된 차로군

② 전용좌회전 차로는 직진 차로군과 별개의 독립된 차로군

    신호교차로는 중앙버스전용차로의 유무에 따라 차로군 분류 방법이 달라진다. 중앙버스전용차로는

    일반차로와 구분지어 독립된 차로군으로 분류한다. 또한, <표 8-18>에 명시된 중앙버스전용차로가

    설치된 신호교차로의 구조는 중앙버스전용차로의 전용좌회전 차로의 유무에 따라 2가지 CASE로 분류

    되며, 중앙버스전용차로에 전용좌회전 차로가 운영될 경우 직진 차로군과 별개의 차로군으로 분류하여

    분석한다. <그림 8-24>는 중앙버스전용차로의 차로별 이동류와 이에 따른 차로군을 나타낸 것이다.

    중앙버스전용차로의 차로수가 1차로의 직진 차로일 경우 한 개의 직진 차로군으로 분석한다. 중앙버스

    전용차로가 직진 및 좌회전 차로로 구성된 2차로일 경우 전용 좌회전 차로와 직진차로를 구분하여

    2개의 차로군으로 분석한다.

 

중앙버스전용차로 차로수* 차로별 이동류 차로군 조합

1

case 2,4

2

case 1,3

 

주) * 전용 좌회전 차로를 포함한 차로수로서, 분석에서 사용하는 차로수와는 다르다.

 

그림 8-24 중앙버스전용차로의 차로별 이동류와 차로군

 

중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로에서 일반차로는 기존의 방법론을 준용하여 차로군을 분류한다.

이 때, 일반차로에서 좌회전이 허용되지 않는 경우 <그림 8-2>의 전용좌회전 차로가 설치된 CASE 1, 2,

3과 같이 직진 교통류가 좌회전 교통류의 영향을 받지 않으므로 VRF, VSTR을 계산하는데 있어 CASE 1에

해당하는 (식 8-15)와 (식 8-19)를 이용하도록 한다.

 

(5) 포화교통류율 계산

    아래 공식을 이용하여 중앙버스전용차로 전용좌회전 차로군의 좌회전 보정계수(fBLT)를 구한다. 중앙버스

    전용차로 좌회전 보정계수(fBLT), 접근로 경사 보정계수(fg), 상류부 정류장 영향 보정계수(fub)를 이용하여 중앙

    버스전용차로의 차로군별 포화교통류율을 계산한다.

 

1) 전용좌회전 차로군의 회전 보정계수: fBLT = 

 



 (식 8-57)

 

2) i 차로군의 포화교통류율 계산

 

     ×  × × ×  (식 8-58)

 

1) 포화교통류율 보정

   중앙버스전용차로의 분석을 위한 포화교통류율 보정은 일반차로에서의 보정 방법과 유사하나

   중차량인 버스만 중앙버스전용차로를 이용하므로 기본포화교통류율 값이 일반차로와 상이하다는 점과

   중차량보정계수를 반영하지 않는다는 점에서 차이가 있다. 또한, 버스정류장이 교차로 정지선에

   근접하게 위치할 경우 녹색현시에도 승객의 승하차가 발생할 수 있으며, 이는 중앙버스전용차로의

   용량을 저하시키는 원인이 되므로 상류부 정류장 이격거리에 따른 영향을 반영하여야 한다. 중앙버스

   전용차로의 포화교통류율은 다음과 같은 공식을 이용하여 계산된 값을 사용한다.

 

  =   × N i ×  × f g ×   (식 8-58)

 

여기서,

  = 중앙버스전용차로 차로군 i의 포화교통류율(vphg)

  = 중앙버스전용차로의 기본포화교통류율(= 1,100vphgpl)



= i 차로군의 차로수

 = 중앙버스전용차로 좌회전 보정계수(직진의 경우는 1.0)

 = 접근로 경사 보정계수

 = 상류부 정류장 영향 보정계수

 

(가) 기본포화교통류율(Sb0)

      앞에서 명시한 중앙버스전용차로에서 기본 조건에서의 기본포화교통류율로 1,100vphgpl의 값을

      사용한다.

 

(나) 중앙버스전용차로 좌회전 보정계수(fBLT)

      중앙버스전용차로에 좌회전 차로가 운영될 경우 전용좌회전 차로이므로, 중앙버스전용차로 좌회전

      보정계수는 전용 좌회전 차로군의 회전 보정계수를 산출하는 (식 8-57)을 이용하여 얻는다.

 

 

(다) 경사 보정계수(fg)

      중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로 접근부의 경사가 포화교통류율에 미치는 영향은 기존

      신호교차로 분석 방법과 동일하게 <표 8-16>에 제시된 기존의 경사 보정계수를 이용한다.

 

(라) 상류부 정류장 영향 보정계수(fub)

      버스는 승객의 승하차를 위한 정차시간이 발생하며, 녹색신호시간을 정차시간으로 소모하게 되면

      포화교통류율의 저하를 가져온다. 중앙버스전용차로는 버스정차의 영향을 줄이기 위해 앞지르기 차로를

      설치하고 있으나, 무정차 통과차량 외에는 정차를 해야 하므로 그 영향이 발생하지 않을 수는 없다.

      상류부 정류장 이격거리에 따른 정차의 영향권은 120m로, 교차로 정지선으로부터 상류부 120m 이하의

      거리에 정류장이 설치되어 있으면 정차에 의한 영향을 받을 것으로 판단되므로 상류부 정류장 영향

      보정계수(fub)를 이용하여 포화교통류율 보정에 반영한다. 상류부 정류장 영향 보정계수(fub)는

      <표 8-19>에 명시된 값을 적용한다.

 

<표 8-19> 상류부 정류장 영향 보정계수(fub)

 

상류부 정류장의 이격거리(m) ≤ 20 70 ≥ 120

fub 0.51 0.68 1.00

 

주) 보간법을 사용할 것

 

(6) 서비스 수준 결정

    중앙버스전용차로가 설치된 교차로의 서비스 수준 결정은 기존의 방법론과 동일하게 수행한다. 중앙

    버스전용차로가 설치된 교차로의 분석은 중앙버스전용차로를 포함한 각 차로군의 용량 및 V/c비를 산출

    하여 차량당 제어지체를 계산하고, 이를 이용하여 교차로의 평균제어지체를 계산함으로써 서비스수준을

    판정한다.

 

(7) 분석 과정

    중앙버스전용차로의 분석 방법론의 이해를 돕기 위해 분석 과정을 살펴보도록 한다. 앞선 신호

    교차로편 3절에서 일반 신호교차로에 대한 운영분석, 설계분석, 계획분석의 과정을 상세히 살펴보았으므로,

    한 접근로에 대한 운영분석 과정을 통해 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 분석 과정을 검토

    한다. 설계분석, 계획분석 시 중앙버스전용차로에 대한 운영분석 과정을 동일하게 반영한다.

 

1) 입력자료

    입력자료는 분석에 필요한 모든 도로, 교통조건 및 교통운영 조건이 포함되는 것으로, 중앙버스

    전용차로가 설치됨으로 인해 도로조건으로 중앙버스전용차로 유무 및 차로수와 교차로 정지선으로

    부터 상류부 정류장 간 이격거리를 추가로 파악하여야 한다. 앞서 명시한대로 분석 과정의 이해를

    돕기 위해 <그림 8-25>의 운영분석표 1에 나타난 교차로의 동향(EB) 접근로를 대상으로 하여 분석

    과정을 살펴본다. 이 때, 중앙버스전용차로 설치에 따라 입력자료에 추가되는 사항은 다음과 같으며,

    항목 번호는 <그림 8-25>의 운영분석표 1의 번호와 동일하다.

 

(가) 그림으로 반드시 표현되어야 할 사항

 

∘ 좌회전 전용차로 유무

∘ 중앙버스전용차로 유무

∘ 중앙버스전용차로의 교통신호 조건

 

(나) 각 접근로별로 기입할 사항

 

⑦ (중앙버스전용차로) 정지선으로부터 상류부 정류장의 이격거리(m)

⑭ 경사(%), 평균 차로폭(m), 정지선으로부터 노변 버스정류장까지의 거리(m), 좌회전곡선반경(m)

 

(다) 신호에 관한 사항

 

 

③ 좌회전의 형태(CASE 번호)

 

입 력 자 료

교차로명: A도로 × B도로 도로조사시간: 2013.4.26. 15:30 ~ 15:45

지점특성: 일반업무지구 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

버스전용차로

버스전용차로

NB

WB

EB

기 타

① 분석기간 : 0.25 시간

② PHF = 0.95

③ 중차량 혼입율(P)=5%

④ 버스베이 : EB, WB만 있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

중앙

TH LT TH RT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

① 교통량, VH(vph) 200 - 600 320

③ U턴 교통량(vph) 0

④ 진입교통량, Ven(vph) 23

⑤ 진출교통량, Vex(vph) 20

⑥ 노변버스정차대수, Vb(vph) -

⑦ 상류부 정류장 이격거리 lub(m) 70

⑧ 주차여부(○, ×) O

⑨ 주차활동대수, Vpark(vph) 10

⑩ 횡단보행자수1)(인/시) 400

⑪ 보행신호시간1), Gp(초) 40

⑫ 상류 링크길이(m) 400

⑬ 순행속도(kph) 50

⑭ 경사/ w / l / RL

2) 0/3.3/-/-

 

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=노변 버스정류장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : ① (주기 = 120초)

② 현시 ⓑ

ⓑ

③ 좌회전 형태

NB, SB : 양방보호

(일반 CASE 1)

EB, WB : 좌회전 금지

(중앙 CASE ④ 신호시간 G= 45 SE 4)

Y= 3

G= 20

Y= 3

G= 46

Y= 3

 

그림 8-25 입력자료(운영분석표 1)

 

2) 교통량 보정 및 차로군 분류

 

(가) 교통량 보정

 

중앙버스전용차로의 교통량은 기존의 방법론을 이용하여 보정한다. 원 안의 번호는 <그림 8-13>의

각 항목의 번호와 일치한다.

 

① 교통량 : 중앙버스전용차로 직진 = 200vph, 일반차로 직진 = 600vph, 우회전 = 320vph

② 차로이용률 계수 : 중앙버스전용차로는 직진만의 차로 수가 1 개이며, 직진 교통량이 800vph 이하

                          이므로 이 계수는 1.00이다. 일반차로는 직진만의 차로수가 2 개이며,

                          직진 교통량이 800vph 이하 이므로 이 계수는 1.02이다.

③ RTOR 보정 : 도류화 되지 않은 공용 우회전 차로, 0.5 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

④ 보정교통량 : 중앙버스전용차로의 직진 = (200/0.95)×1.00 = 211vph,

 

일반차로의 직진 = (600/0.95)×1.02 = 644vph,

일반차로의 우회전 = (320/0.95)×0.5 = 168vph

 

(나) 차로군 분류

     중앙버스전용차로는 독립된 차로군으로 분류하며, 전용 회전차로는 항상 별개의 차로군으로 분류하여

     분석한다.

 

① 차로수, N : 일반차로의 차로수 3, 중앙버스전용차로의 차로수 1

② 보정 대향직진 교통량(Vo), ③ 비보호 간격수락율(P), ④ 좌회전의 직진환산계수(El), ⑤ 좌회전

    곡선반경의 영향(Ep), ⑥ U턴의 영향(Eu), ⑦ 종합적인 좌회전의 직진환산계수(EL) : 본 예제에서

    좌회전 및 U턴 해당사항 없음

⑧ 진출입로의 영향, Ldw : 49초 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

⑨ 노변버스정차의 영향(Tb), ⑩ 노변버스정류장 위치 계수(lb), ⑪ 노변버스정류장의 영향(Lbb) :

 

중앙버스전용차로가 설치된 접근로이므로, 버스정차가 일반차로 주행차량에 영향을 미치지

않는다.

 

⑫ 노상주차의 영향, Lp : 360 + 18×10 = 540초 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

⑬ 노변마찰의 영향, LH : (49 + 540) × 45/120 = 221초 (식 8-10)

⑭ 우회전 횡단차단시간, fcGp : 0.3 × 40 = 12초 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

⑮ 우회전차로 직진환산계수, ER :

 

ER1 =   

  









  



  ×  × 

 ×  



 = 3.05 (식 8-11)

⑯ VRF =  ×  × 

  × 

= 38vph

⑰ VSTR = 



    ×       = -127vph (식 8-19)

 

⑱ 차로군 분류: VSTR < VRF (실질적 전용 우회전 차로군), 중앙버스전용차로 독립된 차로군으로 분류

    따라서, <표 8-14>에 의해서 이 접근로는 세 개의 차로군 즉, 중앙버스전용차로 직진 차로군, 일반

    차로 직진 차로군과 실질적 전용 우회전 차로군으로 구성된다. 다시 말하면 중앙버스전용차로 및 일반

    차로에 각각 직진 교통류의 차로군이 있으며, 공용 우회전 차로는 거의 전용 우회전 차로와 같이 사용된다.

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

중앙

TH LT TH RT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

① 교통량, VH(vph) 200 - 600 320

② 차로이용률계수<표 8-5> 1.0 1.02

③ RTOR보정<표 8-6> - 0.5

④ 보정 교통량, V(vph) 211 - 644 168

차로군 분류

접 근 로

EB WB

중앙버스전 NB SB

용차로 일반차로 중앙버스전

용차로

일반

차로

① 차로수, N1) 1 3

② 보정 대향직진교통량2), Vo(vph) -

③ 비보호간격수락률2), P<표 8-8> -

④ 좌회전직진환산계수, El<표 8-7> -

⑤ 좌회전곡선반경 영향, Ep<표 8-9> -

⑥ U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> -

⑦ EL = El × Ep × Eu -

⑧ 진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven+1.4×Vex(초) 49

⑨ 노변버스정차의 영향, Tb<표 8-12>(초) -

⑩ 노변버스정류장 위치, lb = (75-l)/75 -

⑪ 노변버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb(초) -

⑫ 노상주차영향, Lp = 360+18Vpark(초) 540

⑬ 노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×g/C(초) 221

⑭ 우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 12

⑮ 우회전차로 직진환산계수4), ER 3.05 ⑯ VLF (식 8-13, 14) - ⑰ VRF (식 8-15, 16) 38 ⑱ VSTL (식 8-17, 18, 345)) - ⑲ VSTR (식 8-19, 20) -127

⑳ 차로군 분류6) (○) 중앙

TH LT TH RT 중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  





    

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직 ․ 좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 중앙버스전용차로는 독립된 차로군

(2) 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

(3) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진 ‧ 좌 ‧ 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(4) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(5) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

그림 8-26 교통량 보정 및 차로군 분류(운영분석표 2)

 

3) 포화교통류율 및 용량 계산

   차로군 분류 후의 분석 과정은 차로군별로 분석이 되므로, 중앙버스전용차로의 차로군도 별도로

   포화교통류율 및 용량을 계산하여 분석한다. 중앙버스전용차로의 포화교통류율은 중앙버스전용차로의

   기본포화교통류율에 중앙버스전용차로 좌회전 보정계수, 경사 보정계수, 상류부 정류장 영향 보정계수를

   반영하여 계산되며, 중앙버스전용차로의 용량 계산은 기존의 방법론을 준용한다. <그림 8-27>은 중앙

   버스전용차로 및 일반차로 차로군의 포화교통류율 및 용량 계산과정을 나타낸 운영분석표이다.

 

(가) 포화교통류율 계산

 

① 차로군 분류, ② 이동류 교통량, ③ 회전의 직진환산계수(EL, ER) : 앞의 운영분석표 2(<그림 8-26>)

에서 제시된 값과 같다.

 

④ 차로군별 교통량, Vi :

    가) 중앙버스전용차로의 직진 : VBTh = 211vph

    나) 실질적 우회전 : VRF + VR = 38 + 168 = 206vph

    다) 실질적 직진(일반차로의 직진) : VTh - VRF = 644 - 38 =606vph

 

⑤ 회전 교통량비, PL, PLT, PR, PRT : 실질적 우회전 차로군의 회전 교통량비 PR = 168/206 = 0.82

    (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

 

⑥ 회전 보정계수, fLT(fBLT), fRT :

    가) 중앙버스전용차로의 직진 차로군 = 1.0

    나) 일반차로의 실질적 직진 차로군 = 1.0

    다) 실질적 전용 우회전 차로군       



= 0.373 (식 8-29)

 

⑦ 차로폭 보정계수, fw : 일반차로의 포화교통류율 보정에만 적용되는 계수로 본 예제에서의 차로폭

    보정계수(fw) 값은 1.0

 

⑧ 경사 보정계수, fg : 중앙버스전용차로 및 일반차로 세 차로군에 동일하게 적용되는 값으로 본

    예제에서의 보정계수 값은 1.0

 

⑨ 중차량 보정계수, fHV :      × 



= 0.96 , 중앙버스전용차로는 중차량인 버스만

전용으로 다니는 차로로 중차량 보정계수를 반영하지 않는다.

 

⑩ 상류부 정류장 영향 보정계수, fub : 중앙버스전용차로의 포화교통류율 보정에서 영향권(120m)

    내 상류부 정류장이 위치하면 <표 8-20>에 따라 계수 값을 정하며, 본 예제에서는 이격거리가

    70m이므로 보정계수 값은 0.68이다.

 

⑪ 차로군의 포화교통류율, Si :

    가) 중앙버스전용차로 직진 차로군 : SBTH = 1,100×1×1.0×1.0×0.68 = 748vphg

    나) 일반차로 실질적 직진 차로군 : STH = 2,200×2×1.0×1.0×1.0×0.96 = 4,224vphg

    다) 실질적 전용 우회전 차로군 : SR = 2,200×1×0.373×1.0×1.0×0.96 = 788vphg

(나) 용량계산

 

① 차로군 분류 : 운영분석표 2(<그림 8-26>) 및 앞의 포화교통량 계산의 ①항 차로군 분류와 같다.

 

② 차로군 교통량(Vi,) : 앞의 포화교통량 계산의 ④항과 같다.

 

③ 차로군의 교통량비, (V/S) = y : (V/S)중앙TH = 211/748 = 0.282

    (V/S)TH = 606/4,224 = 0.143 (V/S)R = 206/788 = 0.261

 

④ 현시의 임계차로군 : 본 예제에서는 동향(EB) 접근로와 서향(WB) 접근로 모두 직진현시로

    이루어져 있으므로, 서향 접근로보다 동향 접근로의 교통량이 많다고 가정하면,

    동향 접근로의 중앙버스전용차로 직진 차로군이 임계차로군이 된다.

 

⑤ 임계차로군의 V/S 합 : 위에서 표시한 임계차로군의 y값을 합한 값

 

⑥ 차로군 유효녹색시간비, g/C : (45 - 0.3)/120 = 0.373

 

⑦ 차로군 용량, c = S(g/C) : c중앙TH = 748 × 0.373 = 279vph,

    cTH = 4,224 × 0.373 = 1576vph,

    cR = 788 × 0.373 = 294vph

 

⑧ 차로군의 포화도, (V/c) = X : X중앙TH = 211/279 = 0.76,

    XTH = 606/1,576 = 0.38,

    XR = 206/294 = 0.70

 

⑨ 손실시간, 임계 V/c 비 : L = 3(3+0.3) = 9.9 초

 

포 화 교 통 량 계 산

접근로 EB WB NB SB

① 차로군 분류

중앙

TH LT TH RT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

② 이동류 교통량, V 211 - 644 168

③ 회전 직진환산계수, EL, ER - / - / 3.05

④ 차로군별

교통량 Vi (vph)

중앙버스전용차로 직진 211

공용LT: VTh-VRF+VL

공용RT: VTh-VLF+VR

실질LT1): VLF+VL

실질RT1): VRF+VR 206

실질TH: VTh-VLF-VRF 606

통합차로군: VTh+VL+VR

⑤ 회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT





  or   - / - / 0.82

⑥ 회전보정계수3)

fLT(fBLT), fRT



     



1.0 / 1.0 / 0.663

⑦ 차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0

⑧ 경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0

⑨ 중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96

⑩ 상류부 정류장 영향 보정계수, fub <표 8-20> 0.68

⑩ 포화교통류율:

(중앙버스전용)Si=1100Ni×fBLT×fg×fub

(일반)Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

748 / 4224 / 788

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3)직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 ×                   

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT, PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

 

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

① 차로군 분류

중앙

TH LT TH RT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

② 차로군 교통량, Vi (vph) 211 / 606 / 206

③ 차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.282 / 0.143 / 0.261

④ 현시의 임계 차로군(v) ✔

⑤ 임계차로군의 V/S 합

⑥ 차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.373

⑦ 차로군 용량, ci = Si(g/C)i 279 / 1,576 / 294

⑧ 차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.76 / 0.38 / 0.70

⑨ 손실시간, 임계 V/c 비 3(3 + 0.3) = 9.9초

⑩ 적정주기(설계분석시)

 

그림 8-27 포화교통류율 및 용량계산(운영분석표 3)

 

4) 지체계산 및 서비스 수준 결정

 

(가) 차로군 분석

 

① 차로군 분류 : 운영분석표 2(<그림 8-26>) 참고

② 초기 대기차량 대수, Qb : 중앙버스전용차로 직진 차로군 및 실질적 전용 우회전 차로군에는

    Qb가 없고, 일반차로 직진 차로군에는 Qb = 40대가 있다고 가정

③ 추가지체 유형 판단 : 본 예제에서 (1 - X)cT = (1 - 0.38)×1,576×0.25 = 244 대 > 40 대,

    일반차로 직진 차로군은 유형 I

④ 균일지체, d1 :

가) 중앙버스전용차로 직진 차로군 :

     × 

 ×     

= 32.9 초/대

나) 일반차로 직진 차로군(유형 I) :

  ×  ×    



 ×  ×      

 × 

= 29.0 초/대

다) 실질적 전용 우회전 차로군 :

     × 

 ×     

= 31.9 초/대

⑤ 증분지체, d2 :

가) 중앙버스전용차로 직진 차로군 :

   × 





    

     × 

 ×  



= 17.6 초/대

나) 일반차로 직진 차로군 :

   × 





    

        × 

 ×  



= 0.7 초/대

다) 실질적 전용 우회전 차로군 :

   × 





     

     × 

 ×  



 = 13.0 초/대

⑥ 추가지체, d3 :

가) 일반차로의 직진 차로군(유형 I) :    ×  ×   

 × 

  초대

나) 중앙버스전용차로의 직진 차로군과 실질적 전용 우회전 차로군은 Qb가 없으므로 d3는 0초/대

이다.

⑦ 순행시간, Tc : 400×3.6/50 = 28.8 초 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

⑧ 옵셋 : 운영분석표 4에 제시된 값 10초

⑨ 옵셋 편의율, TVO : (Tc - offset)/C = (28.8 - 10)/120 = 0.16 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

⑩ 연동계수, PF : 0.56 (본 장 3절 (1) 운영분석 참고)

⑪ 평균 제어지체, d :

가) 중앙버스전용차로 직진 차로군 : d = 32.9 × 0.56 + 17.6 + 0 = 36.0초/대

나) 일반차로 직진 차로군 : d = 29.0 × 0.56 + 0.7 + 7.5 = 24.4초/대

다) 실질적 전용 우회전 : d = 31.9 × 0.56 + 13.0 + 0 = 30.9초/대

⑫ 차로군 서비스 수준 : <표 8-2>

가) 중앙버스전용차로 직진 차로군 : C

나) 일반차로 직진 차로군 : B

다) 실질적 전용 우회전 : C

 

 

(나) 접근로 분석

 

① 접근로 지체 :  

        

     ×    ×    × 

      초대

 

② 접근로 서비스 수준 : <표 8-2>에 따라 LOS = B

 

(다) 교차로 분석

 

① 접근로 교통량 : 211 + 606 + 206 = 1023 vph

 

② 교차로 지체 :  

          

     ×    ×   ×   ×

 

③ 교차로 서비스 수준 : <표 8-2>에서 dI 값을 이용하여 찾는다.

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접근로 EB WB NB SB

 

① 차로군 분류 중앙

 

TH LT TH RT 중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

 

② 초기 대기차량대수, Qb(대) 0 / 40 / 0

 

③ 추가지체 유형 판단1) - / 유형 I / -

 

④ 균일지체

d1 =   min  

    

(Qb = 0때)

=    

 

      

 

(유형Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

32.9/29.0/31.9

 

⑤ 증분지체

  



 

     

     

 

 

17.6 / 0.7 / 13.0

 

⑥ 추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0 / 7.5 / 0

 

⑦ 순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

28.8

 

⑧ (적정)옵셋 (초) 10

 

⑨ 옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.16

 

⑩ 연동계수, PF<표 8-17> 0.56

 

⑪ 평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

36.0/24.4/30.9

 

⑫ 차로군 서비스수준<표 8-2> C / B / C

 

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

유형 Ⅰ: 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ: 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ: (1-X)cT < 0 < Qb

 

2) Qb > 0 때만 사용: d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

 

= 

          (유형 Ⅱ때)

 

= 

   (유형 Ⅲ때)

 

접근로 분석

 

① 접근로 지체, dA =  

  

28.1

 

② 접근로 서비스수준<표 8-2> B

교차로 분석

 

① 접근로 교통량, VA = ΣV i (vph) 1,023

 

② 교차로 지체, dI = 

   

 

③ 교차로 서비스수준<표 8-2>

 

그림 8-28 지체계산 및 서비스수준 판정(운영분석표 4)

 

 

5. 특수상황에 관한 분석

   도시가로의 차량 흐름과 용량은 통상적인 분석에서 주어진 도로 및 교통 조건과 제어 조건 외에 도로

   운영 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 포화

   교통류율에 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 쓰이는

   특정 차로그룹의 포화교통류율에 공사영향 보정계수( )나 날씨 보정계수( )를 선택적으로 적용하여

   산정하도록 한다.

 

 ′    ×  × 

 

여기서,

 ′ = 특수상황(공사구간, 날씨)이 반영된  차로군의 포화교통류율( )

  =  차로군의 포화교통류율( )

 = 공사영향 보정계수

 = 날씨 보정계수

 

도시가로 시설 역시 합리적인 운영을 위해서는 거의 상존하다시피 한 도로상의 점용공사와 국지적

이고 돌발적인 기상악화가 가지는 반복적인 용량감소 영향을 숙지하고 특정 노선과 구간의 운영상태

분석을 통한 사전적 시행계획 조정과 제어전략 마련에 노력하여야 도심에서 흔히 겪게 되는 지나친

혼잡을 줄일 수 있다.

(1) 공사구간에 의한 영향

   신호교차로의 인근에서 도로조건의 변화를 유발하는 공사를 수행하는 경우 해당하는 접근부 차로군의 포화

   교통류율은 공사구간의 위치, 정지선과의 거리, 부여된 녹색시간, 공사구간 유형(차로점유 및 정도, 형태 그리고

   노면의 재질과 상태) 등에 따라 그 값이 크게 달라질 수 있다. 그러므로 이와 같은 여러 조건의 상호작용을

   고려하여 포화교통류율을 보정한 후 용량의 산정과 서비스수준 결정에 임해야 한다.

   신호교차로에서의 점용공사는 상기 제 조건들의 상호작용으로 인하여 포화교통류율의 감소를 유발

   하게 되는데, 특별히 위치별로 공사유형(차로 수 감소, 차로 폭 축소, 차로측방이동, 노면재질의 변화)에

   따라 용량감소지점에서 용량감소율(CRF: Capacity Reduction Factor)을 유의해서 적용하여야 한다.

 

그림 8-29 신호교차로 도로점용공사구간 개요

 

   용량감소율이란 도로점용공사로 인하여 상‧하류의 용량감소지점에서 발생하는 여러 영향(공사로 인한

   차로여건, 차량 및 인력의 드나듦)을 감안한 것으로 공사유형에 상관없이 모든 도로점용공사구간에 반영

   된다. 차로 수 감소에 대한 용량감소율은 차로 수 감소 유형에 따라 달리 적용하며, 차로 폭 축소에

   대한 감소율은 차로 폭 보정계수 <표 8-15>로 대신한다. 복공판이나 차로(측방)이동의 경우에는 설치

   위치나 측방이동 횟수에 따라 용량감소율이 조금 다르게 나타나나 단순화하여 적용한다.

 

<표 8-20> 공사유형별 용량감소율

 

공사유형 용량감소율(%) 용량감소 지수(CRF)

차로 수 감소

2 to 1 17 0.83

3 to 2 15 0.85

4 to 3 13 0.87

차로 폭 축소*

＜ 2.6 12 0.88

＜ 2.9 6 0.94

≧ 3.0 - 1.00

차로(측방)이동 10 0.90

복공판 10 0.90

주) * 도로용량편람 차로 폭 보정계수 <표 8-15>를 적용함

 

1) 도로점용공사구간 포화교통류율 산정모형 유형 구분

   신호교차로의 도로점용공사는 정지선을 기준으로 상류부 공사와 하류부 공사로 구분되며, 공사구간의

   위치에 따라 포화교통류율 산정식을 다르게 사용하여야 한다. 정지선 상류부 공사의 포화교통류율

   산정식은 녹색시간과 소거가능거리를 고려하여 산정하며, 정지선 하류부의 포화교통류율은 감소된

   차로 수 등의 병목지점으로 차량을 통과시키게 되어 발생하는 충격파를 고려하여 산정한다.

 

그림 8-30 신호교차로 도로점용공사구간 구분

 

   포화교통류율 산정모형은 도로점용공사로 인하여 감소된 포화교통류율을 산출하기 위한 모형이며,

   종속변수인 포화교통류율의 감소에 영향을 미치는 여러 요인을 독립변수로 선정하였다. 상류부와

   하류부에 공통적으로 영향을 주는 공통변수와 공사구간의 위치에 따라 적용되는 선택변수가 존재하며,

   모형의 기본 조건은 다음과 같다.

 

① 동일한 현시에 이동하는 하나의 차로그룹을 대상으로 분석함.

 

② 분석 접근로의 정지선을 기준으로 상류부와 하류부 공사로 구분하며, 교차로 내부에서의 공사는

    하류부 모형을 적용함.

 

③ 하류부의 경우 공사구간 이격거리에 교차로의 폭을 더하여 적용·분석함.

 

④ 정지선 차로 수에는 좌·우회전포켓을 포함시키지 않음.

 

(가) 교차로 상류부 유형 구분

      상류부 모형의 근본적인 개념은 접근로에 부여된 녹색시간동안 통과할 수 있는 교통량이 상류측

      공사로 인한 병목구간의 영향을 받느냐 여부에 따라 포화교통류율의 감소 또는 유지를 결정한다는 것

      이다. 따라서 상류부 모형은 도로점용공사구간 이격거리( )가 소거가능거리( )보다 크냐 작으냐에

      따라 <그림 8-31>와 같이 구분한다.

 

유형 1 :  ≤  일 경우 유형 2 :    일 경우

그림 8-31 상류부 모형 유형 구분

소거가능거리는 녹색시간동안 정지선을 통과할 수 있는 최후차량 위치까지의 거리로서 포화차두

시간( )을 활용하여 (식 8-59)와 같이 나타낼 수 있다.

 

  



×  (식 8-59)

 

여기서,

 = 녹색시간 소거가능거리(m)  = 차량 정지시 차두공간간격(m)

 = 유효녹색시간(s)  = 포화차두시간(s)

 

교차로 하류부 또는 내부에서 시행되는 공사이지만 정지선 상류측 최우측 차로를 선제적으로 우회전

전용으로 운영하는 경우에는 최우측 차로 상류부에서 직진차량들이 좌측으로 조기 합류하도록 유도되기

때문에 그 지점을 기준으로 정지선 상류부 공사로 취급하여 분석하도록 한다. <부록J 참조>

 

(나) 교차로 하류부(내부 포함) 유형 구분

     하류부 모형은 순방향 도달시간( ) 및 충격파 역진시간( )의 합인 충격파 회기 총시간( )을

     기준으로 유효녹색시간이 과소하냐에 따라 구분된다.

 

       (식 8-60)

        ≥        ×   ≥  (식 8-61)

 

충격파 회기 총시간은 인지반응시간(1.0)과 순방향 도달시간 및 충격파 역진시간의 합으로 나타낼

수 있는데, 녹색등화와 함께 차량이 포화상태에서 정지선을 출발하여 공사구간 입구에 도달하고 다시

거기서 생긴 충격파가 교차로의 중간 지점을 통과하는데 소요되는 시간이라고 풀어서 기술할 수 있다.

충격파 회기 총시간 이후에도 유효녹색시간이 여전히 남아 있다면 그 동안은 충격파로 인해 정지선을

원활한 상태에서 지날 수 없게 되며, 이 소요시간 전에 녹색시간이 종료되었다면 충격파의 영향을 받지

않게 될 것이다. 두 경우에 해당하는 포화교통류율 산정을 위해 유효녹색시간 동안의 유출량을 3,600초로

환산하면 전자는 정상상태의 포화교통류율에 미치지 못하고 후자는 정상상태의 값을 유지하게 될 것이다.

따라서 <그림 8-32>와 같이 내부를 포함한 하류부 시행공사는 두 가지 유형으로 구분할 수 있다.

 ≥  이면 유형      이면 유형 

 

그림 8-32 하류부 모형 유형 구분

 

여기서,

 = 공사구간 테이퍼 길이(m)  = 평균이동속도()

 = 공사구간 이격거리(m)  = 충격파 속도()

 = 교차로 폭(m)

 

다만 공사구간의 위치가 교차로 내부에 해당하는 경우에는  의 측정이 애매해질 수 있는데, 이

경우에는 교차로 내부 구분선을 침범하는 거리만큼 음수화(-)하여 사용하면 된다. <부록J 참조>

하류부 모형에서 충격파 속도()는 two-regime linear q-k 모형을 활용하여 산출이 가능하다.

도시가로임을 고려하여 포화교통류율 2,000 , 임계밀도 30 , 최대밀도 130 을 기본

값으로 하여 산출된     를 적용한다. 다만 대상 교차로의 현장자료가 있는 경우에는

현장 값을 사용하여 산출하여도 무방하다. <부록J 참조>

평균이동속도는 교차로 정지선에서 공사구간까지 차량이 이동하는 평균속도로서 차량이 정지선에서

출발하는 발진 가속도와 이동거리에 소요되는 통행시간을 활용하여 계산한다. 모형에 적용할 평균이동

속도는 정지선에서 공사구간까지의 거리에 따라 구분하여 적용하면 되는데, 본 편람에서는 평균가속도

    을 기준으로 산출하였으며 이와 다른 가속도를 사용하고자 할 때에는 부록J에서

제시한 공식과 방법을 따르면 된다.

 

<표 8-21> 5개 구간으로 구분한 평균이동속도 (가속도 4km/h)

 

구분 (     ) 평균이동속도() 평균이동속도()

≦ 20 10.2 2.84

≦ 50 16.9 4.69

≦ 100 23.9 6.64

≦ 150 30.5 8.49

＞ 150 36.0 10.00

 

2) 도로점용공사구간 포화교통류율 산정

   공사구간의 포화교통류율은 전술한대로 공사구간의 위치(상·하류부)와 그 공사구간의 도로 및 운영

   조건에 따라 유형이 구분되고 그 유형에 따라 적용해야 할 산정식이 다르기 때문에 유의해야 한다.

   또한 공사형태와 유형에 따라서도 CRF를 다르게 적용하여 신호교차로 도로점용공사구간의 포화

   교통류율을 산출해야한다.

 

<표 8-22> 신호교차로 상·하류부 도로점용공사구간 포화교통류율 보정공식 및 계수( )

 

공사위치

산정공식

정지선 상류부 공사 정지선 하류부 공사

 ≤      ≥    

포화교통류율 보정 공식* 유형 1 공식 유형 2 공식 유형 3 공식 유형 4 공식

 

주) 보정계수인  는  

 

/   로 계산하면 되며 유형에 따라 공식을 이용하면 직접 포화교통류율를 산정할 수 있다.

* 포화교통류율 보정 공식은 상류부, 하류부 논리모형 공식 참조

 

유형 1 : 

 

 



 ×  ×   ×

×  ×



 



 ×

 × (식 8-62)

 

유형 2 : 

 





 ×   ×  ×    ×

  ×  

× ×

 (식 8-63)

 

유형 3 : 

 

 



(식 8-64)

 

유형 4 : 

 





 



 ×

   

× ×   



 

×   ×



(식 8-65)

 

여기서,

 = 녹색시간동안 정지선 상류 대기행렬 소거가능거리(m)

 = 차로 수(좌회전 포켓을 제외한 정지선 차로 수)

 = 도로점용공사가 시행중인 폐쇄된 차로 수(공사구간 횡단면에서 측정)

 = 공사구간 이격거리(m)

 = 공사구간 길이(m)  = 용량감소지수

 = 충격파 회기 총시간(s)  = 유효녹색시간(s)

 

도로점용공사는 안쪽차로, 중앙차로, 바깥차로 중 어느 차로를 점유하느냐에 따라서 포화교통류율

감소폭의 차이가 날 수도 있다. 안쪽차로와 바깥차로를 점유한 경우보다 중앙차로를 점유한 경우에서

포화교통류율 감소폭이 더 크다고 일부 관측 결과가 보고하고 있으나 그 차이가 미세하고 현장자료를

구하기가 어렵기 때문에 현장여건을 판단하고 분석하는 과정에서 분석가의 재량으로 결정해야 한다.

<표 8-23>과 <표 8-24>는 각각 상류부와 하류부에서 시행되는 공사에 따라 정지선 포화교통류율의

변화를 산정한 예이다. 현장의 여러 조건들을 반영하고 포화차두시간( ) 1.8초, 차량 정지시 차두공간

간격() 6.0m, 충격파 속도( ) 5.56, 평균가속도 1.11 , 용량감소지수(CRF) 0.83을 적용하여

산출한 공사영향 보정계수( )이다. 하류부 유형의 공사구간에 적용되는 평균이동속도()는 <표 8-21>

을 반영하여 산출하였다.

 

<표 8-23> 상류부의 차로 수, 녹색시간, 이격거리에 따른 공사영향 보정계수( )

차로 수

공사구간

점용 차로 수

녹색

시간

도로점용공사구간 이격거리(m)

0* 30 60 90 120 150 180 210

4

1

30 0.74 0.85 0.96 1.00 0.99 0.99 0.99 0.99

40 0.71 0.79 0.88 0.96 1.00 0.99 0.99 0.99

50 0.69 0.76 0.83 0.89 0.96 1.00 0.99 0.99

60 0.68 0.74 0.79 0.85 0.91 0.96 1.00 0.99

2

30 0.47 0.65 0.82 1.00 0.97 0.97 0.97 0.97

40 0.46 0.59 0.72 0.85 0.98 0.98 0.98 0.98

50 0.45 0.55 0.66 0.76 0.87 0.97 0.98 0.98

60 0.44 0.53 0.62 0.71 0.79 0.88 0.97 0.99

3

1

30 0.65 0.78 0.91 1.00 0.98 0.98 0.98 0.98

40 0.62 0.72 0.82 0.92 1.00 0.99 0.99 0.99

50 0.61 0.69 0.77 0.85 0.93 1.00 0.99 0.99

60 0.60 0.67 0.73 0.80 0.87 0.94 1.00 0.99

2

30 0.29 0.51 0.73 0.94 0.96 0.96 0.96 0.96

40 0.29 0.45 0.61 0.78 0.94 0.97 0.97 0.97

50 0.29 0.42 0.55 0.68 0.81 0.94 0.98 0.98

60 0.29 0.39 0.50 0.61 0.72 0.83 0.94 0.98

 

주) * 이격거리가 0m 이므로 실제로 정지선에서 차로 수가 감소된 경우임 (테이퍼 길이 0m)

 

<표 8-24> 하류부의 차로 수, 녹색시간, 이격거리에 따른 공사영향 보정계수( )

 

차로 수

공사구간

점용 차로 수

녹색

시간

도로점용공사구간 이격거리*(m)

210 180 150 120 90 60 30 0**

4

1

30 1.00 1.00 1.00 1.00 0.96 0.88 0.79 0.64

40 1.00 1.00 1.00 0.94 0.88 0.81 0.75 0.63

50 1.00 0.98 0.93 0.87 0.83 0.78 0.72 0.63

60 0.97 0.92 0.88 0.83 0.79 0.75 0.71 0.63

2

30 1.00 1.00 1.00 1.00 0.94 0.81 0.67 0.43

40 1.00 1.00 1.00 0.90 0.81 0.71 0.61 0.43

50 1.00 0.97 0.89 0.80 0.73 0.65 0.57 0.43

60 0.96 0.88 0.81 0.74 0.68 0.61 0.54 0.42

3

1

30 1.00 1.00 1.00 1.00 0.95 0.86 0.75 0.57

40 1.00 1.00 1.00 0.92 0.85 0.78 0.70 0.56

50 1.00 0.98 0.91 0.85 0.79 0.74 0.67 0.56

60 0.97 0.91 0.85 0.80 0.75 0.71 0.65 0.56

2

30 1.00 1.00 1.00 1.00 0.93 0.77 0.60 0.30

40 1.00 1.00 1.00 0.88 0.76 0.65 0.52 0.29

50 1.00 0.97 0.86 0.76 0.67 0.57 0.47 0.29

60 0.95 0.85 0.76 0.68 0.60 0.52 0.44 0.29

 

주) * 하류부의 경우 이격거리는    값으로 적용함

    ** 테이퍼 길이 0m로 통상 내부공사에 해당됨

 

3) 서비스수준 분석방법

    ○ 교차로 인근 도로점용공사로 인한 포화교통류율 보정은 (식 8-66)과 같이 산정한다.

 

 

   ×  ×  ×  ×  ×   × 

   × 

(식 8-66)

 

여기서,





: 교차로 인근 점용공사로 인한 차로군 의 포화교통류율()

 : 공사영향 보정계수

 

대부분의 공사가 1∼2개 좌회전 차로에 영향을 준다거나 2차로 이하의 접근부에서나 볼 수 있는

사실상의 일개 차로군이 형성되게 진행되는 점용공사는 거의 없으므로 주로 직진차로군(우회전 포함)에

적용한다.

 

○ 용량 및 V/c

    각 현시에 따른 차로군별 용량은 전반적인 도로조건, 교통조건 및 신호조건에서 교차로를 통과할

    수 있는 최대량을 의미하는데 앞의 절차를 따르는 경우 접근로 정지선을 기준으로 전후(상류부 및 하류부,

    통상 교차로영향권 이내)에 공사구간이 전개되었을 때 합리적으로 통과시킬 수 있고 반복적으로 관측

    할 수 있는 량을 의미한다. 공사구간의 영향을 받는 차로군 의 용량은 (식 8-67)을 이용해서 얻는다.

 



  

× 



(식 8-67)

 

여기서,



= 차로군 의 용량





= 차로군 의 포화교통류율( )

 = 차로군 의 유효녹색시간(s)

 

○ 지체 산정

    지체는 신호교차로 방법론을 원용하여 계산한다.

 

(2) 기상악화 상황에 의한 영향

    기상악화/악천후(Inclement Weather) 상황에 의한 영향 분석은 강우 및 강설강도(강우 및 강설량)에 따른

    날씨보정계수를 적용하여 포화교통류율을 산정한다.

 

1) 기상악화에 따른 신호교차로의 포화교통류율 산정식

    기상악화 시 신호교차로의 차량들간 통과시간간격인 차두시간은 평상시에 비해 증가한다. 이로

    인해 포화교통류율은 감소하는 경향이 있다. 기상악화 시 차두시간이 증가(또는 포화교통류율이 감소)

    하는 근본적인 원인은 매우 다양하나, 일반적으로 운전자의 인지반응시간이 길어지는 것에 기인하는

    것으로 판단된다. 따라서 기상악화에 따른 신호교차로의 포화교통류율에 대한 분석이 필요하다.

 

     ×  ×  (또는  ) ×  ×  ×   ×  (식 8-68)

 

여기서,

 =

차로군 

의

포화교통류율 (

vphg) 



=

차로폭 보정계수

  = 기본 포화교통류율 (2,200 pcphgpl)  = 접근로 경사 보정계수



=  차로군의 차로수  = 중차량 보정계수

   = 좌 ․ 우회전 차로 보정계수  = 날씨보정계수

 

2) 기상악화에 따른 교통 특성

 

(가) 강우시

      강우시 신호교차로의 차량들간 통과시간간격인 차두시간은 평상시에 비해 증가한다. 이로 인해

      포화교통류율은 감소하는 경향이 있다. 강우시 차두시간이 증가(또는 포화교통류율이 감소)하는 근본

      적인 원인은 매우 다양하다. 이는 일반적으로 강우시 주변 환경에 대한 운전자의 가시권이 제약되어,

      교통안전을 고려한 인지반응시간이 길어지는 것에 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 강우에 따른

      신호교차로의 포화교통류율에 대한 분석이 필요하다.

 

① 강우강도 정의 및 측정방법

    신호교차로의 강우에 의한 영향을 분석하기 위해서는 강우강도를 설정해야 한다. 강우강도는 단위

    면적당 시간당 강우량()을 이용하며, 강우량은 분석지점에서 직접 측정하거나 기상청의 DB를

    이용한다. 이를 통해 시간당 강우량에 따른 날씨보정계수를 적용하여 신호교차로 분석에 이용한다.

 

② 강우강도에 따른 포화차두시간 증가율

    강우강도가 높아질수록 포화차두시간이 증가하여 신호교차로의 포화교통류율을 감소시키는 요인으로

    작용한다. 따라서 강우강도에 따른 포화차두시간의 증가율은 <표 8-25>와 같다.

 

강우량 구분( ) 포화차두시간(sec) 증가율 (%)

0 1.90 -

0∼2 2.05 7.4

2∼4.5 2.29 20.3

4.5∼ 2.39 25.8

 

<표 8-25> 강우강도에 따른 날씨보정계수 및 포화차두시간

 

(나) 강설시

 

① 강설강도 설정

    강설강도는 시간당 강설량(cm/h)으로 고속도로 기본구간의 강설강도 분류와 동일하며,

    <표 8-26>과 같이 기후 양호시를 제외한 3단계로 분류한다.

 

<표 8-26> 강설강도 분류(신호교차로)

 

강설량 구분(cm/hour) 비고

0 기후의 영향을 받지 않는 맑은 날

0.1 이하

0.1 ~ 2.0

2.1 ~ 대설 및 폭설 등 포함

 

② 강설강도에 따른 포화 차두시간 증가율

    일반적으로 기후 양호시 대비 강설시 포화 차두시간은 증가하며, 강설강도가 높아질수록 증가율은

    더 증가하여 신호교차로의 용량을 감소시키는 요인으로 작용한다.

    신호교차로에서 강설의 영향은 포화 차두시간 이외에 출발 손실시간의 증가 또한 유발시킬 것으로

    판단되나, 강설시 신호를 받아 출발하는 선두 차량의 반응 시간이 증가한다고 할지라도 뒤따라오는

    차량들의 포화 차두시간 또한 동시에 증가하기 때문에 결과적으로 두드러진 출발손실시간의 증가는

    발생하지 않게 된다. <표 8-27>은 강설량에 따른 신호교차로 강설시 포화차두시간 변화를 나타낸다.

 

<표 8-27> 강설량에 따른 신호교차로 강설시 포화차두시간 변화

 

강설량 포화 차두시간 증가율

양호(0cm/h) 1.82 -

0.1cm/h 이하 2.46 35.2%

0.1 ~ 2.0cm/h 2.80 53.8%

2.1cm/h ~ 3.02 65.9%

 

3) 신호교차로의 기상악화 상황의 용량산정을 위한 보정계수

    신호교차로의 기상악화 상황의 용량산정을 위한 날씨보정계수는 <표 8-28>과 같다.

    기상악화 상황의 용량산정을 위한 보정계수는 기본적인 도로․교통조건 하에서 기상악화 상황시 기상

    조건이 교통류에 미치는 영향을 나타내는 계수이므로, 기본 조건에 해당하지 않는 기상악화 상황의

    경우에는 타 보정계수와 함께 적용하도록 한다.

 

<표 8-28> 신호교차로의 기상악화 상황의 용량산정 보정계수

 

구분 보정계수

강우

0mm/h 1.00

0 ∼ 2mm/h 0.93

2 ∼ 4.5mm/h 0.83

4.5mm/h 이상 0.79

강설

0cm/h 1.00

0.1cm/h 이하 0.65

0.1 ~ 2.0cm/h 0.46

2.1cm/h 이상 0.34
 

6 예 제

   다음에 다루는 예제는 신호교차로의 운영분석, 설계분석 및 계획분석에 포함되는 모든 가능한 접근로

   23개를 선정하여 풀이하였다. 각 교차로 및 접근로의 특징은 <표 8-29>와 같다.

 

<표 8-29> 각 예제의 접근로별 특성

 

예제 접근로 좌회전 종류

우회전

도류화

U턴 초기 대기차량 (Qb) 분석종류

1

EB*

WB

NB

SB

비 보 호(CASE 6)

비 보 호(CASE 6)

양방보호(CASE 1)

양방보호(CASE 1)

없음

×

×

○

×

○(유형 Ⅰ)

×

×

×

운영분석

2

EB

WB

NB

SB

양방보호(CASE 2)

양방보호(CASE 2)

직좌동시(CASE 5)

직좌동시(CASE 5)

○

○

×

×

×

○

×

○

×

○(유형 Ⅲ)

○(유형 Ⅱ)

×

운영분석

3

EB

WB

NB

SB

비 보 호(CASE 3)

비 보 호(CASE 3)

직좌동시(CASE 4)

직좌동시(CASE 4)

없음

×

×

○

×

×

×

×

×

운영분석

4

(T형 교차로)

EB

WB

NB

직 진

직좌동시(CASE 4)

좌우동시

없음

×

×

×

×

×

×

운영분석

5

EB

WB

NB*

SB

양방보호(CASE 2)

양방보호(CASE 2)

직좌동시(CASE 5)

직좌동시(CASE 5)

○

○

×

×

×

○

×

○

×

○

○

×

설계분석

6 한 접근로의 신호조건, 포화교통량, 설계 서비스수준이 주어지고 최대 서비스 교통량을 구함 설계분석

7

EB*

WB*

NB

SB

적정현시를 계획 없음

×

×

×

×

×

×

×

×

계획분석

 

주) * 8-3절 분석과정의 예제에서 다루었음

 

<예제 1>

네갈래 교차로에서의 교통상황을 분석하고자 한다. 모든 도로조건, 교통조건 및 교통운영조건은 다음의

입력자료에 나타나 있다. 이 교차로의 특징은 어느 접근로에도 우회전 도류화가 되어 있지 않으며, 좌회전

전용차로가 없는 공용차로에서의 비보호 좌회전이 동서도로에서 허용이 되며(CASE 6), 남북도로는 전용 좌회

전차로가 1개인 접근로를 갖으며(CASE 1), 양방보호 신호로 운영된다. 또 우회전 도류화를 위한 교통섬이

없으며, 북향(NB) 접근로에 U턴이 허용된다. 동향(EB) 접근로는 분석기간 초기에 초기 대기 차량이 남아

있으나 분석기간 동안 해소가 된다.

이 교차로의 모든 차로군의 용량과  비 및 서비스수준을 구하라. 또 모든 접근로 및 교차로 전체의 서비스

수준을 구하고, 교차로 전체의 임계  비를 구하라.

 

<풀 이>

이 교차로의 동향(EB) 접근로는 앞의 운영분석 적용과정에서 예를 들어 풀이 한 것과 같은 것이다.

나머지 모든 접근로에 대한 차로군을 분류하고 각 차로군별 용량, V/c비, 지체, 서비스수준을 구하는

방법은 적용과정에서 예를 든 바와 같다.

접근로별 평균제어지체는 차로군별 지체를 교통량에 관하여 가중평균하여 구하며, 교차로 전체의

평균제어지체는 접근로의 지체를 가중평균하여 얻는다. 이 평균제어지체로부터 <표 8-2>를 사용하여

서비스수준을 구한다.

분석표 3의 용량계산에서 각 차로군의 포화도와 임계 V/c비를 검토하면 이 교차로의 신호운영이

적절한지 아닌지를 개략적으로 판단 할 수 있다. 즉 적정현시에서는 각 현시의 임계차로군의 포화도가

비슷한 값을 가지며, 이 값은 또 임계 V/c비와도 유사한 값을 갖는다. 본 예제에서는 3개 현시의

임계차로군의 포화도는 각각 0.69, 0.94, 0.71이며, 임계 V/c비는 0.746으로서 각 값들의 차이가

너무 심하므로 신호가 적정현시로 운영된다고 말하기 어렵다. 따라서 이 교차로의 신호조건을 개선

하면 모든 지체값도 줄어들며, 임계 V/c비도 감소할 것이다.

 

입 력 자 료

교차로명: A도로 × B 도로조사시간: 01.4.26.15:30 ~ 15:45

지점특성: 일반업무지구 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

NB

WB

EB

버스베이

기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF = 0.95

중차량 혼입율(P) = 5%

버스베이 : NB만 있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 90 600 320 70 570 210 150 1,300 175 240 770 152

U턴 교통량(vph) 0 0 90 0

진입교통량, Ven(vph) 23 20 0 50

진출교통량, Vex(vph) 20 20 0 60

버스정차대수, Vb(vph) 11 6 30 40

주차여부(○, ×) ○ × ○ ○

주차활동대수, Vpark (vph) 10 - 5 12

횡단보행자수1) (인/시) 400 500 300 400

보행신호시간1), Gp(초) 40 40 43 43

상류 링크길이(m) 400 300 500 400

순행속도(kph) 50 50 60 60

경사 / w / l / RL

2) 0/3.3/30/12 0/3.3/45/12 0/3.3/60/15 0/3.3/60/15

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 120초)

현 시

좌회전 형태

EB,WB: 비보호

(CASE 6)

NB,SB: 양방보호

(CASE 1)

신호시간

G = 45

Y = 3

G = 20

Y = 3

G = 46

Y = 3

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 90 600 320 70 570 210 150 1,300 175 240 770 52

차로이용률계수<표 8-5> 1.0 1.0 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.5 0.5 0.5 0.5

보정 교통량, V(vph) 95 632 168 74 600 111 158 1,396 92 253 827 80

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 3 3 3 3

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) 600 632 - -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> 1.39 1.30 - -

좌회전직진환산계수, El<표 8-7> 3.39 3.56 1.00 1.00

좌회전곡선반경 영향, Ep<표 8-9> 1.11 1.11 1.09 1.09

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0 1.0 1.89 1.0

EL = El × Ep × Eu 3.76 3.95 2.06 1.09

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

49 60 14 129

버스정차의 영향,Tb<표 8-12>(초) 15.3 15.3 1.4 15.3

정류장위치, lb = (75 -l)/75 0.6 0.4 0.2 0.2

버스영향, Lbb = Tb × lb × Vb (초) 101 37 8 122

주차영향, Lp = 360 + 18Vpark (초) 540 0 450 576

노변마찰의 영향

LH = (Ldw + Lbb + Lp)×g/C (초)

207 29 141 248

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 12 12 12.9 12.9

우회전차로 직진환산계수4), ER 3.00 2.82 3.02 5.88

VLF (식 8-13, 14) 67 81 0 0

VRF (식 8-15, 16) 38 54 152 103

VSTL (식 8-17, 18, 345)) 141 109 0 0

VSTR (식 8-19, 20) -6 89 280 -38

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

 

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수

 

2) 비보호좌회전에서만 적용

 

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

 

4) ER1 =   

 



 





  

  

  

 

 

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

 

ER2 = 1.16 +

L H

1.63V R

(우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

 

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

 

6) 차로군 분류기준

 

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

 

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

 

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

 

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

    VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산

접 근 로 EB WB NB SB

차로군분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 95 632 168 74 600 111 158 1,396 92 253 827 80

회전 직진환산계수, EL, ER 3.76 / 3.0 3.95 / 2.82 2.06 / 3.02 1.09 / 5.88

차로군 별

교통량

Vi (vph)

공용 LT: VTh-VRF+VL 689

공용 RT: VTh-VLF+VR 1488

실질 LT1): VLF+VL 158 253

실질 RT1): VRF+VR 206 183

실질 TH: VTh-VLF-VRF 724

통합 차로군: VTh+VL+VR 785

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT





  or   0.14 / 0.82 0.09 / 0.14 1.0 / 0.06 1.0 / 0.44

회전보정계수3) fLT, fRT    

 0.721 / 0.379 0.658 0.485 / 0.892 0.917 / 0.318

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

 

3,046 / 800 4,169 1024 / 5,652 1,937/4,224/672

 

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3) 직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

 

2) 회전교통량비 ×                   

 

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

 

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

 

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

 

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 689 / 206 785 158 / 1,488 253/724/183

차로군 교통량비,(V/S)i=yi 0.226 / 0.258 0.188 0.154 / 0.263 0.131/0.171/0.272

현시의 임계 차로군(v) v v v

임계차로군의 V/S 합 0.684

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.373 0.373 0.164 / 0.381 0.164 / 0.381

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 1,136 / 298 1555 168 / 2,153 318/1,609/256

차로군 포화도, (V/c)i =Xi 0.61 / 0.69 0.50 0.94 / 0.69 0.80/0.45/0.71

손실시간, 임계 V/c 비 3*3.3 = 9.9 초 0.746

적정주기(설계분석시)

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량 대수, Qb (대) 40 / 0 0 0 0

추가지체 유형 판단1) CASE I / - - - -

균일지체:

d1 =   min  

    

(Qb=0 때)

=    

 

      

 

(유형Ⅰ때)

= R

2

(유형 Ⅱ,Ⅲ때)

32.8 / 31.8 30.0 49.6 / 31.2 48.3/27.7/31.5

증분지체

  



 

     

     

 

 

2.4 / 12.4 1.2 55.2 / 1.8 18.7/0.9/15.4

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 22.7 / 0 0 0 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

28.8 21.6 30 24

(적정)옵셋 (초) 10 18 30 25

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.16 0.03 0 0

연동계수, PF(표 8-17) 0.56 0.67 1.0 / 0.72 1.0 / 0.72

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

43.5 / 30.2 21.3 104.8 / 24.3 67.0/20.8/38.1

 

차로군 서비스수준<표 8-2> C / C B F / B D / B / C

 

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

    유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

 

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

=

          (유형 Ⅱ때)

=

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  

  

40.4 21.3 32.0 33.6

접근로 서비스수준<표 8-2> C B C C

교차로 분석

접근로 교통량, VA =  (vph) 895 784 1,646 1,160

교차로 지체, dI = 

   

32.2

 

교차로 서비스수준<표 8-2> C

 

 

 

<예제 2>

네갈래 교차로에서의 교통운영상황을 분석하고자 한다. 모든 도로조건, 교통조건 및 교통운영조건은 다음의

입력자료에 나타나 있다. 이 교차로는 동서도로의 각 접근로가 전용 좌회전 차로 2개를 가지며, 양방보호

신호로 운영되며(CASE 2), 우회전 차로에는 우회전 도류화 교통섬이 설치되어 있다. 남북도로의 접근로는

좌회전 가능한 차로수가 2개이며 동시신호로 운영된다(CASE 5). U턴은 서향(WB) 접근로와 남향(SB) 접근로에서

허용된다. 서향(WB) 접근로는 초기 대기차량이 있으며 분석기간 동안 계속 증가한다. 북향(NB) 접근로는 초기

대기차량이 있으며 분석기간 동안 다 해소되지는 않으나 처음보다는 줄어든 대기차량수이다.

이 교차로의 모든 차로군의 용량과 비 및 서비스수준을 구하라. 또 모든 접근로 및 교차로 전체의 서비

스수준을 구하고, 교차로 전체의 임계 비를 구하라.

 

<풀 이>

이 예제는 2개의 전용 좌회전 차로를 갖는(CASE 2) 두 접근로와 2개의 공용 좌회전 차로를 갖는

(CASE 5) 두 접근로의 대형 교차로에 관한 분석이다. 모든 분석과정은 적용과정 또는 예제 1에서

설명한 바와 같아 생략한다.

이 교차로도 신호시간에 문제가 있음을 알 수 있다. 즉, 각 현시의 임계차로군의 포화도가 1.1,

0.94, 0.86, 0.92이며 임계 V/c비는 0.94로서 서로간에 많은 차이가 있음을 알 수 있다. 또 동서도로

접근로의 좌회전의 포화도가 1.0 이상임에도 불구하고 임계 V/c비는 1.0보다 적다. 따라서 신호시간

계획을 다시 해야 할 필요가 있으며, 경우에 따라서는 주기를 증가시키는 것도 검토해야 한다.

 

입 력 자 료

교차로명: “가”도로 × “나”도로 조사시간: 2001.5.15. 17:30 ~ 45

지점특성: 백화점 앞 조 사 자: 장삼오, 이사육

 

SB

NB

WB

EB

기타

분석기간 : 0.25 시간

PHF : 0.95

중차량 혼입율(P) : 5 %

버스베이 : 동 ․ 서 접근로만

있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 490 1,700 200 441 1,600 1186 160 1,200 350 400 1,300 200

U턴 교통량(vph) 0 80 0 60

진입교통량, Ven(vph) 0 0 30 20

진출교통량, Vex(vph) 0 0 40 50

버스정차대수, Vb(vph) 60 60 18 18

주차여부(○, ×) × × × ×

주차활동대수, Vpark (vph) - - - -

횡단보행자수1)(인/시) 300 400 250 200

보행신호시간1), Gp(초) 37 37 27 27

상류 링크길이(m) 600 600 500 500

순행속도(kph) 70 70 60 60

경사/ w / l / RL

 

2) 0/3.4/60/18 0/3.4/60/18 0/3.3/60/20 0/3.3/60/20

 

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

 

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

   신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 120초)

 

현 시

좌회전 형태

EB, WB : 양방보호

(CASE 2)

NB, SB : 동시신호

(CASE 5)

신호시간

G = 17

Y = 3

G = 37

Y = 3

G = 27

Y = 3

G = 27

Y = 3

G =

Y =

G =

Y =

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

 

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 490 1,700 200 441 1,600 1,186 160 1,200 350 400 1,300 200

차로이용률계수<표 8-5> 1.02 / 1.10 1.02 / 1.10 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.4 0.4 0.5 0.5

보정 교통량, V(vph) 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 4 4 5 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - - -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> - - - -

좌회전직진환산계수, El<표 8-7> 1.05 1.05 1.02 1.02

좌회전곡선반경 영향, Ep<표 8-9> 1.06 1.06 1.05 1.05

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0 1.24 1.0 1.21

EL = El × Ep × Eu 1.11 1.38 1.07 1.30

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

0 0 83 88

버스정차의 영향, Tb<표 8-12>(초) 1.4 1.4 22.8 22.8

버스정류장위치 , lb=(75-l)/75 0.2 0.2 0.2 0.2

버스영향, Lbb=Tb×lb×Vb (초) 17 17 82 82

주차영향, Lp=360+18Vpark (초) 0 0 0 0

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×g/C (초)

5 5 50 51

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 0 0 8.1 8.1

우회전차로 직진환산계수4), ER 1.20 1.17 1.91 2.11

VLF (식 8-13, 14) - - 115 50

VRF (식 8-15, 16) 176 29 53 100

VSTL (식 8-17, 18, 345)) - - 548 319

VSTR (식 8-19,20) 416 39 12 211

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

 

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

 

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

 

4) ER1 =   



  





    

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

    VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산

접 근 로 EB WB NB SB

 

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

회전 직진환산계수, EL, ER 1.11 / 1.20 1.38 / 1.17 1.07 / 1.91 1.30 / 2.11

차로군 별

교통량

Vi (vph)

공용 LT: VTh-VRF+VL 1,403

공용 RT: VTh-VLF+VR 2,052 2,337

실질 LT1): VLF+VL 526 474

실질 RT1): VRF+VR 237

실질 TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR 1,922

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT





  or   1.0 / 0.04 1.0 / 0.21 0.12 / 0.78 0.22 / 0.05

회전보정계수3)fLT, fRT       



0.90 / 0.992 0.725 / 0.966 0.992 / 0.585 0.892

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

3,802 / 8,380 3,062 / 8,161 8,380 / 1,236 9,420

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3)직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 ×                  



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 세갈래 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 526 / 2,052 474 / 2,337 1,403 / 237 1,922

차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.167 / 0.192 0.204

현시의 임계 차로군(v) v v v v

임계차로군의 V/S 합 0.837

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.139 / 0.306 0.139 / 0.306 0.223 0.223

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 528 / 2,564 426 / 2,497 1,869 / 276 2,079

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 1.0 / 0.80 1.1 / 0.94 0.75 / 0.86 0.92

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.94

적정주기(설계분석시)

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량대수, Qb (대) 0 8 / 0 0 / 12 0

추가지체 유형 판단1) - 유형 Ⅲ / - - / 유형 Ⅱ -

균일지체:

d1 =   min  

    

(Qb=0 때)

=    

 

      

 

(유형 Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

51.7 / 38.3 51.5 / 40.6 43.5 / 46.5 45.6

증분지체

  



 

     

      

 

 

39.2 / 2.7 73.5 / 8.6 2.8 / 27.8 8.1

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0 67.6 / 0 0 / 93.5 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

30.9 30.9 30 30

(적정)옵셋 (초) 30 30 30 30

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0 0 0 0

연동계수, PF(표 8-17) 1.0 / 0.76 1.0 / 0.76 0.84 0.84

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

90.9 / 31.8 192.6 / 39.5 39.3 / 160.4 46.4

차로군 서비스수준<표 8-2> E / C F / C C / F C

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

=

          (유형 Ⅱ때)

=

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  

  

43.9 65.3 56.8 46.4

접근로 서비스 수준<표 8-2> C D D C

교차로 분석

접근로 교통량, VA =  (vph) 2,578 2,811 1,640 1,922

교차로 지체, dI =  

   

53.5

 

교차로 서비스수준<표 8-2> D

 

<예제 3>

네갈래 교차로에서의 교통운영상황을 분석하고자 한다. 모든 도로조건, 교통조건 및 교통운영조건은 다음의

입력자료에 나타나 있다. 이 교차로의 동서도로는 전용 좌회전 차로를 가진 비보호 좌회전으로 운영되며

(CASE 3) 남북도로의 접근로는 공용 좌회전 차로 1개이며 동시신호로 운영된다(CASE 4). 모든 접근로의

우회전 도류화는 없으며, U턴은 북향(NB) 접근로에서만 허용된다. 모든 접근로에서 초기 대기차량은 없다.

이 교차로의 모든 차로군의 용량과 비 및 서비스수준을 구하라. 또 모든 접근로 및 교차로 전체의

서비스수준을 구하고, 교차로 전체의 임계 비를 구하라.

 

<풀 이>

이 예제는 전용 좌회전 차로에서 비보호좌회전을 하는(CASE 3) 두 접근로와, 1개의 공용차로를

갖는(CASE 4) 두 접근로의 교차로에 대한 분석이다. 모든 분석과정은 적용과정 또는 예제 1에서 설명한

바와 같아 생략한다.

이 교차로는 신호시간이 적정화되지 않았음을 분석표의 용량계산에서 알 수 있다. 즉 각 현시의

임계차로군의 포화도가 0.78, 0.69, 0.71이며 임계 비는 0.725로서 서로간에 많은 차이가 있으나

비교적 혼잡이 적은 교차로임을 알 수 있다.

 

입 력 자 료

교차로명: “다”도로 × “라”도로 조사시간: 2001.6.18. 16:00 ~ 15

지점특성: 시장앞 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

NB

WB

EB 기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF : 0.95

중차량 혼입율(P) : 5 %

버스베이 : 모든 접근로 다 있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 50 570 180 60 618 190 200 400 80 50 600 100

U턴 교통량(vph) 0 0 60 0

진입교통량, Ven(vph) 5 5 7 10

진출교통량, Vex(vph) 8 12 8 0

버스정차대수, Vb(vph) 10 12 10 12

주차여부(○, ×) × × × ×

주차활동대수, Vpark (vph) - - - -

횡단보행자수1)(인/시) 600 600 600 600

보행신호시간1), Gp(초) 27 27 27 27

상류 링크길이(m) 400 400 500 500

순행속도(kph) 60 60 60 60

경사/ w / l / RL

2) 0/3.5/30/10 0/3.5/30/10 4/3.3/45/12 4/3.3/45/12

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 100초)

현시

좌회전 형태

EB, WB : 비보호

(CASE 3)

NB, SB : 동시신호

(CASE 4)

신호시간

G = 31

Y = 3

G = 30

Y = 3

G = 30

Y = 3

G =

Y =

G =

Y =

G =

Y =

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 50 570 180 60 618 190 200 400 80 50 600 100

차로이용률계수<표 8-5> 1.0 1.0 1.0 1.0

RTOR보정<표 8-6> 0.5 0.5 0.5 0.5

보정 교통량, V(vph) 53 600 95 63 650 100 210 421 42 53 632 53

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 2 2 3 3

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) 650 600 - -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> 1.25 1.39 - -

좌회전직진환산계수,El<표 8-7> 7.69 6.46 1.0 1.0

좌회전곡선반경영향,Ep<표 8-9> 1.13 1.13 1.11 1.11

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> 1.0 1.0 1.47 1.0

EL = El × Ep × Eu 8.69 7.3 1.63 1.11

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

15.7 21.3 18 6

버스정차의영향, Tb<표 8-12>(초) 1.4 1.4 1.4 1.4

버스정류장위치, lb = (75-l)/75 0.6 0.6 0.4 0.4

버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb (초) 8.4 10.1 5.6 6.7

주차영향,Lp = 360+18Vpark (초) 0 0 0 0

노변마찰의 영향

LH=(Ldw + Lbb + Lp)×g/C (초)

7 9 7 4

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 16.2 16.2 16.2 16.2

우회전차로 직진환산계수4), ER 3.77 3.62 6.91 5.25

VLF (식 8-13, 14) - - 24 143

VRF (식 8-15, 16) 114 117 120 143

VSTL (식 8-17, 18, 345)) - - 9 264

VSTR (식 8-19, 20) 121 144 61 45

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  





     

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

    VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 50 600 95 63 650 100 210 421 42 53 632 53

회전 직진환산계수, EL, ER 8.69 3.77 7.3 3.62 1.63 6.91 1.11 5.25

차로군

별 교통량

Vi (vph)

공용 LT: VTh-VRF+VL 542

공용 RT: VTh-VLF+VR 695 750

실질 LT: VLF+VL 53 63 234

실질 RT: VRF+VR 162 196

실질 TH: VTh-VLF-VRF 277

통합 차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비1)

PL, PLT, PR, PRT





  or   1.0 / 0.14 1.0 / 0.13 0.90 / 0.26 0.1 / 0.27

회전보정계수2)fLT, fRT        

0.115/0.721 0.137/0.746 0.638/0.394 0.989/0.466

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

243/3,046 289/3,151 1,347/2,112/791 3,969/935

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3) 직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 f LT × f RT =

1

1 + P LT ( E L - 1) + P RT ( E R - 1)

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 53 / 695 63 /750 234/ 277/ 162 542/ 196

차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.218 / 0.228 0.218 / 0.238 0.174/0.13/0.205 0.137 / 0.21

현시의 임계 차로군(v) v v v

임계차로군의 V/S 합 0.653

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.307 0.307 0.297 0.297

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 75 / 935 89 / 967 400/627/235 1,179 / 278

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.71 / 0.74 0.71 / 0.78 0.59/0.44/0.69 0.46 / 0.71

손실시간, 임계 V/c 비 3×(3 + 0.3) = 9.9 초 0.725

적정주기(설계분석시)

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량 대수, Qb (대) 0 0 0 0

추가지체 유형 판단1) - - - -

균일지체:

d1 =   min  

    

(Qb = 0 때)

=    

 

      

 

(유형 Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

30.7 / 31.1 30.7 / 31.6 30/28.4/31.1 28.6 / 31.3

증분지체

  



 

     

     

 

 

44.0 / 5.2 38.3 / 6.2 6.3/2.2/15.4 1.3 / 14.3

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0 0 0 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

24 24 30 30

(적정)옵셋 (초) 20 30 30 30

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.04 0.94 0 0

연동계수, PF<표 8-17> 0.67 1.04 0.76 0.76

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

64.6 / 26.0 70.2 / 39.1 29.1/23.8/39.0 23.0 / 38.1

차로군 서비스수준<표 8-2> D / B E / C B / B / C B / C

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

=

          (유형 Ⅱ때)

=

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  

  

28.7 41.5 26.4 27.0

접근로 서비스수준<표 8-2> B C B B

교차로 분석

접근로 교통량, VA = ΣV i (vph) 748 813 673 738

교차로 지체, dI = 

   

31.3

교차로 서비스수준<표 8-2> C

 

<예제 4>

남향(SB) 접근로가 없는 T형 교차로이다. 동향(EB) 접근로는 직진신호만 있으며, 이 때 오른쪽 1개 차로는

직진과 우회전 공용이며 도류화가 되어 있지 않다. 서향(WB) 접근로는 공용 좌회전 차로 1개가 있으며 직 ․ 좌

동시신호(CASE 4)로 운영된다. 북향(NB) 접근로는 좌 ․ 우회전 각각 2개 차로씩 할당되며 좌 ․ 우 동시신호로

운영된다.

이 교차로의 모든 차로군의 용량과  비 및 서비스수준을 구하라. 또 모든 접근로 및 교차로 전체의 서비스

수준을 구하고, 교차로 전체의 임계  비를 구하라.

 

<풀 이>

이 예제는 전형적인 세갈래 교차로로서 우측차로의 노변마찰이 매우 큰 것이 특징이다. 동향(EB)

접근로는 네갈래 교차로에서 전용 좌회전 차로를 제외한 나머지 차로를 분석할 때와 같은 방법으로

분석을 하면 된다.

서향(WB) 접근로는 우회전이 없으므로 직진의 우측 차로가 노변마찰을 받는다. 좌회전은 직진과

공용이므로 실질적 전용 좌회전 여부를 판별하기 위해서는 (식 8-34)를 이용하여 VSTL을 구하고

(식 8-13)을 이용해서 구한 VLF와 비교한다.

북향(NB) 접근로는 우측 노변마찰이 우회전 차로군의 우측 1개 차로에서 발생하며 이 접근로의

차로군 수는 2개이다.

각 현시의 임계차로군의 V/c비가 0.83, 0.82, 0.82로서 녹색시간이 적절하게 할당되어 있으며,

임계 V/c비의 값이 0.82로서 임계차로군들의 V/c비와 거의 같은 것으로 볼 때 녹색신호가 적절히 할

당되었다고 할 수 있다.

 

입 력 자 료

교차로명: “가”도로 × “나” 도로 조사시간: 2001. 10.24 15:00 ~ 15

지점특성: 상업지역 조 사 자: 장삼오, 이사육

EB

NB

WB

기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF : 0.95

중차량 혼입율(P) : 5 %

버스베이 : 모두 없음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) - 1,100 90 68 1,200 - 900 - 830

U턴 교통량(vph) 0 0 0

진입교통량, Ven(vph) 17 14 11

진출교통량, Vex(vph) 13 10 8

버스정차대수, Vb(vph) 10 15 12

주차여부(o, x) o o o

주차활동대수, Vpark(vph) 8 6 4

횡단보행자수1)(인/시) 600 700 650

보행신호시간1), Gp(초) 28 28 28

상류 링크길이(m) 400 400 300

순행속도(kph) 60 60 60

경사/ w / l / RL

2) 0/3.3/30/- 0/3.3/20/15 0/3.5/25/18

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 100초)

현 시

좌회전 형태

EB: 좌회전 없음

WB: 직좌 동시

(CASE 4)

NB: 좌우 동시

신호시간

G = 30

Y = 3

G = 31

Y = 3

G = 30

Y = 3

G =

Y =

G =

Y =

G =

Y =

 

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) - 1,100 90 68 1,200 - 900 - 830

차로이용률계수<표 8-5> 1.02 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.5 - 0.5

보정 교통량, V(vph) - 1,181 47 72 1,288 - 966 - 446

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 3 3 4

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> - - -

좌회전직진환산계수, El<표 8-7> - 1.0 1.05

좌회전곡선반경영향, Ep<표 8-9> - 1.09 1.06

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> - - -

EL = El × Ep × Eu - 1.09 1.11

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

34 27 21

버스정차의 영향,Tb<표 8-12>(초) 15.3 15.3 15.3

버스정류장위치, lb = (75 -l)/75 0.6 0.73 0.67

버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb (초) 92 168 123

주차영향, Lp = 360+18Vpark (초) 504 468 432

노변마찰의 영향

LH=(Ldw + Lbb + Lp)×g/C (초)

189 199 173

우회전횡단차단3),fcGp<표 8-13> 16.8 16.8 16.8

우회전차로 직진환산계수4), ER 5.09 - -

VLF (식 8-13, 14) - 215 -

VRF (식 8-15, 16) 302 - -

VSTL (식 8-17, 18, 345)) - 418 -

VSTR (식 8-19, 20) 234 - -

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  





     

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V - 1181 47 72 1.288 - 966 - 446

회전 직진환산계수, EL, ER - / 5.09 1.09 / - 1.11 / -

차로군별

교통량 Vi

(vph)

공용LT: VTh-VRF+VL 1,360

공용RT: VTh-VLF+VR

실질LT1): VLF+VL 966

실질RT1): VRF+VR 349 446

실질TH: VTh-VLF-VRF 879

통합 차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT

V L or V R

V i

/ 0.13 0.05 -

회전보정계수3)fLT, fRT

1

1 +P( E -1)

1.0 / 0.653 0.918 0.90 / 0.839

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

4,224 / 1,379 5,816 3,802 / 3,544

 

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3) 직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 ×                   

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 세갈래 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 879 / 349 1,360 966 / 446

차로군 교통량비, (V/S)i=yi 0.208 / 0.376 0.276 0.254 / 0.147

현시의 임계 차로군(v) v v v

임계차로군의 V/S 합 0.906

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.297 0.307 0.297

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 1,255 / 275 1,511 1,129 / 902

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.70 / 1.27 0.90 0.86 / 0.49

손실시간, 임계 V/c 비 3×(3+0.3) = 9.9 초 0.82

적정주기(설계분석시)

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량 대수, Qb (대) 0 0 0

추가지체 유형 판단1) - - -

균일지체:

d1 =   min  

    

(Qb=0 때)

=    

 

      

 

(유형 I 때)

=

 (유형 II, III 때)

30.3 / 32.2 33.4 33.0 / 27.3

증분지체

  



 

     

      

 

 

2.9 / 17 4.7 6.5 / 1.1

추가지체2), d3 (식 8-51,52,53) - - -

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

24 24 18

(적정)옵셋 (초) 20 15 30

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.04 0.09 0.88

연동계수, PF(표 8-17) 0.67 0.56 1.16

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

23.2 / 38.6 23.4 42.8 / 32.8

차로군 서비스수준 <표 8-2> B / C B C / C

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

=

          (유형 Ⅱ때)

=

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  

  

25.8 23.4 39.6

접근로 서비스수준<표 8-2> B B C

교차로 분석

접근로 교통량, VA =  (vph) 1,228 1,360 1,412

교차로 지체, dI =  

   

29.9

 

교차로 서비스수준<표 8-2> B

 

<예제 5>

교차로 조건과 교통량 조건이 다음의 분석표에 나타난 것과 같을 때, 이 교차로의 전반적인 서비스수준을

가장 좋게 하는 최적 신호시간을 구하라. 이 예제는 앞의 설계분석과정을 설명 할 때 예로 든 문제와 같은

문제를 모든 접근로에 대해서 분석한 것이다. 이 교차로는 예제 2번에서 주어진 교차로 조건 및 교통량 조건과

유사하며 초기 대기차량은 없다고 가정한 것이다.

 

<풀 이>

이 문제는 교통량 및 교차로 조건이 주어지고 최소 지체값을 나타내는 신호시간 을 찾는 것이다.

다시 말하면 최적 신호시간을 구하는 문제이므로 설계 서비스 수준은 의미가 없다.

신호 최적화 과정은 반복적인 운영분석 과정을 거쳐야하므로 번거로울 수도 있다. 예를 들어 초기에

가정한 주기를 사용하여 구한 1차 최적 주기가 170초이고, 이를 이용하여 다시 2차 최적주기를 구하면

또 다른 주기를 나타내는 경우는 반복계산이 불가피하다. 그러나 대부분의 경우 2~3회의 계산에서

일정한 주기값에 수렴된다.

본 예제에서의 최적주기는 서향(WB) 접근로의 횡단보도를 횡단하는 데 필요한 최소 녹색시간의

제약으로 인해서 주기가 150초 보다 적을 수는 없다.

최적 상태란 운영분석의 마지막 단계인 교차로 전체의 평균제어지체를 기준으로한 서비스수준으로

판단하기 때문에, 적정주기를 계산한 후 매 단계마다 지체를 계산하여 최적여부를 판단해야 한다. 왜냐

하면, 앞에서도 언급한 바와 같이 Webster 공식에 의한 적정주기란 Webster의 지체모형식에 의한

지체를 최소화 하는 주기인 반면, 서비스수준을 판정하기 위해서 본 편람에서 사용하는 지체공식은

Webster의 지체공식과 다르기 때문이다.

본 예제는 8-3-2절의 설계분석의 분석과정에서 예로 든 문제를 모든 접근로에 대해서 풀이한 것

이다.

 

입 력 자 료

교차로명: “가”도로 × “나”도로 조사시간: 2001.5.15. 17:30 ~ 45

지점특성: 백화점 앞 조 사 자: 장삼오, 이사육

EB

SB

NB

WB

기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF : 0.95

중차량 혼입율(P) : 5 %

버스베이 : 동 . 서 접근로

만 있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 490 1,700 200 441 1,600 1,186 160 1,200 350 400 1,300 200

U턴 교통량(vph) 0 80 0 60

진입교통량, Ven(vph) 0 0 30 20

진출교통량, Vex(vph) 0 0 40 50

버스정차대수, Vb(vph) 60 60 30 30

주차여부(○, ×) × × × ×

주차활동대수, Vpark (vph) - - - -

횡단보행자수1)(인/시) 300 400 250 200

보행신호시간1), Gp(초) - - 32 32

상류 링크길이(m) 600 600 500 500

순행속도(kph) 70 70 60 60

경사/ w / l / RL

2) 0/3.4/60/18 0/3.4/60/18 0/3.3/60/20 0/3.3/60/20

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 130 초 가정)

현 시

좌회전 형태

동서도로 : 양방보호

남북도로 : 신호시간 직좌동시

G=

Y=

G=

Y=

G=

Y=

G=

Y=

G=

Y=

G=

Y=

 

교통량 보정 및 차로군 분류 C = 130 초

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 490 1,700 200 441 1,600 1,186 160 1,200 350 400 1,300 200

차로이용률계수<표 8-5> 1.02 / 1.10 1.02 / 1.10 1.02 1.02

RTOR보정<표 9-6> 0.4 0.4 0.5 0.5

보정 교통량, V (vph) 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 4 4 5 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - - -

비보호간격수락률2), P <표 9-8> - - - -

좌회전직진환산계수, El <표 9-7> 1.05 1.05 1.02 1.02

좌회전곡선반경 영향, Ep <표 9-9> 1.06 1.06 1.05 1.05

U턴 영향, Eu <표 9-10, 11> 1.0 1.24 1.0 1.21

EL = El × Ep × Eu 1.11 1.38 1.07 1.30

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

0 0 83 88

버스정차의 영향, Tb <표 9-12>(초) 1.4 1.4 22.8 22.8

버스정류장위치, lb=(75-l)/75 0.2 0.2 0.2 0.2

버스영향, Lbb=Tb×lb×Vb (초) 17 17 137 137

주차영향, Lp=360+18Vpark (초) 0 0 0 0

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×0.3 (초)

5 5 66 68

우회전횡단차단3), fcGp<표 9-13> - - 10 10

우회전차로 직진환산계수4), ER 1.20 1.17 2.04 2.29

VLF (식 9-13, 14) - - 106 46

VRF (식 9-15, 16) 162 27 48 92

VSTL (식 9-17, 18, 345)) - - 557 326

VSTR (식 9-19, 20) 416 39 -7 196

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  .

.

.

.. .   

    

 . .

. .

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =     

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

     VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

 

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 130 초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

회전 직진환산계수, EL, ER 1.11 / 1.20 1.38 / 1.17 1.07 / 2.04 1.30 / 2.29

차로군 별

교통량

Vi (vph)

공용LT: VTh-VRF+VL 1,408

공용RT: VTh-VLF+VR 2,052 2,337

실질LT1): VLF+VL 526 474

실질RT1): VRF+VR 232

실질TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR 1,922

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT

V L or V R

V i

1.0 / 0.04 1.0 / 0.21 0.12 / 0.79 0.22 0.05

회전보정계수3)fLT, fRT

1

1 +P( E-1)

0.90 / 0.992 0.725 / 0.966 0.992 / 0.549 0.885

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

3,802 / 8,380 3,062 / 8,161 8,380 / 1,159 9,346

1) 전용 좌 . 우회전에도 사용 3) 직 . 좌 . 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 .× .                  

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 세갈래 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 526 / 2,052 474 / 2,337 1,408 / 232 1,922

차로군 교통량비, (V/S)i=yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.168 / 0.200 0.206

현시의 임계 차로군(v) v v v v

임계차로군의 V/S 합 0.847

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.297 0.307 0.165 / 0.303 0.212

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 1,255 / 275 1,511 505 / 2,473 1,777 / 246

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.70 / 1.27 0.90 0.94 / 0.95 0.79 / 0.94

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.94

적정주기(설계분석시) 170초

 

교통량 보정 및 차로군 분류 C = 170 초

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 490 1,700 200 441 1,600 1,186 160 1,200 350 400 1,300 200

차로이용률계수<표 8-5> 1.02 / 1.10 1.02 / 1.10 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.4 0.4 0.5 0.5

보정 교통량, V (vph) 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 4 4 5 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - - -

비보호간격수락률2), P <표 8-8> - - - -

좌회전직진환산계수, El <표 8-7> 1.05 1.05 1.02 1.02

좌회전곡선반경 영향, Ep <표 8-9> 1.06 1.06 1.05 1.05

U턴 영향, Eu <표 8-10, 11> 1.0 1.24 1.0 1.21

EL = El × Ep × Eu 1.11 1.38 1.07 1.30

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

0 0 83 88

버스정차의 영향,Tb <표 8-12>(초) 1.4 1.4 22.8 22.8

버스정류장위치, lb=(75-l)/75 0.2 0.2 0.2 0.2

버스영향, Lbb=Tb×lb×Vb (초) 17 17 137 137

주차영향, Lp=360+18Vpark (초) 0 0 0 0

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×0.3 (초)

5 5 66 68

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> - - 10 10

우회전차로 직진환산계수4), ER 1.20 1.17 2.04 2.29

VLF (식 8-13, 14) - - 106 46

VRF (식 8-15, 16) 162 27 48 92

VSTL (식 8-17, 18, 345)) - - 557 326

VSTR (식 8-19, 20) 416 39 -7 196

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  .

.

.

.. .   

    

 . .

. .

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진,좌,우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

    VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 170 초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

회전 직진환산계수, EL, ER 1.11 / 1.20 1.38 / 1.17 1.07 / 1.88 1.30 / 2.12

차로군별

교통량 Vi

(vph)

공용LT: VTh-VRF+VL 1,419

공용RT: VTh-VLF+VR 2,052 2,337

실질LT1): VLF+VL 526 474

실질RT1): VRF+VR 221

실질TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR 1,922

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT



.

  or   1.0 / 0.04 1.0 / 0.21 0.12 / 0.83 0.22 / 0.05

회전보정계수3)fLT, fRT       



0.90 / 0.992 0.725 / 0.966 0.992 / 0.578 0.891

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

3,802 / 8,380 3,062 / 8,161 8,380 / 1221 9,409

1) 전용 좌 . 우회전에도 사용 3) 직 . 좌 . 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 .× .                 



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 세갈래 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 526 / 2,052 474 / 2,337 1,419 / 221 1,922

차로군 교통량비, (V/S)i=yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.169 / 0.181 0.204

현시의 임계 차로군(v) v v v v

임계차로군의 V/S 합 0.826

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.297 0.307 0.173 / 0.319 0.202

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 1,255 / 275 1,511 530 / 2,603 1,693 / 247

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.70 / 1.27 0.90 0.89 / 0.90 0.84 / 0.89

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.90

적정주기(설계분석시) 150초

 

교통량 보정 및 차로군 분류 C = 150 초

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 490 1,700 200 441 1,600 1,186 160 1,200 350 400 1,300 200

차로이용률계수<표 8-5> 1.02 / 1.10 1.02 / 1.10 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> 0.4 0.4 0.5 0.5

보정 교통량, V (vph) 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1) 4 4 5 5

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - - -

비보호간격수락률2), P <표 8-8> - - - -

좌회전직진환산계수, El <표 8-7> 1.05 1.05 1.02 1.02

좌회전곡선반경 영향, Ep <표 8-9> 1.06 1.06 1.05 1.05

U턴 영향, Eu <표 8-10, 11> 1.0 1.24 1.0 1.21

EL = El × Ep × Eu 1.11 1.38 1.07 1.30

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

0 0 83 88

버스정차의 영향,Tb <표 8-12>(초) 1.4 1.4 22.8 22.8

버스정류장위치, lb = (75-l)/75 0.2 0.2 0.2 0.2

버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb (초) 17 17 137 137

주차영향, Lp = 360+18Vpark (초) 0 0 0 0

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×0.3 (초)

5 5 66 68

우회전횡단차단3), fcGp <표 8-13> - - 10 10

우회전차로 직진환산계수4),ER 1.20 1.17 1.95 2.20

VLF (식 8-13, 14) - - 92 40

VRF (식 8-15, 16) 141 23 42 80

VSTL (식 8-17, 18, 345)) - - 551 322

VSTR (식 8-19, 20) 416 39 7 204

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  .

.

.

.. .   

    

 . .

. .

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 세갈래 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진 . 좌 . 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

    VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 150 초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 526 1,968 84 474 1,853 484 168 1,288 184 421 1,396 105

회전 직진환산계수, EL, ER 1.11 / 1.20 1.38 / 1.17 1.07 / 1.95 1.30 / 2.20

차로군별

교통량 Vi

(vph)

공용LT: VTh-VRF+VL 1,414

공용RT: VTh-VLF+VR 2,052 2,337

실질LT1): VLF+VL 526 474

실질RT1): VRF+VR 226

실질TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR 1,922

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT



.

  or   1.0 / 0.04 1.0 / 0.21 0.12 / 0.81 0.22 / 0.05

회전보정계수3)fLT, fRT       



0.90 / 0.992 0.725 / 0.966

0.992 /

0.565

0.888

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

3,802 / 8,380 3,062 / 8,161 8,380 / 1,193 9,377

1) 전용 좌 . 우회전에도 사용

2) 회전교통량비 .× .                 



3) 직 . 좌 . 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 세갈래 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 526 / 2,052 474 / 2,337 1,414 / 226 1,922

차로군 교통량비, (V/S)i=yi 0.138 / 0.245 0.155 / 0.286 0.169 / 0.189 0.205

현시의 임계 차로군(v) v v v v

임계차로군의 V/S 합 0.835

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.297 0.307 0.169 / 0.313 0.207

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i 1,255 / 275 1,511 517 / 2,554 1,735 / 247

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.70 / 1.27 0.90 0.92 / 0.92 0.81 / 0.91

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2 초 0.91

적정주기(설계분석시) 150초

 

지체 계산 및 서비스수준 판정 C = 150초

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량대수, Qb (대) 0 0 0 0

추가지체 유형 판단1) - - - -

균일지체:

d1 =   min . 

   . 

(Qb=0 때)

=   . 

 

  .   . 

 .

(유형Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

60.1 / 46.9 61.3 / 49.6 56.8 / 58.2 56.8

증분지체

.  

.

. .

     

     .

 .

. .

11.2 / 2.4 24.0 / 6.8 4.2 / 38.0 8.1

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0 0 0 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

31 31 30 30

(적정)옵셋 (초) 16 16 15 15

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.1 0.1 0.1 0.1

연동계수, PF<표 8-17> 1.0 / 0.54 1.0 / 0.54 0.56 0.55

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

71.3 /27.7 85.3 /33.6 36.0 / 70.6 39.3

차로군 서비스수준<표 8-2> E / B E / C C / E C

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단:

   유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =. .   

  .



(유형 Ⅰ때)

=.

  .        (유형 Ⅱ때)

=.

  . (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  .

.. . 

36.6 42.3 40.8 39.3

접근로 서비스수준<표 8-2> C C C C

교차로 분석

접근로 교통량, VA = ΣV i (vph) 2,578 2,811 1,640 1,922

교차로 지체, dI = 

.   

39.7

교차로 서비스수준<표 8-2> C

 

<예제 6>

공용 좌회전 차로를 포함해서 3개 차로를 갖는 어느 접근로의 신호조건 및 포화교통량, 설계 서비스 수준이

다음과 같을 때, 이 접근로의 최대 서비스 교통량을 구하는 문제이다.

- 주기 = 120초

- g/C = 0.3

- S = 5,400vphg

- 옵셋 편의율 = 0.2

- 설계 서비스 수준 = B

 

<풀 이>

본 예제는 어느 접근로의 최대 서비스 교통량을 구하는 설계분석 문제이다. 교차로 전체의 최대

서비스 교통량은 의미가 없기 때문에 이에 대해서는 고려하지 않는다. 여기서 포화교통량을 구하지

않고 주어지는 이유는 차로군을 분류할 수 없는 이유와 같다. 즉 회전 교통량의 비를 모를 뿐만 아니라

차로군 분류를 위한 판별식을 사용할 수 없으며(교통량을 알 수 없으므로) 또 이 문제가 접근로 전체의

서비스 수준이 B가 되는 최대 서비스 교통량을 구하는 것이므로 모든 이동류는 한 차로군을 형성한다고

가정을 하며 또 포화교통량도 주어진다. 만약 여러개의 차로군이 형성된다고 한다면 계산은 대단히

복잡해진다. 계산 순서는 다음과 같다.

 

1) 지체는 V/c 비, X; 녹색시간비, g/C; 주기, C; 차로군 용량, c; 연동계수, PF의 함수이다.

    차로군 즉 접근로 용량 = S × g/C = 5,400 × 0.3 = 1,620vph

 

2) <표 8-2>에서 서비스수준 B의 지체값의 범위는 20 ~ 30 초/대이며, 최대 서비스 교통량은 30 초/대

    일 때에 해당된다. 따라서,

 

30 = d 1 (PF) + d 2 + .

 

PF = 0.59 <표 8-17에서>

d 1 (PF) =    min . 

   . 

= 60(0.7)2/(1 - 0.3X) = 17.35/(1 - 0.3X)

d 2 = 

.

. .

     

      .

 .

. .

= 

.

.

.   

   

 .

. .

d 3 = 0

 

3) 지체값을 X의 함수로 나타내었으므로 X에 따른 지체의 값을 계산한다.

X d 1 (PF) d 2 d 3

0.0 17.35 0 17.35

0.1 17.89 0.12 18.01

. . . .

. . . .

. . . .

0.7 21.96 2.54 24.50

0.8 22.83 4.24 27.07

0.9 23.77 8.42 32.19

1.0 24.79 22.36 47.15

 

그러므로 X = 0.86 때 d = 30 초/대 이다.

따라서 서비스수준 B에서의 최대 서비스 교통량은,

 

SFB = c × X = 1,620 × 0.86 = 1,393vph

 

이 값은 개략적인 도로 및 교통운영 조건에서 얻은 것이므로 PHF나 차로이용률 계수로 보정하는

것은 의미가 없다.

 

<예제 7>

어느 도시의 주거지역에 네갈래 교차로를 계획하고자 한다. 교차로의 개략적인 모양과 예상되는 교통량 및

기타 파라메터는 아래 계획분석표에서 보인 바와 같다. 이 교차로는 주어진 교통량을 충분히 처리할 수 있는

가를 판단하라.

 

<풀 이>

8-3-3절의 적용과정에서 예를 든 교차로의 남북도로 두 접근로를 포함하여 교차로 전체를 분석하는

계획분석 문제이다. 이 북향(NB) 및 남향(SB) 접근로는 동서도로의 두 접근로와는 달리 전용 좌회전

차로를 계획하고 있으므로 적정 신호현시를 계획 할 때 이 점만 주의하면 된다. 나머지 방법은 적용

과정의 풀이에서 예를 든 것과 같다.

풀이의 결과 적정주기는 100초이며, 이 때의 임계 V/c비는 0.87로서 매우 적절한 서비스수준에서

예상되는 교통량을 잘 처리할 것이라 판단된다. 만약 주기를 100초보다 짧게하면 서비스수준은 나빠

지고 V/c비도 커진다.

 

계 획 분 석 표

교차로명: “다” 도로 × “라” 도로 계획기간: 2005.4.25일 오후 첨두시간

지점특성: 주거지역 분 석 자: 장삼오, 이사육

EB

SB

NB

WB

기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF : 0.95

교통

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH (vph) 120 1,040 280 170 540 110 150 750 175 220 870 140

보정 교통량, V (vph) 126 1,095 148 179 568 58 158 789 92 232 916 74

직진환산교통량 (vph) 126 1,095 295 179 568 116 158 789 184 232 916 148

좌회전차로 운영 및 신호현시 방법에 따른 임계 차로군 V/S

전용

좌회

전1)

차로당 교통량 126 695 179 342 158 324 232 355

V/S 0.07 0.386 0.1 0.190 0.088 0.180 0.129 0.197

양방보호좌회전 신호 0.1 + 0.386 = 0.486 0.129 + 0.197 = 0.326

직 . 좌 동시신호 0.386 + 0.19 = 0.576 0.180 + 0.197 = 0.377

공용

좌회

전

차로당 교통량 505 288 - -

V/S 0.281 0.160 - -

직 . 좌 동시신호 0.281 + 0.16 = 0.441 -

적정현시 및 V/S 합 직 . 좌 동시신호, Σy = 0.441 양방보호좌회전 신호, Σy = 0.326

신호 및 임계 V/c 비

임계 차로군의 V/S 합 0.441 + 0.326 = 0.767

적정 주기 (초) 100초

임계 V/c 비 0.87

 

1) 전용 좌회전 차로가 별도로 있는 경우, 또는 전용 좌회전 차로가 없더라도 맨 왼쪽 차로를 전용 좌회전

   차로로 운영하며 직진 및 우회전은 나머지 차로들을 이용하는 경우에 해당한다. 후자의 경우, 맨 왼쪽

   차로를 직진이 사용한다면 안전 및 효율상 심각한 문제가 야기 될 수 있으므로 유의해야 함.

 

<예제 8>

중앙버스전용차로가 설치된 4지 교차로에서의 교통상황을 분석하고자 하며, 모든 도로조건, 교통조건 및

교통운영조건은 다음의 입력자료에 나타나 있다. 이 교차로의 가장 큰 특징은 중앙버스전용차로 직진차로가

동향(EB) 및 서향(EB) 접근로에 있어 좌회전이 허용되지 않고 직진신호만 허용된다는 점이다. 또한, 모든

접근로에 우회전 도류화가 되어 있지 않으며, 북향(NB) 및 남향(SB) 접근로에 1차로의 전용좌회전 차로가

있어 양방향 보호 신호로 운영된다. 북향(NB) 접근로만 U턴이 허용되며, 동향(EB) 접근로의 일반차로에서

초기 대기 차량이 남아 있으나 분석기간 동안 해소가 된다. 이 교차로의 모든 차로군의 용량과 V/c비 및

서비스수준을 구하라. 또 모든 접근로 및 교차로 전체의 서비스수준을 구하고, 교차로 전체의 임계 V/c비를

구하라.

 

<풀 이>

이 교차로의 동향(EB) 접근로는 앞의 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 운영분석 적용과정의

예시와 같다. 나머지 일반차로 및 중앙버스전용차로를 포함하는 접근로에 대한 차로군을 분류하고 각

차로군별 용량, V/c비, 지체, 서비스수준을 구하는 방법은 앞에서 살펴본 바와 같다.

동향(EB) 및 서향(WB) 접근로의 중앙버스전용차로의 직진차로와 북향(NB) 및 남향(SB) 접근로의

전용좌회전 차로는 독립된 차로군으로 분류한다. 동향(EB) 접근로의 공용 우회전 차로는 분석 결과에

따라 실질적 전용우회전 차로군으로 분류되었으며, 서향(WB), 북향(NB), 남향(SB) 접근로에서는 공용

우회전 차로군으로 분류되었다. 이에 따른 각 차로군의 포화도와 임계 V/c비를 검토한 결과 각 현시

에서 임계차로군의 포화도가 각각 0.77, 0.94, 0.70으로 차이가 크고 임계 V/c 비의 값이 0.77로 각

임계차로군의 포화도와 차이가 있으므로, 교차로의 신호운영이 적절하지 않다는 것을 판단할 수 있다.

특히, 북향(NB), 남향(SB) 접근로의 좌회전 현시에서의 임계차로군 포화도는 0.94로 다른 현시의

임계차로군 포화도와 비교해 상대적으로 큰 값을 보이며, 북향(NB), 남향(SB) 접근로의 전용 좌회전

차로군의 서비스 수준이 E, D로 분석되어 좌회전 현시의 신호시간을 개선해야 할 것으로 판단된다.

따라서 이 신호교차로의 신호조건을 개선하면 지체값이 줄고 임계 V/c 비도 감소할 것이다.

 

입 력 자 료

교차로명: A도로 × B도로 도로조사시간: 2013.4.26. 15:30~15:45

지점특성: 일반업무지구 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

WB

EB

NB

버스전용차로

버스전용차로

기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF = 0.95

중차량 혼입율(P)=5%

버스베이 : EB, WB,

NB만 있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

중앙

TH LT TH RT 중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 200 - 600 320 260 - 950 340 150 1,300 175 240 770 152

U턴 교통량(vph) 0 0 90 0

진입교통량, Ven(vph) 23 20 0 50

진출교통량, Vex(vph) 20 30 10 60

노변버스정차대수, Vb(vph) - - 30 40

상류부 정류장 이격거리 lub(m) 70 100 - -

주차여부(○, ×) O X O O

주차활동대수, Vpark(vph) 10 - 5 12

횡단보행자수1)(인/시) 400 500 300 400

보행신호시간1), Gp(초) 40 40 43 43

상류 링크길이(m) 400 300 500 400

순행속도(kph) 50 50 60 60

경사/ w / l / RL

2) 0/3.3/-/- 0/3.3/-/- 0/3.3/60/15 0/3.3/60/15

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=노변 버스정류장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 120초)

현시 ⓑ

ⓑ

좌회전 형태

NB, SB : 양방보호

(일반 CASE 1)

EB, WB : 좌회전 금지

(중앙 CASE 4)

신호시간

G= 45

Y= 3

G= 20

Y= 3

G= 46

Y= 3

결합부

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

중앙

TH LT TH RT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 200 - 600 320 260 - 950 340 150 1,300 175 240 770 152

차로이용률계수<표 8-5> 1.0 1.02 1 1.02 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> - 0.5 - 0.5 0.5 0.5

보정 교통량, V(vph) 211 - 644 168 274 - 1,020 179 158 1,396 92 253 827 80

차로군 분류

접 근 로

EB WB

중앙버스 NB SB

전용차로 일반차로 중앙버스

전용차로

일반

차로

차로수, N1) 1 3 1 3 3 3

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - - -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> - - - -

좌회전직진환산계수, El<표 8-7> - - 1.00 1.00

좌회전곡선반경 영향, Ep<표 8-9> - - 1.09 1.09

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> - - 1.89 1.0

EL = El × Ep × Eu - - 2.06 1.09

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven+1.4×Vex(초)

49 60 14 129

노변버스정차의 영향, Tb<표 8-12>(초) - - 1.4 15.3

노변버스정류장 위치, lb = (75-l)/75 - - 0.2 0.2

노변버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb(초) - - 8 122

노상주차영향, Lp = 360+18Vpark(초) 540 - 450 576

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×g/C(초)

221 23 181 317

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> 12 12 12.9 12.9

우회전차로 직진환산계수4), ER 3.05 2.15 3.29 5.25

VLF (식 8-13, 14) - - - -

VRF (식 8-15, 16) 38 57 152 103

VSTL (식 8-17, 18, 345)) - - - -

VSTR (식 8-19, 20) -127 83 264 148

차로군 분류6) (○) 중앙

TH LT TH RT 중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  





    

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직 ․ 좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 중앙버스전용차로는 독립된 차로군 (2) 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

(3) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진 ‧ 좌 ‧ 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(4) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군 VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(5) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군 VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산

접근로 EB WB NB SB

차로군 분류

중앙

TH

LT TH RT

중앙

TH

LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 211 - 644 168 274 - 1,020 179 158 1,396 92 253 827 80

회전 직진환산계수, EL, ER - / - / 3.05 - / 2.15 2.06 / 3.29 1.09 / 5.25

차로군별

교통량 Vi

(vph)

중앙버스전용차로 직진 211 274

공용LT: VTh-VRF+VL

공용RT: VTh-VLF+VR 1,199 1,488 907

실질LT1): VLF+VL 158 253

실질RT1): VRF+VR 206

실질TH: VTh-VLF-VRF 606

통합차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT





  or   - / - / 0.82 - / 0.15 1.0 / 0.06 1.0 / 0.09

회전보정계수3)

fLT(fBLT), fRT



     



1.0/1.0 / 0.373 1.0 /1.176 0.485/0.879 0.917/0.723

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

상류부 정류장 영향 보정계수, fub <표 8-20> 0.68 0.87 - -

포화교통류율:

(중앙버스전용)Si=1100Ni×fBLT×fg×fub

(일반)Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

748/4,224/788 957/7,451 1,024/5,569 1,937/4,581

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3)직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 ×                  



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT, PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류

중앙

TH

LT TH RT

중앙

TH

LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 211 / 606 / 206 316 / 1,199 158 / 1,488 253 / 907

차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.282 / 0.143 / 0.261 0.286 / 0.161 0.154 / 0.267 0.131 / 0.198

현시의 임계 차로군(v) ✔ ✔ ✔

임계차로군의 V/S 합 0.707

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.373 0.373 0.164 / 0.381 0.164 / 0.381

차로군 용량, ci = Si(g/C)i 279 / 1,576 / 294 357 / 2,779 168 / 2,122 318 / 1,745

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.76 / 0.38 / 0.70 0.77 / 0.43 0.94 / 0.70 0.80 / 0.52

손실시간, 임계 V/c 비 3(3 + 0.3) = 9.9초 0.77

적정주기(설계분석시)

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 중앙

TH LT TH RT 중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량대수, Qb (대) 0 / 40 / 0 0 0 0

추가지체 유형 판단1) - / 유형 I / - - - -

균일지체

d1 =   min  

    

(Qb = 0때)

=    

 

      

 

(유형Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

32.9/29.0/31.9 33.1/28.1 49.6/31.4 48.3/28.7

증분지체

  



 

     

     

 

 

17.6/0.7/13.0 14.8/0.5 55.2/2.0 18.8/1.1

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0/7.5/0 0 0 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

28.8 21.6 30.0 24.0

(적정)옵셋 (초) 10 18 15 10

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

0.16 0.03 0.13 0.12

연동계수, PF<표 8-17> 0.56 0.67 0.67/0.55 0.67/0.55

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

36.0/24.4/30.9 37.0/19.3 88.4/19.3 51.2/16.9

차로군 서비스수준<표 8-2> C / B / C C / B E / B D / B

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

유형 Ⅰ: 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ: 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ: (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용: d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

= 

          (유형 Ⅱ때)

= 

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  

  

28.1 23.0 25.9 24.4

접근로 서비스수준<표 8-2> B B B B

교차로 분석

접근로 교통량, VA =  (vph) 1,023 1,515 1,646 1,160

교차로 지체, dI = 

   

25.2

 

교차로 서비스수준<표 8-2> B

 

<예제 9>

중앙버스전용차로가 설치된 4지 교차로에서의 교통상황을 분석하고자 하며, 모든 도로조건, 교통조건 및 교통

운영조건은 다음의 입력자료에 나타나 있다. 이 교차로의 동향(EB) 및 서향(EB) 접근로에는 중앙버스전용차로

직진 및 전용좌회전 차로가 있으며, 우회전 도류화가 되어 있다. 북향(NB) 및 남향(SB) 접근로에 1차로의 전용

좌회전 차로가 있고 직좌동시 신호로 운영되고 U턴이 허용된다. 이 교차로의 모든 차로군의 용량과 V/c비 및

서비스수준을 구하라. 또 모든 접근로 및 교차로 전체의 서비스수준을 구하고, 교차로 전체의 임계 V/c비를

구하라.

 

<풀 이>

앞의 예제와 비교하였을 때 주요 차이점은 중앙버스전용차로에 전용좌회전 차로가 있어 동향(EB)

및 서향(WB) 접근로에 좌회전이 허용된다는 것과 우회전 도류화가 되어 있다는 점이다. 중앙버스전용

차로는 일반차로와 구분하여 독립된 차로군으로 분류하며, 전용좌회전 차로가 운영될 경우 직진과

별개의 차로군으로 분류한다. 따라서, 본 예제에서는 중앙버스전용차로를 두 개의 차로군으로 분류

하여 분석하게 된다. 그 외 분석과정은 앞서 살펴본 방법 및 과정과 동일하다.

동향(EB) 및 서향(WB) 접근로는 중앙버스전용차로의 직진 및 전용좌회전 차로군과 공용우회전

차로군으로 분류되며, 북향(NB) 및 남향(SB) 접근로는 전용좌회전 차로군과 공용 우회전 차로군으로

분류되었다. 이에 따른 각 차로군의 포화도와 임계 V/c비를 검토한 결과 각 현시에서 임계차로군의

포화도가 각각 0.73, 0.68, 0.74, 0.75로 산출되었고 교차로의 임계 V/c 비의 값이 0.73인 것으로

나타났다. 교차로의 두 번째 현시인 동향(EB) 및 서향(WB) 양방보호 좌회전 현시의 포화도만 0.68로

그 외 현시들의 임계차로군 포화도 및 교차로 임계 V/c 비와 차이가 있는 것으로 분석되었다. 또한,

동향(EB) 및 서향(WB) 접근로의 중앙버스전용차로 전용좌회전 차로군의 서비스 수준은 E로 교차로

서비스 수준인 C에 비해 낮은 것으로 나타났다. 따라서 이 신호교차로는 동향(EB) 및 서향(WB) 접근

로의 양방보호 좌회전 현시가 다른 현시와 불균형을 이루어 중앙버스전용차로 전용좌회전 차로군만

서비스 수준이 낮은 것으로 판단되므로, 교차로의 신호조건을 개선하면 모든 차로군의 지체와 포화

도가 비슷한 값으로 균형을 이룰 것이다.

 

 

 

입 력 자 료

교차로명: C도로 × D도로 도로조사시간: 2013.4.26. 15:30~15:45

지점특성: 일반업무지구 조 사 자: 장삼오, 이사육

SB

WB

EB

NB

버스전용차로

버스전용차로

기 타

분석기간 : 0.25 시간

PHF = 0.95

중차량 혼입율(P)=5%

버스베이 : EB, WB만

있음

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

중앙

LT

중앙

TH

LT TH RT

중앙

LT

중앙

TH

LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 85 240 - 730 420 100 220 - 810 440 260 780 125 240 770 220

U턴 교통량(vph) 0 0 40 60

진입교통량, Ven(vph) 15 22 30 20

진출교통량, Vex(vph) 18 27 40 50

노변버스정차대수, Vb(vph) - - 30 30

상류부 정류장 이격거리 lub(m) 150 170 - -

주차여부(○, ×) X X X X

주차활동대수, Vpark(vph) - - - -

횡단보행자수1)(인/시) 400 500 250 200

보행신호시간1), Gp(초) 40 40 32 32

상류 링크길이(m) 600 600 500 500

순행속도(kph) 65 65 60 60

경사/ w / l / RL

2) 0/3.3/-/20 0/3.3/-/20 0/3.3/60/20 0/3.3/60/20

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=노변 버스정류장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 180초)

현시

ⓑ

ⓑ

ⓑ

ⓑ

좌회전 형태

NB, SB : 직좌동시

(일반 CASE 1)

EB, WB : 양방보호

(중앙 CASE 3)

신호시간

G= 57

Y= 3

G= 27

Y= 3

G= 42

Y= 3

G= 42

Y= 3

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

중앙

LT

중앙

TH LT TH RT 중앙

LT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph) 85 240 - 730 420 100 220 - 810 440 260 780 125 240 770 220

차로이용률계수<표 8-5> 1.00 1.02 1.00 1.00 1.02 1.02

RTOR보정<표 8-6> - 0.4 - 0.4 0.5 0.5

보정 교통량, V(vph) 89 253 - 784 177 105 232 - 853 185 274 837 66 253 827 116

차로군 분류

접 근 로

EB WB

중앙버스 NB SB

전용차로 일반차로 중앙버스

전용차로

일반

차로

차로수, N1) 1 3 1 3 3 3

보정 대향직진교통량2), Vo(vph) - - - -

비보호간격수락률2), P<표 8-8> - - - -

좌회전직진환산계수, El<표 8-7> 1.0 1.0 1.0 1.0

좌회전곡선반경 영향, Ep<표 8-9> 1.05 1.05 1.05 1.05

U턴 영향, Eu<표 8-10, 11> - - 1.26 1.39

EL = El × Ep × Eu 1.05 1.05 1.32 1.46

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven+1.4×Vex(초)

39 58 83 88

노변버스정차의 영향, Tb<표 8-12>(초) - - 10.8 10.8

노변버스정류장 위치, lb = (75-l)/75 - - 0.2 0.2

노변버스영향, Lbb = Tb×lb×Vb(초) - - 65 65

노상주차영향, Lp = 360+18Vpark(초) - - - -

노변마찰의 영향

LH = (Ldw+Lbb+Lp)×g/C(초)

12 18 35 36

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13> - - 10 10

우회전차로 직진환산계수4), ER 1.20 1.22 1.99 2.00

VLF (식 8-13, 14)

VRF (식 8-15, 16) 30 31 85 48

VSTL (식 8-17, 18, 345))

VSTR (식 8-19, 20) 120 134 191 121

차로군 분류6) (○) 중앙

LT

중앙

TH LT TH RT중앙

LT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  



 

    

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =     

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직 ․ 좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 중앙버스전용차로는 독립된 차로군 (2) 전용 좌회전 차로는 별도 차로군

(3) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진 ‧ 좌 ‧ 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(4) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군 VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(5) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군 VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산

접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 중앙

T

중앙

H LT TH RT중앙

T

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V 89 253 - 784177105232 - 853185 274 837 66 253 827 116

회전 직진환산계수, EL, ER 1.05 / - / 1.20 1.05 / - / 1.22 1.32 / 1.99 1.46 / 2.00

차로군별

교통량 Vi(vph)

중앙버스전용차로 좌회전 89 105

중앙버스전용차로 직진 253 232

공용LT: VTh-VRF+VL

공용RT: VTh-VLF+VR 961 1,038 903 943

실질LT1): VLF+VL 274 253

실질RT1): VRF+VR

실질TH: VTh-VLF-VRF

통합차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT





  or   1.0/-/0.18 1.0/-/0.18 1.0/0.07 1.0/0.12

회전보정계수3)

fLT(fBLT), fRT



     



0.952/1.0/0.965 0.952/1.0/0.962 0.758/0.935 0.685/0.893

차로폭 보정계수, fw <표 8-15> 1.0 1.0 1.0 1.0

경사 보정계수, fg <표 8-16> 1.0 1.0 1.0 1.0

중차량 보정계수, fHV (식 8-39) 0.96 0.96 0.96 0.96

상류부 정류장 영향 보정계수, fub <표 8-20> 1.0 1.0 - -

포화교통류율:

(중앙버스전용)Si=1100Ni×fBLT×fg×fub

(일반)Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

1,047/1,100/6,124 1,047/1,100/6,095 1,601/5,924 1,447/5,658

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3)직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 ×                  



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT, PRT

(3) 3지 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 중앙

LT

중앙

TH LT TH RT 중앙

LT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph) 89 / 253 / 961 105 / 232 / 1,038 274 / 903 253 / 943

차로군 교통량비, (V/S)i = yi 0.085 / 0.230 / 0.157 0.100 / 0.211 / 0.170 0.171 / 0.152 0.175 / 0.167

현시의 임계 차로군(v) ✔ ✔ ✔ ✔

임계차로군의 V/S 합 0.676

차로군 녹색시간비, (g/C)i 0.148 / 0.315 0.148 / 0.315 0.232 0.232

차로군 용량, ci = Si(g/C)i 155 / 347 / 1,929 155 / 347 / 1,920 371 / 1,374 336 / 1,313

차로군 포화도, (V/c)i = Xi 0.57 / 0.73 / 0.5 0.68 / 0.67 / 0.54 0.74 / 0.66 0.75 / 0.72

손실시간, 임계 V/c 비 4(3 + 0.3) = 13.2초 0.73

적정주기(설계분석시)

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 중앙

LT

중앙

TH LT TH RT중앙

LT

중앙

TH LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량대수, Qb (대) 0 0 0 0

추가지체 유형 판단1) - - - -

균일지체

d1 =   min  

    

(Qb = 0때)

=    

 

      

 

(유형Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

71.4/54.8/50.1 72.6/53.5/50.9 64.1/62.7 64.3/63.7

증분지체

  



 

     

      

 

 

14.3/12.7/0.9 21.5/9.9/1.1 12.5/2.5 14.3/3.4

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53) 0 0 0 0

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초) 33.2 33.2 30.0 30.0

(적정)옵셋 (초) 15 15 12 12

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C 0.1 0.1 0.1 0.1

연동계수, PF<표 8-17> 1.0 / 0.54 1.0 / 0.54 0.57 0.57

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

85.7/42.3/35.5 94.1/38.8/28.6 49.0/38.2 51.0/39.7

차로군 서비스수준<표 8-2> E / C / C E / C / B C / C D / C

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단

유형 Ⅰ: 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ: 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ: (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용: d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

= 

          (유형 Ⅱ때)

= 

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA =  

  

40.2 35.3 40.7 42.1

접근로 서비스수준<표 8-2> C C C C

교차로 분석

접근로 교통량, VA = ΣV i (vph) 1,303 1,375 1,177 1,196

교차로 지체, dI =  

   

39.4

교차로 서비스수준<표 8-2> C

 

<부록 A> 신호교차로 운영 및 설계분석표

입 력 자 료

교차로명: 조사시간:

지점특성: 조 사 자:

기 타

분석기간 : 시간

PHF :

중차량 혼입율(P) :

버스베이 :

교통 및 신호

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph)

U턴 교통량(vph)

진입교통량, Ven(vph)

진출교통량, Vex(vph)

버스정차대수, Vb(vph)

주차여부(o, x)

주차활동대수, Vpark (vph)

횡단보행자수1)(인/시)

보행신호시간1), Gp(초)

상류 링크길이(m)

순행속도(kph)

경사/ w / l / RL

2)

1) 우회전을 방해하는 교차도로의 횡단을 말함

2) w=평균차로폭(m), l=버스정거장의 위치(m), RL=좌회전 곡선반경(m)

신호현시 및 좌회전 형태 : (주기 = 초)

현 시

좌회전 형태

EB, WB:

NB, SB:

신호시간

G =

Y =

G =

Y =

G =

Y =

G =

Y =

G =

Y =

G =

 

Y =

 

교통량 보정 및 차로군 분류

교통량 보정

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH(vph)

차로이용률계수<표 8-5>

RTOR보정<표 8-6>

보정 교통량, V(vph)

차로군 분류

접 근 로 EB WB NB SB

차로수, N1)

보정 대향직진교통량2), Vo(vph)

비보호간격수락률2), P <표 8-8>

좌회전직진환산계수, El <표 8-7>

좌회전곡선반경영향, Ep <표 8-9>

U턴 영향, Eu <표 8-10, 11>

EL = El × Ep × Eu

진출입로 영향,

Ldw = 0.9×Ven + 1.4×Vex (초)

버스정차의 영향, Tb<표 8-12>(초)

버스정류장위치, lb=(75 -l)/75

버스영향, Lbb =Tb×lb×Vb (초)

주차영향, Lp=360 + 18Vpark (초)

노변마찰의 영향

LH=(Ldw + Lbb + Lp)×g/C (초)

우회전횡단차단3), fcGp<표 8-13>

우회전차로 직진환산계수4), ER

VLF (식 8-13, 14)

VRF (식 8-15, 16)

VSTL (식 8-17, 18, 345))

VSTR (식 8-19, 20)

차로군 분류6) (○) LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

1) 전용좌회전 차로를 제외한 접근로 총 차로수 2) 비보호좌회전에서만 적용

3) 우회전 교통섬이 있으면 계산 생략

4) ER1 =   



  





    

    

  

 

(우회전 교통섬이 없는 공용우회전)

ER2 =    

 (우회전 교통섬이 있는 공용우회전)

5) 3지 교차로에서 직진과 직좌 공용차로가 있는 접근로에만 사용

6) 차로군 분류기준

(1) 전용 좌회전차로는(CASE 1, 2, 3) 별도 차로군

(2) VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 직진 ‧ 좌 ‧ 우회전 모두 하나의 통합 차로군

(3) VSTL < VLF 이면: 실질적 전용 좌회전 차로군

    VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전 차로군

(4) VSTL > VLF 이면: 직진과 좌회전 통합 차로군

    VSTR > VRF 이면: 직진과 우회전 통합 차로군

 

포 화 교 통 량 계 산 C = 150 초

접 근 로 EB WB NB SB

차 로 군 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

이동류 교통량, V

회전 직진환산계수, EL, ER

차로군별

교통량 Vi

(vph)

공용LT: VTh-VRF+VL

공용RT: VTh-VLF+VR

실질LT1): VLF+VL

실질RT1): VRF+VR

실질TH: VTh-VLF-VRF

통합 차로군: VTh+VL+VR

회전교통량비2)

PL, PLT, PR, PRT

V L or V R

V i

회전보정계수3)fLT, fRT

1

1 +P( E-1)

차로폭 보정계수, fw <표 8-15>

경사 보정계수, fg <표 8-16>

중차량 보정계수, fHV (식 8-39)

포화교통량:

Si=2200Ni×fLT(또는 fRT)×fw×fg×fHV

1) 전용 좌 ․ 우회전에도 사용 3) 직 ․ 좌 ․ 우회전 통합 차로군 때는 아래 공식을 사용

2) 회전교통량비 ×                  



(1) 실질적 회전 차로군: PL, PR

(2) 공용 회전 차로군 및 통합 차로군: PLT , PRT

(3) 세갈래 교차로는 (식 8-33, 35, 36, 37)을 사용하여 바로 fTh, fLT, fRT 계산

용 량 계 산

차로군 및 접근로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

차로군 교통량, Vi (vph)

차로군 교통량비, (V/S)i=yi

현시의 임계 차로군(v)

임계차로군의 V/S 합

차로군 녹색시간비, (g/C)i

차로군 용량, Ci = Si(g/C)i

차로군 포화도, (V/c)i = Xi

손실시간, 임계 V/c 비

적정주기(설계분석시)

 

지체 계산 및 서비스수준 판정

차로군 분석

접 근 로 EB WB NB SB

차로군 분류 LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

초기 대기차량 대수, Qb (대)

추가지체 유형 판단1)

균일지체:

d1 =   min  

    

(Qb=0 때)

=    

 

      

 

(유형 Ⅰ때)

=

 (유형 Ⅱ,Ⅲ때)

증분지체

  



 

     

      

 

 

추가지체2), d3 (식 8-51, 52, 53)

순행시간

Tc = 링크길이/순행속도 (초)

(적정)옵셋 (초)

옵셋 편의율

TVO = (Tc - offset)/C

연동계수, PF <표 8-17>

평균 제어지체 (초/대)

di = d1(PF) + d2 + d3

차로군 서비스수준<표 8-2>

1) Qb > 0 때 다음 식을 이용해서 판단:

유형 Ⅰ : 0 < Qb < (1-X)cT 유형 Ⅱ : 0 < (1-X)cT < Qb 유형 Ⅲ : (1-X)cT < 0 < Qb

2) Qb > 0 때만 사용 : d3 =    

  



(유형 Ⅰ때)

=

          (유형 Ⅱ때)

=

   (유형 Ⅲ때)

접근로 분석

접근로 지체, dA = Σ( d i V i )

ΣV i

접근로 서비스수준<표 8-2>

교차로 분석

접근로 교통량, VA = ΣV i (vph)

교차로 지체, dI = Σ( d A V A )

ΣV A

교차로 서비스수준<표 8-2>

 

<부록 B> 신호교차로 계획분석표

계 획 분 석 표

교차로명: 계획기간:

지점특성: 분 석 자:

기 타

분석기간 : 시간

PHF :

교통

접근로 및 이동류

EB WB NB SB

LT TH RT LT TH RT LT TH RT LT TH RT

교통량, VH (vph)

보정 교통량, V (vph)

직진환산교통량 (vph)

좌회전차로 운영 및 신호현시 방법에 따른 임계 차로군 V/S

전용

좌회전1)

차로당 교통량

V/S

양방보호좌회전 신호

직 ․ 좌 동시신호

공용

좌회전

차로당 교통량

V/S

직 ․ 좌 동시신호

적정현시 및 V/S 합

신호 및 임계 V/c 비

임계 차로군의 V/S 합

적정 주기 (초)

임계 V/c비

 

1) 전용 좌회전 차로가 별도로 있는 경우, 또는 전용 좌회전 차로가 없더라도 맨 왼쪽 차로를 전용 좌회전 차로로 운영하며

   직진 및 우회전은 나머지 차로들을 이용하는 경우에 해당한다. 후자의 경우, 맨 왼쪽 차로를 직진이 사용한다면 안전

   및 효율상 심각한 문제가 야기될 수 있으므로 유의해야 함.

 

<부록 C> 접근로의 차로군 분류방법

신호교차로 용량분석은 접근로별, 차로군(lane group)별로 구분해 실시하며, 차로군은 이동류의

교통량 분포에 따라 달라진다. 즉 서로 다른 현시에 진행하는 이동류는 별개의 차로군을 형성한다. 또

같은 현시에 진행하는 서로 다른 이동류의 경우, 교통량비(flow ratio : V/S) 또는 V/c비가 다르면

별개의 차로군으로 분류한다. 반대로 좌회전 또는 우회전 차로를 직진이 공용하므로서, 교통량비에

관해서 직진차로와 평형상태를 나타내면 이 좌회전 또는 우회전 이동류는 직진과 함께 같은 차로군을

형성하며 통합해서 분석한다.

 

1) 차로군 분류의 개념

   신호교차로는 신호운영방법과 좌회전 전용차로 유무에 따라 용량분석 방법이 달라진다.

   <표 8C-1>은 신호운영과 좌회전 차로의 개수 및 차로 운영형태에 따라 편의상 CASE 별로 구분한

   것이다. 우회전은 모든 경우에 다 해당되므로 표에서는 나타내지 않았으나 정지선 부근에서 도류화가

   된 공용우회전과 도류화가 되지 않은 우회전의 경우로 나누어 분석한다.

 

<표 8C-1> 신호운영과 좌회전 차로별 구분

 

좌회전차로

신호운영

전용좌회전 차로수 공용좌회전 차로수

1 2 1 2

양방보호신호

CASE 1 CASE 2

직좌동시신호 CASE 4 CASE 5*

비보호좌회전신호 CASE 3 CASE 6

 

주) * 왼쪽 차로가 좌회전 전용차로라 하더라도 오른쪽 차로가 공용이면 두 차로 다 공용으로 간주

 

① CASE 1: 전용 좌회전차로가 1개이며, 양방보호좌회전 신호 또는 직좌 동시신 호

② CASE 2: 전용 좌회전 차로가 2개이며, 신호운영은 CASE 1과 같음

③ CASE 3: 전용 좌회전 차로가 1개이며, 비보호 좌회전 신호

④ CASE 4: 직진과 좌회전 공용차로가 1개이며, 직좌 동시신호

⑤ CASE 5: 맨 왼쪽 차로는 전용 좌회전, 그 다음 차로는 직진과 좌회전의 공용차로이며, 신호는

              CASE 4와 같음

⑥ CASE 6: 직진과 좌회전 공용차로가 1개이며, 비보호 좌회전 신호

 

차로군 분류는 기본적으로 실질적 전용회전 차로(de facto turn lane)의 존재 유무를 판별하는

것이다. 다시 말하면, 좌회전 또는 우회전 차로에서 회전 교통량이 많아 실질적으로 전용차로와 같은

역할을 하면, 이 차로는 별도의 차로군으로 분석을 한다. 반대로 이 차로에서 회전 교통량이 적어

직진이 함께 공용할 수 있다면, 이 차로는 직진차로와 같은 차로군이 되어 묶어서 분석을 한다.

따라서 전용좌회전 차로가 있는 경우, 이 차로는 항상 별도의 차로군이 된다. 이 때 나머지 직진과

우회전 차로가 통합되어 한 차로군이 되는 경우와, 우회전 교통량이 많아 실질적 전용 우회전 차로가

되는 경우 두 가지가 있다.

 

공용 좌회전 차로가 있으면;

i)직진, 좌회전, 우회전이 모두 한 차로군으로 묶이는 경우,

ii)실질적 전용 좌회전 차로가 한 차로군이 되고, 직진 및 공용 우회전 차로가 다른 한 차로군을 이루는 경우,

iii)실질적 전용 우회전 차로가 한 차로군을 이루고, 직진 및 좌회전 차로가 다른 한 차로군을 이루는경우,

iv)직진, 좌회전, 우회전 모두 별개의 차로군을 이루는 경우가 있다.

 

CASE 5는 맨 왼쪽 차로가 전용 좌회전 차로이기는 하나 공용좌회전 차로로 간주한다. 그 이유는;

i) 좌회전 두 차로가 같은 현시에 진행을 하며, ii)좌회전 전용신호를 사용할 수 없으며,

iii) 두 차로간에 평형상태를 유지하려는 경향이 존재하기 때문이다. 즉 전용 좌회전 차로에서 처럼 일정한 좌회전

    교통량만 이용하는 것이 아니라 직진 교통량의 많고 적음에 따라 이 두 차로를 이용하는 좌회전 교통량의

    상대적 크기가 변하여 인접차로와 평형상태를 유지하려는 경향이 있다. 이러한 세가지 특성은 전용

    좌회전 차로에서는 볼 수 없는 것으로서, 공용차로가 하나일 때와 꼭 같은 특성을 보인다.

 

CASE 5의 차량군 분류는 공용차로에서의 4가지 경우 이외에, 드물기는 하지만 맨 왼쪽 차로만

좌회전이 이용을 하고 오른쪽 공용차로는 실질적 전용 직진 차로가 되는 경우가 있으며, 이 경우도 우회전

차로가 직진과 한 차로군이 되는 경우와 실질적 전용 우회전 차로가 되는 경우 두 가지로 나누어

생각할 수 있다. 이와 같은 경우는 좌회전 교통량이 매우 적을 때 생기며, 사실상 이런 경우는 전용

좌회전 한 차로로 운영을 하면 신호운영의 융통성을 얻을 수 있어 좋다. 즉 공용 좌회전 2개 차로는

동시신호 밖에 사용할 수 없으나, 전용 좌회전 차로는 동시신호 또는 양방 보호좌회전 신호도 사용할

수 있기 때문이다. 따라서 이와 같은 경우는 여기서 취급하지 않는다.

 

차로군 분류방법을 정리하면 다음과 같다.

 

① 좌회전 전용차로(CASE 1, 2, 3)는 별개의 차로군으로 분석한다. 설사 동시신호로 운영된다 하더라도

    이 차로의 V/c비가 인접한 직진차로의 V/c비와 같을 수가 없기 때문이다.

② 좌회전 공용차로가 한 개 있는 경우(CASE 4), 직진과 공용차로가 평형상태인지, 아니면 좌회전

    교통량이 많아(이 차로의 V/S, V/c비가 직진차로의 그것보다 많아) 좌회전 전용차로처럼 운영

    되는지를 결정해야 한다.

③ 좌회전 전용차로가 공용차로와 함께 있는 경우(CASE 5)는 공용차로로 간주한다. 이 때는 좌회

    전차로, 공용차로, 및 직진 차로가 평형상태를 나타내는 경우와, 두 개의 좌회전 차로가 실질적

    좌회전 전용차로가 되는 경우(CASE 2와 같이)를 판별해야 한다.

④ 우회전 전용차로의 경우도 마찬가지로 직진과 우회전 공용차로가 평형상태인지, 아니면 우회전

    교통량이 많아 우회전 전용차로처럼 운영되는지를 결정해야 한다.

 

공용차로에서 실질적 좌 ․ 우회전 전용차로(de facto LT, RT lane)는 그 차로의 직진이 첫 회전차량

앞에 도착한 차량밖에 없다. 따라서 그 차로의 좌회전 비율이 거의 100%이면 공용차로는 실질적 전용

회전차로이다. 분석할 때는 반드시 이 실질적 전용 회전차로의 존재 여부를 판단해야 한다. 미국

HCM의 경우는 이 과정의 필요성을 언급하고 있으나, 그 판별 방법에 관한 설명이 없으며, 모든 풀이

과정도 평형상태 즉, 직진과 회전이동류의 통합 차로군에 관한 것 뿐이다.

차로군 분류 이후의 모든 계산은 차로군별로 한다. <그림 8C-1>은 차로별 사용 이동류와 이에 따른

가능한 차로군을 나타낸 것이다.

 

차로수* 차로별 이동류 가능 차로군 조합

2

case 1,3

①

②

case 4,6

① ①

②

①

②

3

case 1,3

①

②

①

②

③

case 4,6

①

①

②

①

②

①

②

③

4

이상

case 1

①

②

①

②

③

case 2

①

②

①

②

③

case 4

①

①

②

①

②

①

②

③

case 5

①

①

②

①

②

①

②

③

 

주) * 전용 좌회전차로를 포함한 차로수로서, 분석에서 사용하는 차로수와는 다르다.

 

그림 8C-1 차로별 이동류와 가능 차로군

 

2) 차로군 분류 방법

   녹색신호 때 각 차로당 방출되는 교통량은 평형상태를 유지하려는 경향을 갖는다는 가정하에 차로

   군을 분류한다. 따라서 각 이동류의 전체 직진환산교통량을 차로수로 나누어 그 값보다 큰 값을 갖는

   직진환산 회전 교통류는 실질적 전용 회전으로 간주되고 평균값 이하이면, 직진과 같이 이용하는 공용

   회전으로 본다. 이 때 회전 이동류의 첫 차량 앞에 먼저 도착하는 직진의 교통량 VLF, VRF가 고려되어야

   한다. 그러나 직진차로당 직진 교통량의 크기가 좌․우회전의 직진환산 회전 이동류보다 적으면, 차로당

   직진환산 교통량을 계산할 필요 없이 실질적 전용 좌회전, 실질적 전용 우회전이다.

   전용 좌회전 차로가 있는 경우(CASE 1, 2, 3)는 이 방법을 사용하기가 매우 간단하나, 공용 좌회전

  차로가 있는 CASE 4, 5, 6의 경우는 3개 이동류의 상대적 크기에 따라 차로군 분류가 다양하게 변하

  므로 대단히 복잡하다.

 

(가) VLF, VRF 결정

      공용차로에서는 그것이 실질적 공용차로이든 실질적 전용차로이든 첫 회전차량 앞에 도착하여 공용

      차로를 이용하는 직진교통량이 적은 양이기는 하나 반드시 존재하여 분석에 영향을 준다. 이 교통량은

      공용차로를 이용하는 최소 직진 교통량이다. 이 값은 다음과 같다.

 

VLF :

  =  

  

(CASE 4, 6)

  =     

   (CASE 5)

VRF :

  =  

  

(CASE 1, 2, 3, 4, 6)

  =     

   (CASE 5)

 

여기서,

VLF = 공용 좌회전 차로에서 첫 좌회전 앞에 도착하는 직진 교통량(vph)

VRF = 공용 우회전 차로에서 첫 우회전 앞에 도착하는 직진 교통량(vph)

VTh = 직진 교통량(vph)

VL = 좌회전 교통량(vph)

VR = 우회전 교통량(vph)

 

C = 주기(초)

N = 접근로 전체 차로수(전용 좌회전 차로 제외)

 

(나) CASE 별 차로군 분류

      또 공용좌회전 차로를 이용하는 직진교통량을 VSTL, 공용우회전 차로를 이용하는 직진교통량을 VSTR라

      할 때 각 CASE 별로 실질적 전용좌 또는 우회전 차로 여부는 다음과 같이 결정된다.

 

가) CASE 1, 2, 3

① 실질적 전용 우회전 여부 검토

    판별식 : VSTR = 



          

* VSTR > VRF 이면: 공용 우회전

* VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 우회전

  (좌회전은 전용 좌회전 차로이므로 별도 차로군)

 

나) CASE 4, 5, 6

① CASE 4, 6의 판별식

VSTL = 



              

VSTR = 



              

 

② CASE 5의 판별식

VSTL = 



[2(VTh + ERVR) - ELVL(N - 2)]

VSTR = 



[VTh + ELVL - ERVR(N - 1)]

 

③ 실질적 전용 좌 ․우회전 여부 검토

* VSTL > VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 공용 좌회전, 공용 우회전

* VSTL > VLF 이고 VSTR < VRF 이면: 공용 좌회전, 실질적 전용 우회전

* VSTL < VLF 이고 VSTR > VRF 이면: 실질적 전용 좌회전, 공용 우회전

* VSTL < VLF 이고 VSTR < VRF 이면: 실질적 전용 좌회전, 실질적 전용 우회전

 

<부록 D> 비보호좌회전의 직진환산계수

비보호좌회전이란, 좌회전을 위한 별도의 신호가 없이 직진신호에서 대향직진 교통에 통행우선권을

양보하면서, 대향 직진교통류의 차두시간을 이용하여 좌회전이 허용되는 신호교차로 운영방식이다.

비보호좌회전 운영방식은 교통량이 비교적 적은 교차로, 즉 좌회전 교통량과 대향직진 교통량이

적은 교차로에서 적용할 수 있는 것으로서, 우리 나라 도시부에서는 일반화되어 있지 않으나 외국에서는

일반화되어 있다. 우리 나라도 신호기설치기준에 따라 신호기를 설치한다면 많은 교차로가 비보호좌회전

운영방식으로 새로이 신호화 될 여지가 있으며, 시일이 경과함에 따라 이들 교차로의 교통량이 많아지게

되면 보호좌회전 운영방식으로 바꿀 수 있다.

비보호좌회전은 좌회전 전용차로 없이 한 차로를 직진과 좌회전이 공용하는 경우와, 드물기는 하나

전용좌회전 차로에서 비보호좌회전으로 운영하는 방식이 있다. 그러나 전용차로이든 공용차로이든

한 접근로의 두 개 차로에서 비보호좌회전이 이루어지는 경우는 없다.

비보호좌회전이 허용되는 교차로는 적은 교차로이므로 대부분 U turn이 허용되지 않는다. 또 녹색

신호라 할지라도 정지선에 일단 정지한 후 수락간격이 나타나면 신속히 좌회전하므로 앞 차량 때문에

차두시간에 영향을 받거나 곡선반경에 영향을 받지 않는다.

 

1) 전용 좌회전차로에서의 비보호좌회전의 직진환산계수(El3)

   비보호좌회전은 대향직진의 차두시간을 이용하여 이루어진다. 대향직진은 녹색신호 초기에 포화

   차량군으로 방출된후 대기행렬이 해소되면 임의도착 상태로 방출된다고 가정한다. 이 때 포화 차량군의

   길이를 gq라 하고, 임의방출 시간을 gu라 하면:

 

gq = 

   

     

gu = g - gq = 

   

     

 

이다.

대향직진 차량군 이후의 임의도착시간 gu동안 비보호좌회전의 차두시간은 





 

이다. 여기서 P는

대향교통류 한 gap당 비보호좌회전할 수 있는 차량대수로서 gap acceptance 모형에서 다음과 같이

나타낼 수 있다. 즉,

P = 

   μ

 μτ

 

여기서,

μ= 대향교통유율(=Vo/3,600)

τ= 임계차두시간(4.9초)

d = 긴 gap에서 연속 비보호좌회전 할 때, 좌회전의 최소 차두시간(2.3초)

대향직진 교통량에 따른 P값은 <표 8D-1>과 같다

 

<표 8D-1> 대향직진 교통량에 따른 gap당 평균 비보호좌회전 대수

 

 100 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800

P 14.1 6.350 2.572 1.388 0.841 0.543 0.365 0.252 0.177 0.126

 

주) 보간법을 사용할 것

 

비보호좌회전 한 대당 대향직진에 의한 차단시간은 gq/vL이다. 따라서 비보호좌회전 한 대당 평균

차두시간  는 다음과 같이 나타낼 수 있다. 즉,

 



 

 

 

 



 

여기서, gq = 

   

     

이고 vL = VL ×  

 



 

이다.

따라서 직진환산계수는  에다 직진의 차두시간을 나눈 값과 같으므로;

 

E L3 = 

 

 

  

  

 

= 

 

   

 

= 

 

         

      

= 



 

       

      

 

여기서,

 

P = 대향직진 한 gap당 비보호좌회전 할 수 있는 평균 차량대수(<표 8-8>)

Vo = 대향직진 교통량(vph)

N = 접근로 차로수(전용 좌회전 차로 제외)

VL = 좌회전 교통량(vph)

VTh = 직진 교통량(vph)

C = 주기(초)

g/C = 유효 녹색시간비

 

2) 공용 좌회전 차로에서 비보호좌회전의 직진환산계수(El6)

    공용좌회전 차로에서는 대향직진에 의한 차단시간 중 일부를 첫 좌회전 차량 앞에 먼저 도착한

    직진이 이용을 한다. 이 직진 이용시간은 VLF × 3,600/S0 이다. 따라서 비보호좌회전이 차단 당하는

    시간은 위의 gq에서 이 값만큼 뺀 시간이다. 그러므로 위의 유도식을 참조하면 다음과 같다. 여기서

    첫 좌회전 앞에 먼저 도착한 직진차량 대수 VLF의 시간당 평균값은 3,600VTh/(CNVL)이다.

 

   = 



 

  

        ×  

 

= 

 

   

   



   

     



 

   

= 



   



 





   

        



 

= 

 

   



 





   

         

    

 

= 



 

 



 



     

         

    

 

 

<부록 E> 우회전의 직진환산계수(ER1,2)

신호교차로의 맨 우측차로의 정지선은 거의 대부분 직진과 우회전이 함께 이용하는 공용 우회전

차로로 운영된다. 그러나 교통섬으로 도류화되어 우회전하는 경우는, 비단 정지선은 직진만 이용을

하나 그 차로에 할당된 녹색신호를 우회전도 이용을 하므로 이것도 공용 우회전으로 분류된다. 이 때

우회전의 정지선은 교통섬 nose 부분의 우회전 경로 입구로 볼 수 있다.

전용 우회전은 T형 교차로에서와 같이 우측차로를 직진이나 좌회전이 이용할 수 없는 경우이다.

공용 우회전 차로는 녹색신호에서 우회전 차량이 회전 한 후 교차도로의 보행자에 의해 진행이

차단되어 직진 및 우회전의 진행을 방해한다. 도류화된 공용 우회전 차로의 경우, 횡단보도가 교통섬에

연결되어 있으면 우회전이 횡단 보행자에 의해 차단되지 않지만, 우회전한 후 횡단보도를 만나면 우회

전 차량이 도류로의 우회전경로에 가득 차지 않는 한 맨 우측 차로상의 직진이나 우회전 진행을 방해

하지 않는다.

 

공용 우회전차로에서는 첫 우회전 차량 앞에 도착한 직진은 녹색신호를 이용하므로 횡단 보행자로

인해 이 차로가 이용할 수 없는 시간은 실제 차단시간보다 적다.

 

1) 우회전 교통량 보정

    신호교차로 분석은 녹색신호를 소모하는 차량만 취급을 하므로, 공용 우회전 차로에서 적색신호에

    우회전하는 차량(RTOR)은 분석에서 제외되며, 도류화된 공용 우회전차로에서도 RTOR 및 녹색신호

    때 이 차로를 벗어난 우회전 차량은 분석에서 제외된다. 즉, 우측 차로는 일반적으로 다른 직진 차로

    보다 넓기 때문에 직진 옆으로 우회전하여 빠져나가 는 교통량도(녹색신호라 할 지라도) 분석에서

    제외된다. 이들 차량은 신호와 관계없이 우회전하는 우회전 전용차량으로 간주될 수 있기 때문이다.

    도류화된 공용 우회전 차로는 일반적으로 차로폭이 넓으므로 이러한 경우가 더 많다.

    한 마디로 분석에 사용되는 우회전 교통량은 녹색신호를 소모하는 우회전만을 말한다.

    공용우회전 차로 및 전용 우회전 차로의 우회전 분석 교통량 대 총 우회전 교통량의 비(VR/VRO)는

    다음과 같다. 신호교차로의 용량 및 서비스수준 분석에 사용되는 모든 우회전 교통량은 실제 총 우회전

    교통량에서 <표 8E-1>의 보정계수를 곱해 주어 얻은 값을 사용해야 한다.

 

<표 8E-1> 우회전 교통량 보정계수

 

구 분 보정계수( /  )

공용 우회전차로 0.5

도류화 공용 우회전차로 0.4

전용 우회전 차로 0.5

주)  : 분석에 사용되는 보정된 우회전 교통량

  : 총 우회전 교통량

 

2) 기본 조건하에서의 우회전의 포화교통류율(SRT)

    포화된 우회전의 교통류율은 직진차량이 정지선을 벗어날 때와 마찬가지로 우회전차량이 우회전

    차로를 포화상태로 벗어날 때의 평균 최소차두시간을 측정함으로서 얻을 수 있다. 우회전의 포화

    교통류율는 우회전의 곡선반경에 따라 다소 차이가 있으나, 도시부 도로의 일반적인 교차로의 우회전

    곡선반경에서 자유로운 우회전 상태의 포화교통류율 SRT 는 1,900 pcphgpl의 값을 갖는다.

 

3) 도류화되지 않은 공용 우회전의 직진환산계수(ER1)

    비보호좌회전의 경우와 마찬가지로 포화상태에서 우회전 자체의 차두시간은 3,600/SRT이며, 우회전

    차단시간은 보행자 횡단시간 Gp 중 일부분인 fcGp이다. 여기서 fc는 <표 8E-2>에 나타나 있으며, 보행자

    수가 많으면 큰 값을 갖는다. 첫 우회전 차량 앞에 도착하는 시간당 직진 교통량 VRF는 3,600VTh/

    (CNTVR) 이다. 이 교통량의 한 주기당 값을 vRF라 할 때, 이 차단시간을 이용하는 시간은 VRF×3,600/S0

    이다. 따라서 교차도로의 횡단보행자로 인한 손실시간은 fcGp - VRF(3,600/S0) 이므로,

 

   =



 





 

 

       



 ×  

 

= 



   

  

      

=   



 







    



 

=   



 





     

    

 

 

여기서,

  = 기본 조건하에서의 기본 포화교통량(2,200pcphgpl)

  = 우회전의 기본 포화교통량(1,900pcphgpl)

  = 보정된 우회전 교통량(vph)

 = 횡단보행신호 중에서 우회전을 방해하는 시간의 비율

 = 교차도로의 횡단보행신호(초)

 = 주기(초)

 = 이면도로 진출입, 버스정차, 노상주차에 의한 노변마찰(초)

   = 직진 교통량(vph)

  = 직진 가능한 차로수 NT = N (CASE 1, 2, 3, 4, 6)

= N-1(CASE5)

 

<표 8E-2> 우회전이 이용할 수 없는 횡단보도 신호시간 비율( )

 

구 분 횡단 보행자 수 (양방향)

인/시간 ≤ 500 ≤ 1,000 ≤ 1,500 ≤ 2,000 ＞ 2,000

 0.70 0.85 0.94 0.98 1.00

위의 ER은 현재 교통량이 포화상태로 방출될 때 의 실제적인 직진환산계수이다. 녹색신호 초기에

보행자에 의한 우회전 차단시간을 직진환산계수에 반영하기 때문에 우회전 교통량에 따라 이 계수의

값이 달라진다. 즉 회전 교통량이 많아지면 이 값은 줄어든다.

 

4) 도류화된 공용 우회전의 직진환산계수(ER2)

    도류화된 공용 우회전 차로는 적색신호에서 우회전 차량 앞에 도착하는 직진차량이 우회전 경로를

    막을 때까지 그 사이에 도착하는 우회전 차량은 자유로이 우회전한다. 또 우회전 한 후 교차도로의

    횡단보도로부터 방해를 받지 않는다. 더욱이 우회전차로 폭이 넓어 신호와 상관없이 우회전하는 경우가

    많다. 따라서 이러한 차로에서는 분석에 이용되는 우회전 교통량이 매우 적다. 또 직진차량에 의해

    우회전 입구가 차단된다 하더라도 녹색신호동안에 직진이 진행함에 따라 녹색시간동안 우회전이 항상

    가능하다. 그러나 우회전 교통량이 매우 많아 교통섬 사이에 우회전 대기행렬이 생기는 경우도 있으나

    녹색시간동안 해소가 가능하므로 이와 같이 배타적으로 녹색신호를 소모하는 우회전만 분석에 포함

    하면된다. 따라서,

 

   = 



 

×   

 

= 



 

= 1.16

 

<부록 F> 연동계수

<분석에 사용되는 표 및 그림>

 

<표 8F-1> 신호교차로의 서비스 수준 기준

 

서비스 수준 차량당 제어지체

A

B

C

D

E

F

FF

FFF

15초 이하

15 ~ 30초

30 ~ 50초

50 ~ 70초

70 ~ 100초

100 ~ 220초

220 ~ 340초

340초 이상

 

<표 8F-2> 차로이용 계수(FU)

이동류의

전용 차로수

차로별 평균교통량(vph) 설계수준

800 이하 800 초과 서비스수준 C, D 서비스수준 E

1차로

2차로

3차로

4차로 이상

1.00

1.02

1.10

1.15

1.00

1.00

1.05

1.08

1.00

1.02

1.10

1.15

1.00

1.00

1.05

1.08

 

<표 8F-3> 우회전 교통량 보정계수(FR)

 

공용 우회전 차로 구분 FR

도류화 되지 않은 공용 우회전 차로

도류화된 공용 우회전 차로

전용 우회전 차로

0.5

0.4

0.5

 

<표 8F-4> 좌회전 자체의 직진환산계수(El)

 

좌회전차로

신호운영

전용좌회전 차로수 공용좌회전 차로수

1 2 1 2

양방보호신호

1.00 1.05

동 시 신 호 1.00 1.02*

비보호좌회전신호 El3 공식** El6 공식***

 

주) * 왼쪽 차로가 좌회전 전용차로라 하더라도 오른쪽 차로가 공용이면 두 차로 다 공용으로 간주

**   = 



 

        

       (식 8-4)

***   = 



 

 



 



    

          

   

 

 

(식 8-5)

 

여기서 P는 대향직진 한 gap당 비보호좌회전 할 수 있는 평균 차량대수이며, Vo에 따른 P값은

<표 8F-5>과 같다.

 

<표 8F-5> 대향직진 교통량별 한 gap당 비보호좌회전 가능 대수

 

 100 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800

P 14.1 6.35 2.57 1.39 0.84 0.54 0.37 0.25 0.18 0.13

 

<표 8F-6> 좌회전 곡선반경별 직진환산계수( )

 

좌회전 곡선반경(m) 9 12 15 18 20 20 이상

직진환산계수(  ) 1.14 1.11 1.09 1.06 1.05 1.00

 

<표 8F-7> U턴%별 좌회전의 직진환산계수 - 좌회전차로 1개(Eu1)

 

U턴 %* 0 10 20 30 40 50 60

Eu1 1.00 1.21 1.39 1.64 1.97 2.55 3.25

 

주) * 보정되지 않은 전체 좌회전과 U턴 교통량을 합한 교통량에 대한 U턴 교통량 비율

    ** 보간법을 이용할 것

 

<표 8F-8> U턴%별 좌회전의 직진환산계수 - 좌회전차로 2개(Eu2)

 

U턴 )* 0 10 20 30

         Eu1 1.00 1.17 1.30 1.48

 

주) * 보정되지 않은 전체 좌회전과 U턴 교통량을 합한 교통량에 대한 U턴 교통량 비율

    ** 보간법을 이용할 것

 

<표 8F-9> 버스 1대의 정차에 따른 포화차두시간 손실시간(Tb)

 

구 분

주행차로에 버스 정차* 별도의 버스승차대

정차

소 중 대

승차인원(인/대)

하차인원(인/대)

4인 이하

7인 이하

5~8인

8~14인

9인 이상

15인 이상

해당 없음

Tb (초) 10.8 15.3 22.8 1.4

주) * 대: 버스이용객 많음. 시장, 백화점, 버스터미널, 주요 전철역에 의한 환승지점 등

중: 버스이용객 중간. 일반적인 업무지구, 상업지구, 전철역 주변 등

소: 버스이용객 적음. 일반적인 주택지역, 기타

 

<표 8F-10> 우회전이 이용할 수 없는 횡단보도 신호시간 비율(fc)

 

구 분 횡단 보행자 수 (양방향)

인/시간 ≤ 500 ≤ 1,000 ≤ 2,000 ≤ 3,000 ＞ 3,000

fc 0.3 0.6 0.8 0.9 1.0

(가) VLF 및 VRF

i)   =  

   

(CASE 4, 6) (식 8-13)

=     

    (CASE 5) (식 8-14)

ii)   =  

   

(CASE 1, 2, 3, 4, 6) (식 8-15)

=     

    (CASE 5) (식 8-16)

(나) VSTL 및 VSTR

i)    = 1

N

[VTh + ERVR - ELVL(N - 1)] (CASE 4, 6) (식 8-17)

= 1

N

[2(VTh + ERVR) - ELVL(N - 2)] (CASE 5) (식 8-18)

ii)    = 1

N

[VTh - ERVR(N - 1)] (CASE 1, 2, 3 ) (식 8-19)

= 1

N

[VTh + ELVL - ERVR(N - 1)] (CASE 4, 5, 6) (식 8-20)

 

<표 8F-11> 차로폭 보정계수(fw)

 

차로폭(m) ≤ 2.6 ≤ 2.9 ≥ 3.0

fw 0.88 0.94 1.00

 

<표 8F-12> 경사 보정계수(fg)

 

경사(%) ≤ 0 + 3 ≥+ 6

fg 1.00 0.96 0.93

 

주) 보간법을 사용할 것

 

        



 

(식 8-33)

 

    

 



           

 

 

 

(식 8-34)

 

        



 

(식 8-35)

 

 

   



 

      

 

 



 

(식 8-36)

 

 = 





   

     

 

 

 

(우회전 교통섬이 없는 경우) (식 8-37)

 

= 





     

 

 

(우회전 교통섬이 있는 경우)

  =   



 

(식 8-39)

 

CASE I : 0 < Qb < (1-X)cT (식 8-44)

CASE II : 0 < (1-X)cT < Qb (식 8-45)

CASE III : (1-X)cT < 0 < Qb (식 8-46)

 

균일지체 :

 =   min  

    

 

(Qb = 0 때 사용) (식 8-47)

 

=    

 

      

 

 

(CASE I 때 사용) (식 8-48)

 

=



 

(CASE II, III 때 사용) (식 8-49)

 

추가지체 :

 =     

  



 

(식 8-51)

 

 = 

          (식 8-52)

 

 = 

  

(식 8-53)

 

<표 8F-13> 고정시간신호 연동계수(PF)

 

TVO

g/C

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

0.0 1.04 0.86 0.76 0.71 0.71 0.73 0.78 0.86 1.06

0.1 0.62 0.56 0.54 0.55 0.58 0.64 0.72 0.81 0.92

0.2 1.04 0.81 0.59 0.55 0.58 0.64 0.72 0.81 0.92

0.3 1.04 1.11 0.98 0.77 0.58 0.64 0.72 0.81 0.92

0.4 1.04 1.11 1.20 1.14 0.94 0.73 0.72 0.81 0.92

0.5 1.04 1.11 1.20 1.31 1.30 1.09 0.83 0.81 0.92

0.6 1.04 1.11 1.20 1.31 1.43 1.47 1.22 0.81 0.92

0.7 1.04 1.11 1.20 1.31 1.43 1.56 1.63 1.27 0.92

0.8 1.04 1.11 1.20 1.31 1.43 1.47 1.58 1.76 1.00

0.9 1.04 1.11 1.15 1.08 1.06 1.09 1.17 1.32 1.59

1.0 1.03 1.01 0.89 0.80 0.74 0.71 0.71 0.81 1.08

 

주)

1) 연동시스템에 속하지 않는 교차로 또는 연동되지 않는 방향(주로 직진과 다른 현시에 진행하는 좌회전)의

    이동류에 대해서는 1.0 적용

2) 보간법 사용

 

<부록 G> 연동보정계수 산정방법

 

고정신호 연동계수를 보다 정확하게 산정하기 위해서는 다음 절차를 따라 수행한다.

 

① 차량군 창의 결정(W)

    첫 번째 단계로서 차량군창(Platoon Window : W)을 결정하는데 W는 상류부 녹색신호시간이 하류부

    교차로에서 조밀한 교통량으로 연속 통과하는 시간연장을 의미한다. W는 상류부 녹색신호시간 중

    포화상태로 통과하는 시간보다는 같거나 크며 상류부의 전체 녹색신호시간보다는 작다.

 



  × 

    ×  × 

≦  ≦  (식 8G-1)

여기서,

C = 신호주기(초)

gi = 상류부 직진차량군의 포화부분 길이(초)

p = 직진교통류 비율

qa = 하류부 접근교통량(대/초/차로)

s = 포화교통류율(대/녹색시간(초)/차로)

 

만약, 상류부 출발차량군이 주기동안 하류부에 균일하게 도착하거나 기타 다른 정보가 제공되지

않으면 W  gi가 된다.

 

② 상류부 출발교통류율( )

    W가 결정되면 W동안의 상류부 통과교통류율을 산정한다.

 

   ×  × 

   ×    

(식 8G-2)

 

여기서,

 = 상류부 통과교통류율(대/초), qu ≦ s

 = 상류부 교차로 연동계수(경험적인 값), f ≅  × ti , f ≦ 

 = 교차로 평균통행시간(초)

 

③ 평활화 계수(F)

    차량군 분산관계를 설명하는 평활화 계수(F)는 도로 및 교통량특성계수 α, β와 교차로 통행시간

    t로부터 결정된다.

 

     ×  × 



(식 8G-3)

 

여기서,

F = 평활화 계수

α, β = 도로 및 교통량 특성계수(α=0.35, β=0.80)

t = 교차로 통행시간(초)

 

④ 다음 신호주기와 중첩되는 교통류율(qo)

    이전 신호주기의 마지막부분에 도착하여 통과하지 못하고 남은 교통류가 다음 신호주기에 중첩되는

    상황의 교통류를 구한다.

 

 ≅  ×  ×  ×       

(식 8G-4)

 

여기서,

  다음 신호주기 중첩 교통류율

 

⑤ 하류부 교차로에서 차량군도착의 보정폭

    아래 <그림 8G-1>처럼 차량군의 선두는 상류부 교차로에서 출발한 후  × t 초 다음에 하류부에

    도달하며 하류부 교차로에서의 교통량은 Wl 시간이 지난 후에 교통량p× q에 도달하게 된다.

 



ln   

ln ×        

(식 8G-5)



≧ 

 

또한, 차량군이 통과하는 시간은 첫 번째 차량이 도달한 후Wl시간 이후부터 시작되어 총 통과시간

(We)은 (식 8G-6)과 같다.

 

We  Wl  W (식 8G-6)

 

⑥ 차량군 창내의 교통류율(qw)

    차량군 분산모형의 간략화된 교통류 예측식을 이용하여 Wl과 We동안 적분하면 차량군창을 통과

    하는 도착 교통류율을 구할 수 있다.

 

   

 × ln   

    ×         ×        

 

(식 8G-7)

 

 ≧ ×

 

여기서,

f = 경험적 보정계수(=4.0)

W

gi

x

t

We

Wl gpl

r O g

β x t

 

그림 8G-1 차량군 도착 및 신호시간과의 관계

 

⑦ 하류부 도착교통류율(qpl)

    차량군 창내의 도착교통류율의 합은 2차 교통류율을 포함하여

 

        ×  (식 8G-8)

 

로 산정된다. 차량군 창밖의 도착교통류율 중에서 연속진행교통류율(qp)과 비연속진행교통류율(qs)을

산정하면 (식 8G-9)와 같다.

 

   

 ×  ×   × 

 

(식 8G-9)

 

        ×  (식 8G-10)

 

이와 같은 도착교통류율이 하류부 신호현시와 만나면서 교차로 접근부에서의 연동지체도가 산정된다.

 

⑧ 차량군 도착시 녹색시간 간격결정

    차량군이 하류부 녹색현시 어느 위치에 도착하는가는 통행시간과 옵셋(offset)과의 관계에 의하여

    (식 8G-11), (식 8G-12)와 같이 4가지 값의 조합에 따라 좌우된다.

 

            (식 8G-11)

 

      ×         ×   (식 8G-12)

 

그러나 통행시간이나 주기가 매우 길어 질 경우, 상기 4개의 값은 보정되어야 한다. 즉,

 

        ×  일 경우          

     

      일 경우         ×   

      ×   

 

가 된다.

또한 4개의 값이 결정되면 차량군이 하류부에 도착할 때의 도착 녹색시간간격(gpl)은 (식 8G-13)과

같다.

 

      

 

     

 

 

(식 8G-13)

 

이 때, gpl 이 정확히 계산되어졌는지 점검하는 것이 필요하다. 즉,

 

      일 경우  ≧      

 ≦     일경우  ≧ 

인지를 반드시 확인하여야 한다.

 

⑨ 하류부 녹색과 적색시간동안의 도착교통류율(qg, qr) 산정

    gpl이 계산되면 녹색과 적색현시 동안의 도착교통류율을 간단한 비례관계로 계산할 수 있다.

 

  

 ×    ×    

(식 8G-14)

 

   

 ×   × 

(식 8G-15)

 

여기서,

qr  하류부 적색시간동안의 도착교통류율(대/적색시간(초)/차로)

qg  하류부 녹색시간동안의 도착교통류율(대/녹색시간(초)/차로)

 

⑩ 차량군 연동계수(PF)와 지체산정

    하류부 녹색시간을 통과하는 차량군 크기에 의하여 차량군 연동계수(PF)를 산정하면 (식 8G-16)과 같다.

 

  

 ×   

  ×     

  (식 8G-16)

 

여기서,

 연동계수

  포화교통류율(대/녹색시간(초)/차로)

  하류부 접근교통량(대/초/차로)

  하류부 적색시간동안의 도착교통류율(대/적색시간(초)/차로)

  하류부 녹색시간동안의 도착교통류율(대/녹색시간(초)/차로)

 

<그림 8G-2>와 <그림 8G-3>은 고정신호의 연동계수를 구하기 위하여 필요한 자료를 정리하고

산정하는 분석표이며, 이 분석표 양식은 본 장 부록 B에 기재하여 두었다.

연동계수 산정을 위한 p, q 분석표

 

【 교차로 기하구조 】

N

EBL1

EBT1

EBR1

1

EBL2

EBT2

EBR2

NBL1

NBT1

NBR1

SBL1

SBT1

SBR1

2

Distance

WBR1

WBT1

WBL1

WBR2

WBT2

WBL2

NBL2

NBT2

NBR2

SBL2

SBT2

SBR2

항목

방향

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

차로수 하류부

접 근

교통량

(vph)

환 산

교통량

(vps)

②÷3,600

평 균

교통류율

(q, 대/초/차로)

③÷①

상 류 부

직진교통량

(vph)

직 진

교통류

비 율

(p)

⑤÷②

포 화

교통류율

(대/초/차로)

EB 3

EBL2

+ EBT2

+ EBR2

= 1455

0.4 0.135

EBT1

= 1250

0.86 0.5

WB

SB

NB

 

그림 8G-2 고정신호의 연동계수 산정을 위한 p, q 산정의 예

 

연동계수 산정을 위한 분석과정표

입 력 자 료 EB WB NB SB

신호주기, C (초) 70

상류부 녹색시간, g (초) 35

하류부 녹색시간, gi (초) 35

옵셋(offset), O (초) 24

통행시간, t (초) 30

직진교통류비율, p 0.86

평균교통류율, qa (대/초/차로) 0.135

포화교통류율, s (대/녹색시간(초)/차로) 0.5

차량군창, W (초) 35

계 산 EB WB NB SB

  ․ 0.35

  × ×   ×       0.232

      ×  ×  ; α=0.35 β=0.80 0.107

   × ××     0.003



ln  

ln ×   

2.3



   37.3

   

 × ln   

   ×       ×      

0.204

        ×  0.223

  × ×    ×     0.028

        ×  0.047

        59 24

     ×      × 61 26

 = Minimum of G  P  59

 = Maximum of  G  P  26.2

     32.8

   ×    ×         0.212

  ×    ×        0.058

    ×    ×   0.784

  

 × 



 ×   

  0.379

        β․ 일 경우         이며      

      일 경우      β․   이며        β․  

       일 경우  ≧       W ≦ C  g일 경우 gpl ≧ 

 

그림 8G-3 고정신호의 연동화계수 산정의 예

 

<부록 H> 신호교차로의 지체조사 방법

신호교차로의 서비스 수준은 교차로의 제어지체를 현장에서 관측하여 구할 수도 있다. 교차로의

제어지체에 영향을 주는 것에는 차로수, 차도폭, 경사, 출입제한, 도류화 및 버스정거장과 같은 도로

조건과, 각 접근로의 교통량, 회전교통량, 차종, 접근속도, 주차, 보행자 및 운전자 특성과 같은 교통

조건, 신호기 종류, 신호시간, 정지 및 양보표지, 회전 및 주차제한과 같은 교통통제조건이 있다.

교차로의 지체조사는 통행시간을 조사하여 접근지체를 구하는 방법과, 정지지체만 조사한 후 여기다

30%를 추가하여 접근지체를 구하는 방법이 있다. 분석기간 이전에 남아 있는 대기차량에 의한 추가

지체는 여기서 고려하지 않는다. 따라서 제어지체는 접근지체를 의미한다.

 

1) 통행시간 방법

   교차로 전 ․ 후지점을 통과하는 통행시간을 측정하는 방법이다. 이를 위해서는 시험차량 방법, 차량

   번호판 판독법 등을 이용할 수 있고, 교차로 인근 건물 위에서 stop watch로 측정할 수도 있다.

   또 하나의 방법은, 각 접근로의 이동류별로 짧은 시간간격(예를 들어 매 15초)마다 교차로 전 ․ 후의

   정해진 지점 사이에 있는 차량의 순간밀도를 연속적으로 측정하고, 아울러 조사기간(예를 들어 10분)

   동안 교차로를 통과한 차량대수를 측정하여 계산에 의해 그 접근로의 해당 이동류에 대한 평균통행

    시간을 구하는 방법이다. <표 8H-1>은 이 방법으로 얻은 측정자료의 예를 나타낸 것이다.

 

<표 8H-1> 교차로 통행시간 조사(순간밀도 조사)

 

조사 시작시간

순 간 밀 도

통과대수

+ 0초 + 15초 + 30초 + 45초

5:00 PM 0 4 5 7 14

5:01 3 8 4 2 12

5:02 5 0 6 1 18

5:03 5 3 6 6 12

5:04 6 7 4 7 14

소계 19 22 25 23

총 밀도 = N 89 70

 

주) 통과대수는 5:00 - 5:05까지 조사

 

위 조사자료에서 평균통행시간 T = N.t/V = 89×15/70 = 19.1초이다. 이 때 이 조사는 한 접근로의

한 이동류에 관한 것이다. 교차로의 접근지체를 구하기 위해서는 이 통행시간에서 순행시간을 빼야

한다.

 

2) 정지지체 방법

    교차로에서 어느 한 접근로 또는 한 이동류에 대한 정지한 시간만 조사하는 것이다. 짧은 시간간격

    (예를 들어 매 15초)마다 정지해 있는 차량대수를 연속적으로 측정하고, 아울러 조사기간(예를 들어

    10분)동안 교차로 통과 차량 중에서 정지한 대수와 그대로 통과한 대수를 측정하여 그 이동류의 평균

    정지지체를 구한다. <표 8H-2>는 이 방법으로 얻은 측정자료의 예를 나타낸 것이다.

<표 8H-2> 교차로 정지지체 조사

 

조사 시작시간

정지차량 대수 접근교통량

+0초 +15초 +30초 +45초 정지대수 통과대수

5:00 PM 0 2 7 9 11 6

5:01 4 0 0 3 6 14

5:02 9 16 14 6 18 0

5:03 1 4 9 13 17 0

5:04 5 0 0 2 4 17

소계 19 22 30 33 56 37

계 104 93

*접근교통량은 5:00 - 5:05까지 조사

위 조사자료로부터;

총 정지지체 = 104 × 15 = 1,560 대.초

정지차량당 평균정지지체 = 1,560/56 = 27.8 초

차량당 평균정지지체 = 1,560/93 = 16.8 초

정지차량 % = 56/93 = 60.2 %

이 조사는 한 접근로에 대해서 또는 한 이동류에 대해서 조사하는 것이다.

 

<부록 I> 중앙버스전용차로 설치에 따른 효과분석 방법론

중앙버스전용차로의 긍정적인 효과는 버스의 지체를 최소화하여 이를 통해 버스이용율을 높이는 것

이라 할 수 있다. 따라서 중앙버스전용차로의 효과를 분석하기 위해서는 일반차로에서 주행하는 승용차의

지체시간은 다소 증가하더라도 중앙버스전용차로를 주행하는 버스의 지체시간은 감소하여 더 많은

승객들이 신호교차로 지체시간 감소의 편익을 누리게 되는 측면으로 효과를 측정해야 할 것이다.

그러므로 중앙버스전용차로의 효과를 측정하기 위해서 버스승객에 대한 편익을 고려한 새로운 효과

분석 방법론의 개발이 필요하다. 버스 지체가 감소함에 따라 버스 승객이 겪는 지체 감소를 측정하기

위해서는 기존의 차량대수만을 고려한 효과척도(초/대)로는 곤란하고 버스 재차인원을 감안한 효과

척도가 필요할 것이다.

중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 운영 특성에서 검토했듯이, 중앙버스전용차로가 설치된

신호교차로의 MOE를 일반신호교차로와 같은 “초/대”로 사용한다면(즉, 승용차와 버스의 지체를 같은

비중으로 처리한다면, 정확히 버스는 승용차의 1.8배) 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 효율은

일반신호교차로의 효율보다 떨어지거나 가장 기본조건인 경우(일반차로 및 버스전용차로의 차로별

교통량이 같은 경우)에도 같을 수 밖에 없다. 그러므로 버스전용차로의 효과를 측정하기 위해서는

버스 지체에 대한 비중을 높여야 할 것이며, 그 방법으로 차종별 재차인원을 고려할 수 있도록 기존의

MOE인 “초/대”를 “초/인”으로 MOE를 전환하는 방안을 고려할 수 있을 것이다.

우선 버스전용차로를 설치함으로써 일반신호교차로의 지체가 어떻게 변화하는지를 파악하기 위해

간단한 샘플을 만들어 보았다. 교차로 관련 기하구조, 신호 및 교통량 조건은 다음과 같다.

 

- 차로 수: 3차로

- 신호주기 120초, 녹색현시 70초

- 승용차 직진교통량 1,800대/시, 버스 직진교통량 200대/시

 

1) 일반신호교차로

    분석의 단순화를 위해 초기대기행렬은 없으며, 연동보정계수는 1.0, 분석기간 1시간으로 가정하였다.

    차량당 평균 지체시간을 산정하기 위해서는 우선 용량을 구해야 하며, 용량을 구하기 위해서는

    포화교통류율을 먼저 구해야 한다.

 

① 포화교통류율 ( )

    포화교통류율은 기본 포화교통류율(2,200pcphgpl), 차로수 및 각종 보정계수를 이용하여 (식 8I-1)과

    같이 산정한다.

 

   ×  ×  또는  ×  ×  ×   (식 8I-1)

 

여기서,



= 차로군 i의 포화교통류율(vphg)

  = 기본 포화교통류율(승용차: 2,200 pcphgpl, 버스: 1,100 vphgpl)



= i 차로군의 차로수

 ,  = 좌 ․우 회전 차로 보정계수(직진의 경우는 1.0)

 = 차로폭 보정계수

 = 접근로 경사 보정계수

 = 중차량 보정계수(버스전용차로의 경우 1.0)

직진일 경우만을 고려했으므로 좌 ․ 우 회전 차로 보정계수는 1.0이고, 차로폭 보정계수 및 경사

보정계수도 모두 기본 조건인 1.0으로 가정하였다.

중차량보정계수는 버스의 비율 약 10% (0.10= 200/2,000)와 중차량 승용차 환산계수 1.8을 적용

하여 (식 8I-2)와 같이 구하였다.

 

           



       



  (식 8I-2)

 

이와 같은 계수들을 (식 8I-1)에 대입하여 포화교통류율을 산정하면 (식 8I-3)과 같이 6,111vphg 이다.

 

    ×  ×  ×  ×  ×       (식 8I-3)

 

② 용량(c) 및 포화도(X)

    차로군의 용량은 포화교통류율에 주기와 녹색현시 비율을 이용하여 (식 8I-4)와 같이 산정한다.

 

    × 

    × 



     (식 8I-4)

 

그러므로, 이 차로군의 용량은 3,565vph 이며, 포화도(X)는 0.56(=2,000/3,565)이다.

 

③ 균일지체(d1)

    균일지체(d1)는 (식 8I-5)와 같이 15.5초/대이다.

 

  

 



 

min 

 





   

 

 

 



 

min  

 





 ×   

 

  초대 (식 8I-5)

 

④ 증분지체(d2)

    증분지체(d2)는 (식 8I-6)과 같이 0.6초/대이다.

 

  



 

    

      

 

 

  ∙ 





    

       ∙ 

 ∙  



  초대

 

(식 8I-6)

 

⑤ 차량당 평균 지체시간

    그로므로 차량당 평균 지체시간은 16.1초/대 (=15.5+0.6) 이다. 이 차로군에 대해 MOE를 초/인

    으로 전환할 경우, 재차인원에 상관없이 16.1초/인이 된다. 이는 각 차량이 겪는 지체가 16.1초일

    경우 그 차량들 안의 개개인 겪게 되는 지체도 역시 16.1초이기 때문으로 다음과 같이 구할 수 있다.

    승용차의 재차인원을 1.25인/대, 버스의 재차인원을 15.05인/대로 가정할 경우, 승용차 승객이 겪는 총

    지체는 36,225초(1,800×1.25×16.1)이고, 버스 승객이 겪는 총 지체는 48,461초(200×15.05×16.1)이다.

    각 차종별 총 지체의 합을 총 재자인원으로 나누면 인당 평균 지체시간 16.1초/인 (= (36,225+48,461) /

    (2,250+3,010))이 산정되어 초/대와 같게 나타난다.

 

(나) 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로

     모든 가정은 일반신호교차로와 같이하고, 3차로로 구성된 직진차로군을 1차로의 버스전용직진

     차로군과 2차로의 승용차 직진차로군으로 분류하였다.

 

▪ 승용차 직진차로군

 

① 포화교통류율 ( )

    포화교통류율은 기본 포화교통류율(2,200 pcphgpl), 차로수 및 각종 보정계수를 이용하여 산정

    하며, 이 경우 차로수는 3차로에서 2차로로 변경되었고, 버스는 모두 버스전용차로를 이용하므로

    중차량보정계수는 1.0이 된다.

    그러므로, 승용차 직진차로군의 포화교통류율은 (식 8I-7)과 같이 4,400vphg 이다.

 

    ×  ×  ×  ×  ×       (식 8I-7)

 

② 용량(c) 및 포화도(X)

    승용차 직진차로군의 용량은 포화교통류율에 녹색현시 비율을 적용하여 2,567vph로 나왔으며,

    포화도(X)는 0.70(=1,800/2,567)이다.

 

    × 

    × 



     (식 8I-8)

 

③ 균일지체(d1)

균일지체(d1)는 (식 8I-9)와 같이 17.6초/대이다.

  

 



 

min 

 





   

 

 

 



 

min  

 





 ×   

 

  초대 (식 8I-9)

 

④ 증분지체(d2)

    증분지체(d2)는 (식 8I-10)과 같이 1.6초/대이다.

 

  



 

    

     

 

 

  ∙ 





    

        ∙ 

 ∙  

 

  초대

 

(식 8I-10)

 

⑤ 차량당 평균 지체시간

    그로므로 차량당 평균 지체시간은 19.3초/대 (=17.63+1.64) 이다. 이 경우도 마찬가지로 MOE를

    초/인으로 전환할 경우, 재차인원에 상관없이 19.3초/인이 된다.

 

▪ 버스전용 직진차로군

 

① 포화교통류율 ( )

    버스전용차로에서 버스의 포화교통류율은 중차량보정계수 1.0을 적용하여 1,100vphg 된다.

 

    ×  ×  ×  ×  ×       (식 8I-11)

 

② 용량(c) 및 포화도(X)

    버스전용 직진차로군의 용량은 포화교통류율에 녹색현시 비율을 적용하여 642vph로 나왔으며,

    포화도(X)는 0.31(=200/642)이다.

 

    × 

    × 



    (식 8I-12)

 

③ 균일지체(d1)

    균일지체(d1)는 (식 8I-13)과 같이 12.7초/대이다.

 

  

 



 

min 

 





   

 

 

 





min  

 





 ×   

 

  초대 (식 8I-13)

 

④ 증분지체(d2)

    증분지체(d2)는 (식 8I-14)와 같이 1.3초/대이다.

 

  



 

    

      

 

 

  ∙ 





    

     ∙ 

 ∙  



  초대

 

(식 8I-14)

 

⑤ 차량당 평균 지체시간

    그러므로 차량당 평균 지체시간은 14.0초/대 (=12.7+1.3) 이다.

    이 경우도 마찬가지로 MOE를 초/인으로 전환할 경우, 재차인원에 상관없이 14.0초/인이 된다.

 

▪ 승용차차로군과 버스전용 직진차로군 통합

   버스전용차로를 설치함으로써 승용차의 지체는 16.1초/대에서 19.3초/대로 증가하였지만, 버스의

   지체는 16.1초/대에서 14.0초/대로 감소하였다. 이 두개의 차로군을 하나의 차로군으로 통합하기위해

   차종별로 지체시간을 가중평균하면 (식 8I-15)와 같이 약 18.7초/대로 버스전용차로 설치 이전과

   비교하여 지체시간은 증가한 것으로 나타난다.

 



   

 ×     × 

  초대 (식 8I-15)

 

이는 중앙버스차로 설치에 대한 부의 효과만이 고려되고 긍정적인 효과는 배제한 분석의 결과로

중앙버스차로의 긍정적인 효과를 반영하기 위해 MOE를 초/인으로 하여 재산정하면 (식 8I-16)과

같이 16.3초/인이 된다.

 

  ×     ×  

 ×   ×     ×  ×  

  초인 (식 8I-16)

 

즉, 승객의 입장에서 보면, 버스전용차로를 설치함에 따라 승용차 승객 2,250명은 인당 약 3.1초

(=19.3-16.1)의 손실을 보는 반면, 버스 승객 3,010명은 인당 약 2.1(=16.1-14.0)초의 이익을 얻으므로

버스전용차로 설치의 목적에 부합한다.

 

위의 예에서는 버스전용차로를 설치함으로써 차로군 전체의 지체시간이 0.2초/인 증가하였지만,

이는 승용차 및 버스의 교통량에 따라 충분히 달라질 수 있을 것이다. 차종별 교통량에 따른 변화를

보기위하여 승용차 및 버스의 교통량을 변수로 민감도 분석을 시행하였다.

현실적인 교통량이라 할 수 있는 승용차교통량 수준을 500대/시에서 500대/시 간격으로 3,000대/시

까지 하였고, 버스교통량 수준을 50대/시에서 50대/시 간격으로 250대/시까지 하였다. 교통량 변화에

따른 일반신호교차로의 지체시간과 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간은 <표 8I-1>,

<표 8I-2>, <표 8I-3>과 같다.

 

<표 8I-1> 교통량에 따른 일반신호교차로의 지체시간 (초/대, 초/인)

 

승용차

버스 500 1,000 1,500 2,000 2,500

50 11.5 12.7 14.1 15.8 18.1

100 11.7 12.9 14.4 16.2 18.6

150 11.9 13.2 14.7 16.6 19.2

200 12.1 13.4 15.0 17.0 19.8

250 12.4 13.7 15.3 17.5 20.5

 

<표 8I-2> 교통량에 따른 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간 (초/대)

 

승용차

버스 500 1,000 1,500 2,000 2,500

50 11.9 13.8 16.6 21.3 42.3

100 11.9 13.8 16.5 21.1 41.7

150 12.2 13.8 16.4 21.0 41.2

200 12.5 13.9 16.5 20.9 40.7

250 13.0 14.2 16.6 20.9 40.4

 

일반신호교차로의 지체시간은 각 차종의 교통량변화에 따라 11.5초/대~20.5초대로 나타났으며,

중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간은 11.9초/대~42.3초/대로 평균 약 38.8%가 증가

하는 것으로 나타났으며, 교통량이 증가할수록 일반신호교차로 지체시간의 거의 2배 이상 늘어났다.

 

<표 8I-3> 교통량에 따른 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간 (초/인)

 

승용차

버스 500 1,000 1,500 2,000 2,500

50 11.5 12.9 15.2 19.1 36.7

100 12.0 12.9 14.6 18.0 32.8

150 12.7 13.3 14.7 17.5 30.3

200 13.6 14.0 15.1 17.4 28.7

250 14.8 14.9 15.8 17.8 27.8

MOE가 초/인일 경우 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간은 11.5초/인~36.7초/인

으로 평균 약 21.0%가 증가하는 것으로 나타났으며, 교통량이 증가할수록 증가폭도 증가하는 것으로

나타났다.

MOE를 초/대 했을 경우에는 교통량에 관계없이 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간은

일반신호교차로의 지체시간보다 무조건 증가하는 것으로 나타난 반면, MOE를 초/인으로 했을 경우

<표 8I-4>와 같이 차종별 교통량에 따라 지체시간이 증가 또는 감소하는 것으로 나타나 버스전용차로의

편익 및 부의편익이 모두 반영되어 버스전용차로의 효과를 측정하기 위한 적정한 MOE로 고려할 수

있을 것이다.

 

<표 8I-4> 교통량에 따른 일반신호교차로와 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로의 지체시간 차이 (초/인)

　 승용차

 

버스

500 1,000 1,500 2,000 2,500

50 0.03 -0.21 -1.11 -3.34 -18.61

100 -0.23 0.04 -0.29 -1.77 -14.20

150 -0.77 -0.12 -0.01 -0.87 -11.12

200 -1.50 -0.57 -0.09 -0.42 -8.91

250 -2.43 -1.26 -0.45 -0.32 -7.33

 

<표 8I-5>는 현장조사를 통해 수집된 시간대별 차종별 재차인원 변화에 따른 중앙버스전용차로가

설치된 신호교차로의 인당 평균제어지체 변화를 보여주고 있다. 일반신호교차로 서비스수준 분석 방법을

적용한 경우 평균제어지체(초/인)가 재차인원에 관계없이 모든 시간대에 16.13초/인으로 나타난 반면

중앙버스전용차로를 설치한 신호교차로의 서비스수준 분석 방법론을 적용한 경우 평균제어지체(초/인)가

재차인원에 따라 15.75~16.62초/인으로 다르게 나타남을 알 수 있다. 특히, 출퇴근 첨두시 상대적으로

 

버스 이용객들이 많은 시간대(7시∼9시, 17시∼19시)는 중앙버스전용차로의 설치로 인한 전체 신호

교차로 평균제어지체(초/인) 감소로 편익이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 심지어 중앙버스전용차로

설치로 인한 신호교차로 전체의 평균제어지체(초/인)가 가장 높은 오후 14~15시, 16.62인/초의 경우

에도 차종별 이용승객 측면으로 보면, 승용차 승객 2,232명의 신호교차로 평균제어지체가 19.27초/인

(중앙버스전용차로가 없는 일반신호교차로 평균제어지체 16.13초/인보다 3.14초/인 증가), 버스 승객

2,262명의 신호교차로 평균제어지체가 14.00초/인(중앙버스전용차로가 없는 일반신호교차로 평균제어

지체 16.13초/인보다 2.13초/인 감소)으로 상대적으로 더 많은 승객들이 제어지체 감소의 편익을 보게

되는 것으로 분석되어 중앙버스전용차로 설치로 인한 버스이용자들의 편익을 증진시키고, 대중교통

활성화를 통한 버스 이용률 증가의 목적에 부합한다.

 

<표 8I-5> 시간대별 중앙버스전용차로가 설치된 신호교차로 지체도 비교

 

시간대

교통량(대/시) 재차인원(인)

일반신호 교차로 인 당

평균제어지체(A) (초/인)

중앙버스전용치로가 설치된 신호교차로

인당 평균제어지체

승용차 버스 승용차 버스

승용차

(초/인)

버스

(초/인)

승용차+버스(B)

(초/인)

(A)-(B)

7~8시 1,800 200 1.21 17.46 16.13 19.27 14.00 16.02 0.11

8~9시 1,800 200 1.23 19.84 16.13 19.27 14.00 15.89 0.24

9~10시 1,800 200 1.24 15.87 16.13 19.27 14.00 16.18 -0.05

10~11시 1,800 200 1.24 12.11 16.13 19.27 14.00 16.53 -0.40

11~12시 1,800 200 1.24 11.90 16.13 19.27 14.00 16.55 -0.42

12~13시 1,800 200 1.24 12.65 16.13 19.27 14.00 16.47 -0.34

13~14시 1,800 200 1.25 11.70 16.13 19.27 14.00 16.58 -0.45

14~15시 1,800 200 1.24 11.31 16.13 19.27 14.00 16.62 -0.49

15~16시 1,800 200 1.25 12.46 16.13 19.27 14.00 16.50 -0.37

16~17시 1,800 200 1.26 15.90 16.13 19.27 14.00 16.19 -0.06

17~18시 1,800 200 1.28 18.82 16.13 19.27 14.00 16.00 0.13

18~19시 1,800 200 1.27 23.04 16.13 19.27 14.00 15.75 0.38

주: 재차인원은 가구통행실태조사 현행화 연구용역 중 수도권 버스전용차로지점 현장조사 자료 활용

(A), (B)는 재차인원과 교통량을 고려한 인 당 평균지체시간임

 

<부록 J> 도시가로 도로점용공사구간 포화교통류율 산정

 

1) 상류부 모형 유형 구분 방법

상류부 공사의 포화교통류율을 산정할 때 필요한 소거가능거리( )는 (식 8J-1)을 이용하여 산출

한다.

 

  

 ×  (식 8J-1)

먼저  는 현장에서 측정된 자료를 통한 포화교통류율을 사용하는 것을 권장하나, 정상시의 포화

교통류율 산출공식으로 구한 다음 환산하여도 무방하다.  는 녹색시간동안 평균차두시간으로

상류부 정지선을 통과할 수 있는 차량의 수를 의미하게 되는데 이후 차량 정지시 차두공간간격을

곱해 줌으로써 소거가능거리를 도출한다.

상류부 유형은 도로점용공사구간 이격거리( )가 소거가능거리( )보다 크냐 작으냐에 따라 구분

되었는데, 계산이 다소 복잡한 상류부 유형 2는 대부분  가 0을 포함 작은 경우나 녹색시간이

길어 가 커지는 경우에 해당되게 된다.

 

유형 2 : 

 

 





 ×   ×  ×    ×     ×  

× ×







  ×   ×   ×      ×

  ×   

× ×

 (식 8J-2)

 

그림 8J-1 공사구간 이격거리가 0인 상류부 공사유형

 

2) 하류부(내부) 모형 유형 구분 방법

   하류부 공사는 접근방향에 부여된 녹색시간동안 상류부 정지선을 통과한 선두차량이 하류부 도로

   점용공사구간에 도달하여 용량이 감소된 구간으로 차량을 통과시키게 됨으로써 충격파가 발생하게

   된다. 하류부 모형의 적용에서 유의할 것은 교차로 상류부 정지선에서부터 공사구간까지의 이격거리를

   결정하는 것이다. 따라서 하류부 모형은 순방향 도달시간(       ≥ ) 및 충격파 역진

   시간(     ×  ≥ )의 합인 충격파 회기 총시간( )을 기준으로 유효녹색시간이 과소하냐에

   따라 구분된다.

 

유형 3 :             ×      ≥  (식 8J-3)

 

유형 4 :             ×        (식 8J-4)

 

특별히 교차로 내부의 경우에는 통상 유형 4의 공식을 사용하게 되는데 교차로 건너에 위치한 하류부

공사와는 달리 공사구간이 교차로 내에 존재하므로 유형 5와 같이 공사구간 이격거리( )를 음수화

(-)하여  의 계산에 적용한다.

 

(a)    ×    (b)    ×   

 

그림 8J-2 하류부 유형에서  적용 방법

 

유형 5 :            ×      (식 8J-5)

 

<그림 8J-2>의 (b)와 같이 공사구간 이격거리가 교차로 내부의 중간 지점을 넘어가게 되면 유형 5의

 

 값이 음수가 나오게 된다. 하지만 이러한 경우에라도  값은 0을 사용한다.

 

3) 하류부(내부) 모형 충격파 속도 산정방법

   충격파 속도 산정은 Two-regime linear model을 활용하였다. 충격파 속도()는 공사전 도로 용량(),

   임계밀도( ), 최대밀도() 값만 정해지면 공사구간 용량에 관계없이 특정한 값을 갖게 되는데, 본문에서

   적용한 충격파 속도    는 <그림 8J-3>의 주요 값을 사용하여 산출한 것으로 일반적인

   충격파 속도인 와는 다르다.

 

     

   

  

  

  

 

그림 8J-3 Two-regime linear model

 

  

 ×   

   × 

   

   (식 8J-6)

 

 ×  

   × 

   

  

  



  

 

여기서,

 = 접근 교통량  = 공사구간 용량

 = 정상류 상태의 밀도  = 공사구간 밀도

 = 임계밀도  = 최대밀도

 = 공사전 도로 용량

 

왜냐하면 하류부 유형의 공사는 분석접근로의 교통량이 포화된 상태에서 녹색신호를 받고 움직이기

때문에 접근 교통량( )과 공사전 도로 용량()을 같은 값으로 사용하여 충격파 속도()를 산출해야 하기

때문이다. 충격파 속도를 산출할 수 있는 또 다른 모형으로는 Greenshields 모형이 있으나 여기서는

생략한다.

 

4) 하류부(내부) 모형 평균이동속도 산정방법

   평균이동속도( )는 교차로 정지선에서 정지해 있다 출발한 차량이 하류부 공사구간까지 도달하는

   속도이며, 공사구간 이격거리(     )를 교차로 정지선에서 정지해 있다 출발하여 공사구간까지

   도달하는데 걸리는 시간으로 나누어 줌으로써 산출된다.

 

이동거리   



×  ×  ⇒ 통행시간  



 ×

평균이동속도  통행시간

       (식 8J-7)

 

여기서,

 : 시간  : 정지선에서 출발하는 차량의 가속도

 : 공사구간 테이퍼 길이(m)  : 공사구간 이격거리(m)

 : 교차로 폭(m)

 

현장의 가속도 자료가 있는 경우에 평균이동속도는 위의 공식을 활용하여 산출할 수 있으나, 본

편람에서는 가속도   을 기준으로 하고 계산상의 편의를 위해 거리를 5개 구간으로

구분하여 계산한 값을 사용하도록 한다.

 

<표 8J-1> 5개 구간으로 구분한 평균이동속도(가속도 4km/h)

 

구분 (     ) 평균이동속도() 평균이동속도()

 

≦ 20 10.2 2.84

≦ 50 16.9 4.69

≦ 100 23.9 6.64

≦ 150 30.5 8.49

＞ 150 36.0 10.00

 

<표 8J-2> 5개 구간으로 구분한 평균이동속도(가속도 5km/h)

 

구분 (     ) 평균이동속도() 평균이동속도()

 

≦ 20 11.5 3.18

≦ 50 18.9 5.24

≦ 100 26.7 7.42

≦ 150 34.2 9.49

＞ 150 40.2 11.17

 

그림 8J-4 이격거리별 평균이동속도(가속도 4km/h=1.11m/s)

 

그림 8J-5 이격거리별 평균이동속도(가속도 5km/h=1.39m/s)

 

5) 노면재질의 변화에 따른 용량감소율

    노면재질의 변화에 따른 용량감소율은 차로 수 감소가 수반되지 않는 공사구간에서 복공판 설치로

    인한 포화교통류율 변화에 대한 것으로 한정해서 적용한다. 7개 지점 공사구간에 대한 복공판의 종류

    및 설치위치, 차로 폭, 신호주기 등 주요 조사 내용은 <표 8J-3>과 같다.

 

<표 8J-3> 노면재질(복공판) 현장조사지점의 도로 및 교통조건

 

장소 설치위치(복공판 길이)

직진

차로 수

 

 

 

차로 폭

g/C

중차량

비율

복공판 종류

석촌역 사거리 상류부(111m), 하류부(38m) 2 3.0 m 0.23 9 % 콘크리트

갤러리아 사거리 내부(60m) 2 3.2 m 0.65 5 % 강철

이매역 사거리 상류부(27m), 내부‧하류부(88m) 2 3.2 m 0.44 7 % 강철+콘크리트

영통역 사거리 내부(52m), 하류부(39m) 2 3.2 m 0.31 11 % 강철

삼전 사거리 상류부(45m), 하류부(30m) 2 3.1 m 0.32 17 % 강철+콘크리트

서부트럭터미널

사거리 내부(28m) 1 3.1 m 0.24 6 % 강철

삼릉공원 사거리 상류부(70m), 내부(47m) 2 3.2 m 0.33 6 % 강철

상기 지점들에서 수집한 현장자료 중 9∼10개의 신호주기를 활용하여 측정한 포화교통류율은 아래

표와 같으며, 동일한 축의 정상 노면상태 교차로와 비교하였을 때 평균 9∼10% 정도 감소되는 것으로

분석되었다.

 

<표 8J-4> 복공판의 종류 및 설치위치 따른 포화교통류율 비교

 

장소

포화교통류율

비고

 

 

석촌역 사거리 1,613 1,821 도류화 및 상류부 복공판 종료지점에서 접근로 존재

갤러리아 사거리 1,612 1,804 -

이매역 사거리 1,679 1,786 직진 3개 차로 중 3차로는 버스정류장의 영향으로 분석에서 제외

영통역 사거리 1,617 1,853 정지선으로부터 상류방향으로 2m 복공판 설치됨

삼전 사거리 1,630 1,849 정지선으로부터 상류방향 20m지점 횡단보도 존재

서부트럭터미널 사거리 1,704 1,788 직진 2개 차로 중 회전교통량이 많은 차로를 제외한 1개 차로만 분석

삼릉공원 사거리 1,711 1,806 정지선으로부터 상류방향 15m지점 접근로 존재

 

6) 차로(측방)이동에 따른 용량감소율

    차로(측방)이동은 차로 수 감소가 수반되지 않으나 공사구간으로 인하여 분석접근로가 측방으로 1개

    차로 이상 이동하게 되는 공사유형이다. 이러한 유형의 공사에서는 측방으로 이동하는 차로 수 및 이동

    횟수가 포화교통류율에 영향을 준다.

 

(a) 이동횟수가 1번인 차로(측방)이동 (b) 이동횟수가 2번인 차로(측방)이동

 

그림 8J-6 차로(측방)이동 유형

 

측방이동이 일어나는 3개 지점 공사구간에 대한 측방이동 횟수 및 차로 폭, 신호주기 등 주요 조사

내용은 <표 8J-5>와 같다.

 

<표 8J-5> 차로(측방)이동 현장조사지점의 도로 및 교통조건

 

장소

측방이동

차로 수

측방이동

횟수

직진(분석)

차로 수

평균

차로 폭

g/C

중차량

비율

만당주유소 앞 삼거리 1 2 2 3.2 m 0.65 3 %

코엑스 사거리 2 1 1 2.9 m 0.23 3 %

동수원 IC 사거리 2 1 4 3.1 m 0.38 10 %

상기 지점들에서 수집한 현장자료 중 10개의 신호주기를 사용하여 측정한 포화교통류율은 <표 8J-6>과

같으며 정상상태와 비교해 평균 9% 감소되는 것으로 분석되었다.

 

<표 8J-6> 차로(측방)이동에 따른 포화교통류율 비교

 

장소

포화교통류율

비고

 

만당주유소 앞 삼거리 1,676 1,801 좌회전 차로를 제외한 직진 2개 차로만 분석

코엑스 사거리 1,729 1,772 교차로 내부에서 차로(측방)이동이 존재, 차로 폭 보정

동수원 IC 사거리 1,677 1,851 교차로 내부에서 차로(측방)이동이 존재

 

<부록 K> 강우강도에 따른 강우보정계수 산정 방법

 

1) 날씨보정계수 ( ) 정의

    포화교통류율 산정 시에는 기본포화교통류율에 각종 보정계수를 적용하여 최종값을 도출하는 방법을

    사용한다. 본 장에서는 강우에 의한 영향을 적용하기 위한 날씨보정계수( ) 산정 방법을 제시한다.

    강우보정계수는 강우시 포화차두간격과 비강우시 포화차두간격의 차를 비강우시 포화차두시간으로 나눈

    비율을 이용하여 산정한다.

 

  



  

(식 8K-1)

   



 

(식 8K-2)

 

여기서,



 = 비강우시 포화차두시간



 = 강우시 포화차두시간

 = 강우시 증가되는 포화차두시간의 비율

그림 8K-1 강우강도에 따른 날씨보정계수

 

<부록 L> 부호 정의

◦  = 주기 길이(초)

◦  = 차로군 또는 접근로의 용량

◦ 

= 공사구간의 영향을 받는 차로군 의 용량

◦  = 용량감소지수

◦  = 균일지체, 증분지체, 추가지체를 포함하고, 연동효과를 고려한 총 평균 제어지체(초/대)

◦  = 균일지체(uniform delay). 도착교통량이 완전히 균일하게 도착한다고 가정했을 때의 지체

◦  = 증분지체(incremental delay). 과포화지체(overflow delay) 또는 임의지체(random delay)

          라고도 하며, 과포화 또는 무작위 도착 때문에 생긴다.

◦  = 추가지체(initial queue delay). 분석기간 이전에 남아 있던 차량에 의해 분석기간 동안에

          도착한 차량이 받는 지체

◦  = 차량 정지시 차두공간간격(m)

◦  = 녹색시간동안 정지선 상류 대기행렬 소거가능거리(m)

◦  = 교차로 폭(m)

◦  = 공사구간 테이퍼 길이(m)

◦  = 도로점용공사구간 이격거리(m)

◦   = 좌회전 때 내부마찰에 의해서 증가된 포화차두시간을 직진의 포화차두시간과 대비한 값을

           의미하며, 이를 좌회전 자체의 직진환산계수라 한다. 좌회전의 형태(CASE 1~6)에 따라

            ~  의 값을 가진다.

◦   = 좌회전의 회전궤적 곡선반경이 좌회전의 포화교통량에 영향을 주며, 이 영향을 직진환

           산계수로 나타내었다.

◦   = U턴 교통량이 좌회전의 포화교통량에 주는 영향을 직진환산계수로 나타냄. 좌회전 차로가

           1개일 때는    , 2개일 때는    ◦   =   ,   및   의 효과를 종합한 직진환산계수.

◦   = 우회전 공용차로에서의 우회전의 내부 및 외부마찰이 포화차두시간에 미치는 영향을 직진

           환산계수로 나타냄. 우회전 도류화가 된 경우    , 안된 경우    로 구분

◦  = 중앙버스전용차로의 좌회전 보정계수

◦  = 횡단보행자 신호 중에서 우회전이 이용할 수 없는 시간 비율

◦  = 접근로 경사 보정계수

◦   = 중차량 보정계수

◦  ,  = 좌회전 또는 우회전의 보정계수.

◦  = 차로폭 보정계수.

◦  = 우회전 교통량 중에서 RTOR 교통량을 제외한 교통량의 비율

◦   = 차로이용율 보정계수. 차로 이용율이 균등하지 않으므로 가장 이용율이 높은 차로의 교통량과

           차로당 평균 교통량의 비

◦   = 상류부 정류장의 영향 보정계수

◦  = 날씨 보정계수

◦  = 공사영향 보정계수

◦  = 충격파 역진시간(초)

◦  = 순방향 도달시간(초)

◦  = 충격파 회기 총시간(초)

◦  = 녹색신호시간(초)

◦  = 유효 녹색신호시간. 녹색신호시간에서 0.3초를 뺀 값

◦   ,  = 녹색신호시간비 또는 유효 녹색신호시간비

◦  = 횡단보행자 신호시간(초)

◦  = 포화차두시간(초)

◦  = 버스 정류장의 위치계수. 정지선에서부터 버스 정류장이 멀면 포화차두시간 증가의 영향이

          그만큼 적어진다.  = (75 - l)/75

◦  = 정지선에서부터 버스 정류장까지의 거리(m)

◦  = 버스 정류장의 위치계수. 정지선에서부터 버스 정류장이 멀면 포화차두시간 증가의 영향이

          그만큼 적어진다. lb = (75 - l)/75

◦ l = 정지선에서부터 버스 정류장까지의 거리(m).

◦  = 공사구간 밀도

◦  = 최대밀도

◦  = 임계밀도

◦  = 정상류 상태의 밀도

◦  = 공사구간 길이(m)

◦ L = 주기당 총 손실시간(초)

◦   = 버스 정차로 인한 우회전 차로 차량의 포화차두시간 손실분(초). 정지선에 서 75m 이내에

             있는 버스 정류장을 말함.

◦   = 우회전 차로에서 이면도로로 진출하거나 또는 이면도로에서 우회전 차로로진입하는 차량들에

             의한 우회전 차로의 포화차두시간 손실분(초). 정지선에서 60m 이내에 있는 이면도로를 말함.

◦   = 노상주차에 의한 우회전 차로의 포화차두시간 손실분(초). 정지선에서 75m이내에 있는 노상

           주차를 말함.

◦  = 버스 정차, 이면도로 진출입 차량 및 노상주차에 의한 우회전 차로의 노변마찰에 의한 포화

           차두시간 손실분의 종합(초)

◦  = 접근로의 차로수. 좌회전 전용차로는 제외됨.

◦   = 직진이 가능한 차로수. CASE 5 때만 NT = N - 1, 나머지는 N

◦    ,   = 실제 전용으로 직진, 우회전하는 데 사용되는 차로수

◦   = i 차로군에 포함된 차로수

◦   = 공사구간 횡단면에서 측정한 도로점용공사가 시행중인 폐쇄된 차로 수

◦   ,   = 좌회전 또는 우회전 전용차로군의 회전 차량 비율

◦   ,   = 좌회전 또는 우회전이 포함된 공용 차로군의 회전 차량 비율

◦  = 링크 통행시간과 옵셋 값에 영향을 받는 연동계수로서 연동 대상이 되는 교통류가 포함된

           차로군, 또는 이 차로군과 같은 신호현시에 진행하는 차로군에 적용한다. 균일지체에만 적용

◦  = 첨두시간계수(peak hour factor)

◦   = 분석기간 이전에 다 방출되지 못하여 분석기간이 시작될 때 남아 있는 초기 대기차량 대수(대)

◦  = 공사구간 용량

◦  = 공사전 도로 용량

◦  = 접근 교통량

◦  = 적색신호시간(초)

◦  = 해당 접근로의 주된 이동류(직진)의 녹색시간 이외의 시간에 우회전하는 교통을 말함.

              더 정확히 말하면 주된 이동류의 녹색시간을 소비하지 않는 우회전 교통을 말함.

◦   = 기본 조건하에서의 기본 포화교통량. 2,200 pcphgpl.

◦   = 기본 조건하에서 중앙버스전용차로의 기본 포화교통량. 1,100 vphgpl.

◦   = i 차로군의 포화교통량.

◦  

= 교차로 인근 점용공사로 인한 차로군 i의 포화교통류율(vphg)

◦   = 우회전이 자유로운 상태에서의 우회전 포화교통량. 1,900 pcphgpl 값을 사용

◦  , = 좌회전 또는 우회전 전용차로군 또는 실질적 전용 차로군의 포화교통량(vph)

◦  , = 좌회전 또는 우회전이 포함된 공용차로군의 포화교통량(vph)

◦   = 직진 차로군만의 포화교통량(vph)

◦  = 분석기간. 보통 0.25시간을 사용

◦   = 버스 1대의 정차에 따른 포화차두시간 증가분(초)

◦  = 옵셋 편의율(偏倚率). (Tc - offset)/C

◦   = 시간 교통량. 한 시간동안 조사된 교통량(vph)

◦   = VH를 PHF로 보정한 첨두시간 교통량(vph)

◦  = PHF와 차로이용율(Fu)로 보정한 교통량(vph)으로서, 하첨자(sub-letter)에 따라 여러 가지

        다른 의미를 갖는다.

◦   = 시간당 버스 정차 대수(vph)

◦   = 이면도로에서 간선도로로 진입하는 교통량(vph)

◦   = 간선도로에서 이면도로로 진출하는 교통량(vph)

◦   = i 차로군의 교통량

◦    = 시간당 주차를 하거나 주차를 끝내고 나가는 차량대수(vph)

◦    = 총 우회전 교통량

◦   = RTOR로 추가 보정된 우회전 교통량

◦   ,   = 좌회전 및 직진 교통량

◦   = 대향 직진 교통량

◦   = 공용 좌회전 차로에서 첫 좌회전 차량 앞에 도착하는 직진 차량대수(vph)

◦   = 공용 우회전 차로에서 첫 우회전 차량 앞에 도착하는 직진 차량대수(vph)

◦    = 공용 좌회전 차로에서 직진 차량의 이용대수(vph)

◦    = 공용 우회전 차로에서 직진 차량의 이용대수(vph)

◦   = 접근로 총 교통량. VTh + VL + VR

◦ V/c = 용량에 대한 교통량의 비. 포화도(degree of saturation)라고도 함.

◦ V/S = 교통량비(flow ratio). 포화교통량에 대한 교통량의 비.

◦  = 평균이동속도(m/s)

◦  = 충격파 속도

◦ X = V/c 와 같음

◦ y = V/S 와 같음

 

<부록 M> 2001년 도로용량편람과 개정 편람과의 차이점

 

2001년 편람의 신호교차로 내용은 변동사항이 없고, 특수상황(공사구간 및 악천후 상황)과 버스전용

차로 분석 방법이 추가되었음.