제4장 고속도로 연결로 접속부

 

1 정의 및 개요

 

(1) 기본 정의 및 적용 범위

    연결로란 두 도로 사이의 연결을 주 목적으로 하는 도로 또는 도로구간을 말한다. 일반적으로 연결로는

    연결로-고속도로 접속부, 연결로 자체, 연결로-일반도로 접속부의 세가지 기하요소로 이루어진다.

    본 장에서는 연결로와 연결로-고속도로 접속부(이하 연결로 접속부)에 대한 분석 절차를 설명하고 있으며,

    주로 후자의 분석에 초점을 두고 있다. 또한 연결로-고속도로 접속부를 위한 분석체계는 고속도로 이외의 시설,

    즉 고속도로에 준하는 도로나 다차로도로 또는 2차로 도로와의 접속부를 분석할 때에도 개략적으로 적용할

    수 있다.

 

연결로 접속부는 <그림 4-1>과 같은 세가지 요소로 이루어진다.

고속도로

일반도로

연결로-고속도로 접속부

연결로

연결로-일반도로 접속부

(연결로 접속부)

 

그림 4-1 연결로 접속부 구성요소

 

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

고속도로와 일반도로의 교통류를 연결시키기 위해 연결로를 설치하며 이때 <그림 4-1>과 같이

연결로-고속도로 접속부, 연결로-일반도로 접속부 형태가 나타난다. 연결로 접속부는 두 개 교통수요의

경쟁적 상충이 발생하여 차량이 합류 및 분류하는 지점이다. 특히, 이 구간에서는 고속도로 본선보다

많은 차로 변경이 발생하며 전체적으로 불안정한 교통류를 형성하여 그로 인한 혼잡 또는 사고 발생

가능성이 큰 구간이다.

연결로 접속부를 분석하는 과정은 계획 및 설계 단계 분석과 운영상태 분석으로 나누어 제시할 수

있으나, 그 기본 개념은 동일하므로 본 장에서는 이를 함께 다룬다.

 

VF

VR

Vd

LD

Ld

, SFR

V3

V2

V1

VFO

SFF

=VFI

(a) 우분류 연결로 접속부가 주 분석 대상 시설일 때

VF

Vu

, VR

LA

Lu

SFR

SFF V3

V2

V1

VFO = VFI

(b) 우합류 연결로 접속부가 주 분석 대상 시설일 때

 

그림 4-2 연결로 접속부 변수 정의

 

<그림 4-2>는 연결로 접속부의 자료 수집 및 분석시에 사용하는 것으로 크게 우분류 연결로 접속부가

주 분석 대상 시설일 때와 우합류 연결로 접속부가 주 분석 대상 시설일 때로 구분하여 정의한다.

변수에 대한 설명은 부록 B. 부호 정의를 참고하면 된다.

 

(2) 연결로 접속부 특성

 

1) 일반적인 고려사항

 

1) 연결로 접속부의 분석에서는 고속도로 기본구간과 같이 15분 교통량을 첨두시간 최대 환산 교통류율로

   환산한 승용차 교통량을 이용한다.

2) 연결로 접속부에서 승용차 환산계수는 고속도로 기본구간의 값을 사용한다.

3) 본 장은 “분류 후 합류”의 형태를 분석의 기본 형태로 하며, 고속도로 본선의 우측에 접속되는 연결로

   접속부 형태를 대상으로 한다.

4) 연결로 접속부에서는 유출 ․유입 차량에 의해 본선 차량의 주행이 영향을 받고, 이러한 영향을 미치는 범위를

   영향권이라고 하며, 영향권은 연결로에 접속되는 차로로부터 두 개 차로를 포함한다(<그림 4-3> 참조).

 

VF VFO

VR

영향권 400m

DDR

V12

(a) 우분류 연결로 접속부

VF

DMR

영향권 400m

VR12

V12

VFO

(b) 우합류 연결로 접속부

 

그림 4-3 연결로 접속부 영향권의 정의

 

2) 연결로 접속부 형태

    연결로 접속부는 형태상 크게 합류부와 분류부로 구분할 수 있으며 상류 및 하류 연결로의 접속 배열에 따라

    여러 가지 형태가 존재할 수 있다. 국내에서 그 형태상 가장 일반적인 “분류 후 합류” 형태를 분석의 기본 형태로

    설정하고, 두 연결로의 노면 표시 끝단 사이의 거리가 500m를 초과하면 분류부와 합류부를 각각 독립 연결로

    접속부로 분석한다. 분석 대상 연결로의 차로수는 1차로를 기본으로 한다.

    연결로 접속부는 형태상 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 첫째는 합류부로 고속도로 본선 차량과

    연결로에서의 유입 차량이 주행권의 확보를 위해 상호 작용하는 곳이며, 둘째는 분류부인데, 유출 차량이

    연결로에 접속되는 차로로 집중되어 분류함으로써 차량의 차로 변경이 잦은 구간이다. 또, 인접 연결로의

    형태 및 배열 순서에 따라 운영 상태가 달라질 수 있으며, 두 개의 연속된 연결로를 고려 대상으로

    한다면 국내에서는 <그림 4-4>와 같은 형태가 일반적이다.

    독립 분류부 독립 합류부

 

(a) 독립 연결로 접속부

분류부 합류부

(b) 연속적인 분류-합류부

분류부 1 분류부 2 합류부

(C) 연속적인 분류-분류-합류

 

그림 4-4 연결로 접속부의 일반적인 형태

 

◦ 분류-합류 형태 : 가장 일반적인 연결로 접속부 형태로 주요 인터체인지에서 나타나며 분석

  시에 두 연결로 사이의 거리가 500m를 초과하면, 독립적인 연결로 접속부로 간주한다. 거리

  기준은 분류부가 끝나는 지점의 노면 표시 끝에서부터 합류부가 시작되는 노면 표시의 끝까지를

  말한다.

◦ 분류-분류-합류 형태 : 이러한 형태는 일반적인 것은 아니며, 주로 혼잡한 일반도로나 두 개의

  고속도로가 교차하는 곳에서 볼 수 있는 형태다. 일반적인 경우는 하나의 분류부를 이용하여

  일반 가로에 교통류를 분류시키고, 여기에서 상행 및 하행 교통류가 처리되는 것이 바람직하다.

  그러나, 일반도로의 혼잡이 아주 심한 경우에는 그림과 같이 분류부 1로 일반가로의 하행 교통류를

  처리하고 분류부 2로 상행 교통류를 처리하게 만든다.

  이 외에도, 합류 - 분류의 형태도 있으나 이러한 경우 대부분 보조차로를 두어 엇갈림 구간으로 설계

  하거나 고속도로 본선에 측도를 두어 측도에서 엇갈림 구간을 시설하는 추세로 국내에서 합류 - 분류

  형태의 연결로 접속부는 거의 찾아보기 어렵다.

 

3) 연결로 접속부 운행 특성

   연결로 접속부의 운행 특성은, 유입 또는 유출 차량의 합류 특성이나 분류 특성, 합류나 분류로 인한 혼란을

   피하기 위한 본선 차량의 차로 변경 등으로 나누어 생각할 수 있다. 직접적으로는 연결로의 유출입 차량과

   본선의 접속차로 차량간의 상호 작용에 의하여 연결로 접속부의 운행 특성이 규정된다.

 

(가) 유입 연결로의 합류 과정

     유입 연결로의 합류 과정은 대개 간격 찾기, 속도 조정, 합류와 합류 후 운행 등의 단계를 거친다.

     우선 연결로 차량은 본선 교통류를 방해하지 않고 본선에 진입할 수 있는 간격을 찾는다. 따라서 접속

     차로 차량들간의 간격은 연결로에서 본선으로 진입할 수 있는 용량과 관계가 있다. 주어진 간격 중에서

     진입하기에 적절한 간격을 선택하여 그 간격에 진입하기 위한 자신의 계획된 경로를 따라 진입하고,

     진입한 후 정상적인 합류가 아닌 경우 본선 차량과 연결로 차량은 약간의 속도 조정을 해야 한다.

 

(나) 유출 연결로의 분류 과정

      유입의 경우는 본선 차량과 연결로 유입 차량간의 상호 작용을 고려해야 하므로 다소 복합적이나,

      유출 연결로의 분류 과정은 대부분 유출 차량의 의사 결정을 따르므로 비교적 단순하다. 또, 본선의

      통과 차량은 본선에서 유출하려는 차량이 감속할 경우 마찰을 피해 감속이나 차로 변경 등을 할 수

      있지만, 그 정도에 있어서는 유입 연결로만큼 심한 편은 아니다. 유출 차량은 유출부에 대한 예고

      표지판을 본 후에 유출을 위한 상황을 인지한다. 인지 과정이 정상적으로 이루어졌을 경우 유출하려고

      하는 차량은 연결로가 접속되어 있는 차로 방향으로 차로 변경을 하며 분류를 위해 감속을 해야 한다.

      감속은 직접식인 경우 주로 본선에서 이루어지나 평행식인 경우 감속차로에서도 이루어진다. 유출을

      위한 바깥 차로로의 차로변경 조작과 감속이 적절히 수행되었을 경우 유출하려는 차량은 계획한 경로를

      따라 분류를 실행한다.

 

(다) 본선 주행 차량의 반응

      연결로를 유출입하는 차량에 대한 본선 주행 차량의 반응은 크게 감속과 차로 변경이 다. 차로 변경의

      대부분은 본선의 고속 차량이 연결로의 저속 차량과의 마찰을 피하기 위한 것인데, 차로 변경을 하지

      않으면 감속이 불가피해지기 때문이다.

      연결로 합류부나 분류부에서 발생하는 상충을 피하기 위한 본선 차량의 차로 변경은, 그 정도에 있어서

      일반적으로 고속도로 기본구간의 차로 변경보다 더 잦다고 할 수 있다. 연결로 접속부에서 본선 차량의

      속도 감속의 정도도 분류부보다는 합류부에서 더 크게 나타나며, 분류부의 경우 거의 영향을 받지

      않는다.

 

(3) 용어 정의

◦ 고속도로-연결로 접속부(이하 연결로 접속부, Ramp-Freeway Junction) : 고속도로 본선에 합류 및 분류 연결로가 접속되는 구간.

◦ 연결로-가로 접속부 : 가로에 연결로가 접속되는 구간.

◦ 합류부 : 합류 연결로가 고속도로 본선에 접속된 구간.

◦ 분류부 : 분류 연결로가 고속도로 본선에 접속된 구간.

◦ 접속 차로 : 합류 및 분류 연결로가 접속되는 고속도로 본선의 차로

◦ 차로1 : 접속 차로를 말함(일반적으로 차로는 중앙분리대에서 인접한 차로를 1차로로 구분하나,

            본 장에서는 편의상 접속 차로에 인접한 차로를 차로1로 명명함).

◦ 영향권 : 기하구조 상, 합류부는 합류가 시작되는 지점부터 하류방향으로, 분류부는 분류가 완료된

              지점부터 상류 방향으로 400m까지의 구간을 말하며 영향권에는 보조차로와 차로1, 차로2가 포함됨.

◦ 유효 가속 및 감속차로 길이 : 보조차로가 2차로인 경우, 밀도 예측식에 적용되는 보조차로의

                                        길이.

◦ 유효 본선 4차로 교통량 : 고속도로 본선 차로 수가 5차로 이상일 경우, 고속도로 본선 4차로

                                연결로 접속부 분석 방법을 이용하기 위해 본선 총 교통량 중 4차로 교통량을 추정한 교통량.

 

2 용량과 서비스수준

 

(1) 연결로 접속부의 용량

    연결로 접속부에서는 본선의 용량(a), 분류부(b1) 및 합류부(b2)의 영향권 용량, 연결로의 용량(c) 등 세 가지

    용량 값이 존재한다(<그림 4-5> 참조). 연결로 접속부와 연결로의 용량은 고속도로 본선의 자유속도와 연결로의

    자유속도에 따라 변한다(<표 4-1> 및 <표 4-2> 참조).

 

분류부 합류부

(a)

(b1)

(b2)

(a)

(c) (c)

차로 1

차로 2

 

그림 4-5 연결로 접속부 용량

 

연결로 접속부의 용량은 크게 연결로의 용량과 본선의 용량으로 나눌 수 있다. 분석의 초점을 주로

본선에 두고 있기 때문에 본 장에서는 본선의 용량과 서비스수준 분석에 초점을 둔다.

연결로 접속부의 용량은 분류부의 상류 지점과 합류부의 하류 지점의 최대 통과 교통량과 관계가

있다. 이 개념은 고속도로 기본구간의 분석 개념과 크게 다르지 않다. 즉, 합류부나 분류부의 용량은

결국 연결로 접속부의 분류 직전 또는 합류 직후 구간의 용량에 지배를 받는다는 가정 하에서 이

구간의 용량을 산정할 수 있으며, 서비스수준도 이와 같은 시각에서 판단한다.

 

<표 4-1> 연결로 접속부 용량

 

본선

자유속도(kph)

분류부 및 합류부 본선 교통량(pcph)(a) 영향권 용량

2차로 3차로 4차로 이상

유출부 교통량

(pcph)(b1)

유입부 교통량

(pcph)(b2)

≤ 120 ≤ 4,600 ≤ 6,900 ≤ 2,300/차로 4,400 4,600

≤ 110 ≤ 4,500 ≤ 6,750 ≤ 2,250/차로 4,400 4,600

≤ 100 ≤ 4,400 ≤ 6,600 ≤ 2,200/차로 4,400 4,600

≤ 90 ≤ 4,200 ≤ 6,300 ≤ 2,100/차로 4,400 4,600

주) (a), (b1), (b2)는 <그림 4-5>참조

 

<표 4-1>에서 분류부 및 합류부 본선 교통량은 합류부에서는 합류 직후, 분류부에서는 분류 직전의

용량을 의미한다. 영향권 용량은 유입부 교통량이 합류부 영향권의 용량을, 유출부 교통량이 분류부

영향권의 용량을 나타낸다.

연결로의 용량은 연결로의 곡선반경, 경사 또는 본선과의 경사 차이, 길어깨 폭, 연결로의 형태 및

이들의 종합 개념인 연결로의 설계속도 등에 영향을 받는다. 연결로 자체의 차로 수를 결정해야 할 때

<표 4-2>의 연결로 용량을 사용할 수 있다.

 

<표 4-2> 연결로 용량

 

연결로의 자유속도(kph)

연결로의 용량(pcph)(c)

1차로 연결로 2차로 연결로

＞ 70

≤ 70

≤ 60

≤ 50

≤ 40

≤ 2,000

≤ 1,900

≤ 1,800

≤ 1,700

≤ 1,600

≤ 4,000

≤ 3,800

≤ 3,600

≤ 3,400

≤ 3,200

 

주) (c)는 <그림 4-5>참조

 

<표 4-1>과 <표 4-2>에서 제시된 용량 값은 연결로 접속부의 서비스 수준 분석 절차 진행 여부를

판단하기 위해 사용된다. 표에서 제시하고 있는 용량 값이 나타나는 지점 중에서 한 지점이라도 용량

값을 초과하게 되면 서비스 수준 분석 절차를 진행하지 않는다. 제시된 표에서 제시하는 지점의 용량

값을 모두 초과하지 않을 때 분석 절차를 진행한다.

 

(2) 연결로 접속부의 효과척도 및 서비스수준

    연결로 접속부의 서비스수준을 평가하기 위한 효과척도는 영향권의 밀도로 한다. 연결로 접속부의 영향권

    밀도는 보조차로를 포함하여 접속차로로부터 두 개 차로의 평균 밀도로 한다.

    연결로 접속부의 서비스수준은 영향권의 밀도로 판단한다. 운행특성 상 연결로 접속부는 고속도로

    기본구간보다 서비스수준이 떨어진다. 이를 감안하여 연결로 접속부에서는 서비스수준 E를 22pcpkmpl로

    기준하여 구분한다. 기본구간과 동일한 교통량을 갖는다 하더라도 연결로 접속부에서는 속도가 상대적

    으로 낮기 때문에 <표 4-3>과 같이 설정하였다. 서비스수준 F의 밀도 값이 없는 이유는 분석 절차 상,

    첨두시간 환산 교통량의 용량확인 절차에서 용량을 초과하게 되면 서비스수준을 F로 처리하고 밀도 예측

    단계까지 진행되지 않기 때문이다.

 

<표 4-3> 서비스수준

 

서비스수준 밀 도 (pcpkmpl)

A

B

C

D

E

F

≤ 6

≤ 12

≤ 17

≤ 22

＞ 22

용량 초과

 

3 분석 과정

  연결로 접속부의 분석 과정은 계획 및 설계 단계 분석과 운영상태 분석으로 나눌 수 있으나, 교통 수요에

  해당하는 변수만 다를 뿐 분석 개념은 기본적으로 동일하다. 즉 연결로 접속부의 효과척도인 밀도를 산출하기

  위하여 계획 및 설계 단계에서는 예측된 교통수요를 이용하고, 운영 상태 분석에서는 실측 교통량을 이용한다.

  분석 과정은 합류부 및 분류부가 동일한 방법을 거치게 되며 <그림 4-6>에 제시되어 있다. 연결로 접속부의

  분석은 <그림 4-7>의 분석표를 이용한다.

  연결로 접속부의 분석 과정은 계획 및 설계 분석과 운영 상태 분석으로 나누어지고, 두 가지의 분석

  과정은 교통 수요에 해당하는 변수만 다를 뿐 분석 개념은 동일하기 때문에 운영상태 분석을 주로 다루고,

  계획 및 설계 분석은 운영상태 분석과 다른 부분만을 언급하기로 한다.

  <그림 4-6>은 연결로 접속부의 분석 과정도이다.

 

입 력 자 료

- 기하구조

- 연결로 자유속도

- 교통수요

교통수요 환산

- 첨두시간 계수

- 중차량 보정계수

교 통 량 계 산

유 입 (합류부) 유 출 (분류부)

a : 합류 및 분류부 연결로 접속부의 용량 참고

합류 구간 상류 교통량 계산

- 본선의 차로1과 차로2,(V12)

용량 계산

- 합류부 하류 교통량, VFO

그리고,

- 합류부 유입 최대 교통량, VR12

- 연결로 교통량 , VR

용량 계산

- 분류부 하류 교통량 , VFI= VF

그리고,

- 분류부 하류 최대 교통량,V12

- 연결로 교통량, VR

분류 구간 상류 교통량 계산

- 본선의 차로1과 차로2, (V12)

환산교통량 < 용량

밀도 계산

서비스수준 결정

LOS Fa

예

아니오

환산교통량 < 용량

밀도 계산

서비스수준 결정

LOS Fa

예

아니오

 

그림 4-6 연결로 접속부 분석 과정도

 

 

(1) 운영 상태 분석

    운영 상태 분석은 연결로 접속부의 현재 또는 장래의 운영 상태를 나타내는 서비스수준을 분석하는 것이다.

    이 결과를 도로 공급 정책의 판단 지표로 삼거나 기존 도로의 효과적인 운영 개선 대안을 모색하는 데에 활용

    한다. 연결로 접속부의 운영 상태 분석은 <그림 4-7>의 분석표를 이용한다.

 

1) 기하구조 및 교통수요 파악

   운영상태 분석을 위한 기하구조 및 교통수요 자료는 현장 조사를 통해 수집한다. 기하구조 자료에는

   본선 및 연결로의 차로 수, 접속 형태, 가속 및 감속 차로의 길이, 인접 연결로까지의 거리 등이 있으며,

   교통 수요 자료는 본선 및 연결로의 교통량, 인접 상류 및 하류의 연결로 교통량이 있다. 이 밖에도

   용량 확인을 위해 본선 및 연결로의 자유속도 자료도 필요하다.

 

2) 첨두시간 환산 교통량 산출

   현장에서 수집된 본선 및 연결로의 교통 수요 자료는 (식 4-1)에 의해서 첨두시간 환산 교통량으로

   환산한다.

 

   ×  



(식 4-1)

 

여기서,

VP = 첨두시간 환산 교통량(pcph)

V = 1시간 교통량(vph)

PHF = 첨두시간계수

fHV = 중차량 환산계수

                                   (식 4-2)

여기서,

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 승용차환산계수

(고속도로 기본구간 편 <표 2-3> 참조)

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 구성비

 

3) 용량 확인

   첨두시간 환산 교통량을 <표 4-1>과 <표 4-2>의 용량 값과 비교한다. 합류부에서는 본선 하류 교통량

   (VFO=VF+VR)과 유입부 교통량(VR12), 연결로 교통량(VR)을 비교하며, 분류부에서는 본선 상류 교통량

   (VF=VFI)과 유출부 교통량(V12), 본선 하류 교통량(VFO=VF-VR)과 유출 연결로 교통량(VR)을 비교한다.

   이때 각 교통량이 모두 용량을 초과할 시에는 분석을 중단하고 서비스수준을 F로 처리하며, 그렇지

   않을 때는 분석을 진행한다(<그림 4-3>과 <그림 4-5> 참조).

 

4) 영향권 교통량 계산

   영향권의 교통량을 산출하기 위해 본선 전체에 대한 차로 1, 2의 교통량 비율(영향권 비)을 산출해야

   한다. 이를 위해 <표 4-4>와 <표 4-5>의 계산식을 이용한다.

 

<표 4-4> 합류부 영향권 비 계산(PFM)

 

구 분    × (식 4-3)

본선 편도 2차로 PFM = 1.00 (식 4-4)

본선 편도

3차로

독립 합류부 PFM = 0.5127+0.000193×VR (식 4-5)

연속 분류-합류

중 합류부

PFM = 0.635-0.000022×(VR+VF)-0.00504×(Vu/Lu) (식 4-6)

본선 편도 4차로 PFM = 0.094-0.0000203×VR+0.0502(LA/SFR) (식 4-7)

<표 4-5> 분류부 영향권 비 계산(PFD)

 

구 분        × (식 4-8)

본선 편도 2차로 PFD = 1.00 (식 4-9)

본선 편도

3차로

독립 분류부 PFD = 0.609-0.0000004×VF-0.00015×VR (식 4-10)

연속 분류-합류

중 분류부

PFD = 0.7960-0.0000758×VF+0.0259×(Vd/Ld) (식 4-11)

본선 편도 4차로 PFD = 0.453 (식 4-12)

 

주) 여기서,

 

V12 = 접속차로로부터 두 번째 차로까지의 교통량(pcph)

VF = 합류부 및 분류부 상류의 본선 교통량(pcph)

PFM, PFD = 합류부, 분류부의 영향권 비

VR = 분석 대상 연결로의 교통량(pcph)

LA, LD = 가속차로, 감속차로의 길이(m)

Vu, Vd = 인접 상류부, 하류부 연결로의 교통량(pcph)

Lu, Ld = 인접 상류부, 하류부 연결로까지의 거리(m)

SFR = 분석 대상 연결로의 자유속도(kph)

 

5) 밀도 산출 및 서비스수준 판정

    합류부 및 분류부의 영향권 비가 결정되면 V12를 계산할 수 있게 되며, 다음 식을 이용하여 연결로

    접속부 영향권의 밀도를 추정한다.

    합류부 : DMR = 0.2048+0.003185×VR+0.005989×V12-0.00101×LA (식 4-13)

    분류부 : DDR = 0.5108+0.00589×V12-0.0043×LD (식 4-14)

 

여기서,

DMR = 합류 영향권의 평균 밀도(pcpkmpl)

DDR = 분류 영향권의 평균 밀도(pcpkmpl)

산출된 밀도는 분석 방법의 <표 4-3>을 이용하여 서비스수준을 분석한다.

 

(2) 계획 및 설계

    계획 및 설계 분석은 장래의 추정 교통 수요나 도로 조건에 따라 요구되는 서비스수준을 만족하는 차로 수

    등을 결정하는 분석이다. 계획과 설계 분석의 차이는 분석 자료의 내용적 수준 차이에 있다. 계획 분석의 경우,

    연평균 일교통량을 이용하여 중방향 설계시간 교통량을 산정하고, 입력 자료는 일반적인 값을 적용한다. 연결로

    접속부의 계획 및 설계 분석은 <그림 4-7>의 분석표를 사용한다.

    계획 및 설계 단계 분석에 필요한 변수로는 해당 계획 구간의 연결로 및 본선 교통수요, 중차량

    구성비, 첨두시간 계수 등의 교통특성 자료, 차로 폭 등의 도로특성 자료가 있다. 분석의 가장 중요한

    변수인 첨두시간 교통수요는 추정된 기종점 교통량(O/D)이나 연평균 일교통량(AADT)으로부터 설계시간

    교통량(DHV)과 중방향 설계시간 교통량(DDHV)을 계산, 여기에 첨두시간 계수(PHF)와 승용차 환산

    계수로 보정하여 산출한다((식 4-15) 참조). 교통수요를 승용차 교통량으로 환산할 때에는 고속도로

    기본구간의 승용차 환산계수를 사용하면 된다. 대부분의 경우 연결로를 설계할 때에는 연결로의 위치와

    본선의 개략적인 기하조건이 이미 설정되어 있으므로 연결로의 기하구조는 주변 지형과 본선의 설계

    조건에 따라 제한된다. 연결로와 본선의 교통수요 역시 기존 자료나 추정된 장래 교통량을 통해 입력

    자료로 주어진다.

 

첨두시간 교통량 = DDHV/(PHF×fHV) = (DHV×D)/(PHF×fHV)

= (AADT×K×D)/(PHF×fHV) (식 4-15)

 

여기서,

D = 중방향 보정계수, K = 설계시간 계수(DHV/AADT)

산출된 연결로와 본선의 첨두시간 교통수요를 이용하여 차로수를 결정하고 연결로 접속부 운영 상태

분석 절차에 따라서 서비스수준을 분석한다. 일반적으로 설계 서비스수준은 도시지역 D, 지방지역 C로

한다.

한편 차로수는 고속도로의 구간별 교통수요에 따라 달라질 수 있음에 유의해야 한다. 즉, 설계 구간별

교통수요에 맞게 차로수를 다르게 제공하는 차로 균형 개념에 따라 설계해야 한다. 연결로 유출입부의

일반적인 차로 균형 원칙은 다음과 같다.

합류부 : 합류 후 차로수 ≥ [합류 전 전체 차로수 - 1]

분류부 : 분류 전 차로수 ≥ [분류 후 전체 차로수 - 1]

계획 및 설계 단계 분석은 운영분석과 동일한 절차를 거친다. 다만, 연결로의 자유속도(SFR)가 문제가

된다. 운영 분석시에는 현장 관측으로 수집할 수 있으나 계획 및 설계 단계 분석에서는 현장 관측이

불가능하므로 설계 속도를 사용하여 분석 절차에 적용하면 된다.

 

연결로 접속부 분석표

일 반 대상지 현황

∙분석 담당자 ∙기관 명 ∙분석일자 ∙분석 시간대

∙고속도로 본선/통행방향 ∙고속도로 구간 명 ∙연결로 개수

- 운영(LOS) - 설계 (LA, LD 또는 N)  -계획(LOS) -계획(LA, LD 또는 N)

입력 자료

분석대상시설 독립여부 판단

500m이내 인접 연결로 존재여부

있음 - 없음 -

Vu 또는 Vd = vph

Lu 또는 Ld = m

SFF = kph SFR = kph

현황도 (차로, 가 ․감속차로 길이, 본선 및 연결로 교통량)

기본 조건에서 승용차 교통량으로 환산

교통량

(pcph)

AADT

(대/일)

K D V(vph) PHF PHV(%) fHV   × 



VF

VR

Vu

Vd

합 류 부 분 류 부

V12 추정 V12 추정

V12 = VF × PFM

PFM = (식 4- )을 이용함.

V12 = pcph

V12 = VR + (VF-VR) × PFD

PFD = (식 4- )을 이용함.

V12 = pcph

용량 확인 용량 확인

실제 값 용 량 LOS F? 실제 값 용 량 LOS F?

VFO

VFI = VF

V12

VR12 VFO =

VF-VR

VR

VR

LOS 판정 LOS 판정

DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

DMR = pcpkmpl

LOS =

DDR = 0.5108 + 0.00589V12 - 0.0043LD

DDR = pcpkmpl

LOS =

 

주) VFI=연결로 접속부 인접 상류 본선 교통량, VFO=연결로 접속부 인접 하류 본선 교통량

Vu=인접 상류 연결로의 교통량, Vd=인접 하류 연결로의 교통량

Lu=인접 상류 연결로까지의 거리, Ld=인접 하류 연결로까지의 거리

 

그림 4-7 고속도로 연결로 접속부 분석 표

 

4 예 제

 

<예제 1> 독립 합류 연결로 접속부

 

(1) 접속형태 독립적인 본선 4차로, 합류 연결로 1차로로 구성됨

(2) 문제 첨두시간의 서비스수준은 ?

(3) 조건

․ 독립적으로 위치 ․ 1차로 연결로

․ 양방향 4차로구간 ․ 평지구간

․ 3.5m 차로폭 ․ 본선 자유속도 100kph

․ 연결로 교통량 550vph ․ 본선 교통량 2,900vph

․ 본선 트럭비율 10% ․ 첨두시간 계수 0.90

․ 가속차로 길이 225m ․ 연결로 트럭 비율 4%

․ 연결로 자유속도 70kph

(4) 참고 중차량 보정계수와 운전자 보정계수는 고속도로 기본구간을 참고

 

<풀 이>

 

1) (식 4-1)을 이용하여 첨두시간 환산 교통량을 산출한다.

 

    



,   



 pcph,    



 pcph

 

f HV는 (식 4-2)에 의해 다음과 같이 산출하며 승용차 환산계수는 고속도로 기본구간의 값<표 2-3>을

참조한다.

 

                                  

 본선      



 ,  연결로      



 

 

여기서,

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 승용차환산계수(<표 2-3>)

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 구성비

 

2) 합류부이므로 (식 4-3)과 독립 연결로 접속부이므로 (식 4-4)를 이용하여 V12를

계산한다.

 

V12 = VF × PFM = 3,392 × 1.000 = 3,392pcph

PFM = 1.00 (식 4-4)

 

3) <표 4-1>을 이용하여 용량을 확인한다.

 

① 합류부 하류의 용량을 확인한다.

VFO = VF + VR

VFO = 3,392 + 624 = 4,016pcph

 

<표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고, 편도 2차로의 용량이 4,400pcph이므로 용량을 초과하지

않는다.

 

② 영향권의 최대 유입부 교통량을 확인한다.

 

VR12 = VR+V12 = 624pcph + 3,392pcph = 4,016pcph

 

<표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고 용량은 4,600pcph이므로, 용량을 초과하지 않는다.

 

4) <표 4-2>를 이용하여 연결로 용량을 확인한다.

    연결로의 첨두시간 환산 교통량은 624pcph이다. <표 4-2>에서 연결로의 자유속도가 70kph이고, 1차로

    이므로 용량은 1,900pcph로 용량을 초과하지 않는다.

 

5) 밀도 예측

   (식 4-13)에 의해서 다음과 같이 예측할 수 있다.

 

   DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

   DMR = 0.2048+0.003185(624)+0.005989(3,392)-0.00101(225) = 22.3pcpkmpl

 

6) 서비스수준 판정

 

산출된 밀도 22.3pcpkmpl는 <표 4-3>에 의해서 서비스수준 E이다.

 

연결로 접속부 분석표

일 반 대상지 현황

∙분석 담당자

∙기관 명

∙분석일자

∙분석 시간대

∙고속도로 본선/통행방향

∙고속도로 구간 명

∙연결로 개수

-  운영(LOS) - 설계 (LA, LD 또는 N) - 계획(LOS) - 계획(LA, LD 또는 N)

입력 자료

분석대상시설 독립여부 판단

2,900 vph

10% 트럭

550 vph

4% 트럭 225 m

7.0 m

500m이내 인접 연결로

존재여부

있음 - 없음 -

Vu 또는 Vd = vph

Lu 또는 Ld = m SFF = 100 kph SFR = 70 kph

현황도 (차로, 가 ․감속차로 길이, 본선 및 연결로 교통량)

기본 조건에서 승용차 교통량으로 환산

교통량

(pcph)

AADT

(대/일)

K D V(vph) PHF PHV(%) fHV   × 



VF 2,900 0.9 10 0.95 3,392

VR 550 0.9 4 0.98 624

Vu

Vd

합 류 부 분 류 부

V12 추정 V12 추정

V12 = VF × PFM

PFM = 1.00 (식 4- 4 )이용.

V12 = 3,392 pcph

V12 = VR + (VF-VR) × PFD

PFD = (식 4- )이용.

V12 = pcph

용량 확인 용량 확인

환산교통량 용 량 LOS F? 환산교통량 용 량 LOS F?

VFO 3,392 4,400 아니오 VFI = VF

V12

VR12 4,016 4,600 아니오

VFO = VF-VR

VR 624 1,900 아니오 VR

LOS 판정 LOS 판정

DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

DMR = 22.3 pcpkmpl

LOS = E

DDR = 0.5108 + 0.00589V12 - 0.0043LD

DDR = pcpkmpl

LOS =

 

주) VFI=연결로 접속부 인접 상류 본선 교통량, VFO=연결로 접속부 인접 하류 본선 교통량

 

Vu=인접 상류 연결로의 교통량, Vd=인접 하류 연결로의 교통량

Lu=인접 상류 연결로까지의 거리, Ld=인접 하류 연결로까지의 거리

 

<예제 2> 연속적인 분류-합류 중 합류 연결로 접속부

 

(1) 접속형태

    본선 6차로, 합류 연결로 1차로로 구성되었으며, 300m 떨어진 상류부에 분류 연결로

    접속부가 존재함.

(2) 문제 첨두시간의 서비스수준은 ?

(3) 조건

․ 양방향 6차로구간 ․ 1차로 연결로

․ 3.5m 차로폭 ․ 평지구간

․ 연결로 교통량 850vph ․ 본선 자유속도 100kph

․ 본선 트럭비율 13% ․ 본선 교통량 4,500vph

․ 가속차로 길이 350m ․ 첨두시간 계수 0.93

․ 인접 연결로까지의 거리 300m ․ 연결로 트럭 비율 6%

․ 연결로 자유속도 70kph ․ 인접 연결로의 교통량 580vph

․ 인접 연결로의 트럭비율 4%

(4) 참고 중차량 보정계수와 운전자 보정계수는 고속도로 기본구간을 참고

 

<풀 이>

 

1) (식 4-1)을 이용하여 첨두시간 환산 교통량을 산출한다.

 

    



,   



 pcph,   



 pcph

  



 pcph

 

fHV는 (식 4-2)에 의해 다음과 같이 산출하며 승용차 환산계수는 고속도로 기본구간의 값<표 2-3>을

참조한다.

 

              

f HV (본선) =

1

1+0.13( 1.5-1)

= 0.94,  연결로      



 

 인접연결로      



 

여기서,

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 승용차환산계수(<표 2-3>)

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 구성비

2) 합류부이므로 (식 4-3)과 연속적인 연결로 접속부이므로 (식 4-6)를 이용하여

 

V12를 계산한다.

V12 = VF×PFM = 5,148×0.49 = 2,525pcph

PFM = 0.635-0.000022×(VR+VF)-0.00504×(Vu/Lu)

= 0.635-0.000022×(942+5,148)-0.00504×(636/300) = 0.49

 

3) <표 4-1>을 이용하여 용량을 확인한다.

 

① 합류부 하류의 용량을 확인한다.

    VFO = VF + VR

    VFO = 5,148 + 942 = 6,050pcph

    <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고, 편도 3차로의 용량이 6,600pcph이므로 용량을 초과하지

    않는다.

② 영향권의 최대 유입부 교통량을 확인한다.

    VR12 = VR+V12 = 942pcph + 2,525pcph = 3,467pcph

    <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고 용량은 4,600pcph이므로, 용량을 초과하지 않는다.

 

4) <표 4-2>를 이용하여 연결로 용량을 확인한다.

   연결로의 첨두시간 환산 교통량은 942pcph이다. <표 4-2>에서 연결로의 자유속도가 70kph이고, 1차로

   이므로 용량은 1,900pcph로 용량을 초과하지 않는다.

 

5) 밀도 예측

   (식 4-13)에 의해서 다음과 같이 예측할 수 있다.

   DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

   DMR = 0.2048+0.003185(942)+0.005989(2,525)-0.00101(350) = 18.0pcpkmpl

 

6) 서비스수준 판정

   산출된 밀도 18.0pcpkmpl는 <표 4-3>에 의해서 서비스수준 D이다.

 

연결로 접속부 분석표

일 반 대상지 현황

∙분석 담당자

∙기관 명

∙분석일자

∙분석 시간대

∙고속도로 본선/통행방향

∙고속도로 구간 명

∙연결로 개수

-  운영(LOS) - 설계 (LA, LD 또는 N) - 계획(LOS) - 계획(LA, LD 또는 N)

입력 자료

분석대상시설 독립여부 판단

4,500 vph

13% 트럭

850 vph

6% 트럭

350 m

10.5 m

580 veh/h

4% 트럭

300 m

500m이내 인접 연결로 존재여부

있음 - 없음 -

Vu 또는 Vd = 580 vph

Lu 또는 Ld = 300 m

SFF = 100 kph SFR = 70 kph

현황도 (차로, 가 ․감속차로 길이, 본선 및 연결로 교통량)

기본 조건에서 승용차 교통량으로 환산

교통량

(pcph)

AADT

(대/일)

K D V(vph) PHF PHV(%) fHV VP =

V

PHF×f HV

VF 4,500 0.93 13 0.94 5,148

VR 850 0.93 6 0.97 942

Vu 580 0.93 4 0.98 636

Vd

합 류 부 분 류 부

V12 추정 V12 추정

V12 = VF × PFM

PFM = 0.49 (식 4- 6 )을 이용함.

V12 = 2,525 pcph

V12 = VR + (VF-VR) × PFD

PFD = (식 4- )을 이용함.

V12 = pcph

용량 확인 용량 확인

환산교통량 용 량 LOS F? 환산교통량 용 량 LOS F?

VFO 6,050 6,600 아니오 VFI = VF

V12

VR12 3,467 4,600 아니오

VFO = VF-VR

VR 942 1,900 아니오 VR

LOS 판정 LOS 판정

DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

DMR = 18.0 pcpkmpl

LOS = D

DDR= 0.5108 + 0.00589V12 - 0.0043LD

DDR = pcpkmpl

LOS =

 

주) VFI=연결로 접속부 인접 상류 본선 교통량, VFO=연결로 접속부 인접 하류 본선 교통량

 

Vu=인접 상류 연결로의 교통량, Vd=인접 하류 연결로의 교통량

Lu=인접 상류 연결로까지의 거리, Ld=인접 하류 연결로까지의 거리

 

<예제 3> 독립 분류 연결로 접속부

 

(1) 접속형태 독립적인 본선 4차로, 연결로 1차로로 구성됨

(2) 문제 첨두시간의 서비스수준은 ?

(3) 조건

․ 독립적으로 위치 ․ 1차로 연결로

․ 양방향 8차로구간 ․ 평지구간

․ 3.5m 차로폭 ․ 본선 자유속도 100kph

․ 연결로 교통량 800vph ․ 본선 교통량 6,900vph

․ 본선 트럭비율 9% ․ 첨두시간 계수 0.91

․ 감속차로 길이 190m ․ 연결로 트럭 비율 5%

․ 연결로 자유속도 60kph

 

(4) 참고 중차량 보정계수와 운전자 보정계수는 고속도로 기본구간을 참고

 

<풀 이>

1) (식 4-1)을 이용하여 첨두시간 환산 교통량을 산출한다.

 

    



,    



 pcph,   



 pcph

 

fHV는 (식 4-2)에 의해 다음과 같이 산출하며 승용차 환산계수는 고속도로 기본구간의 값<표 2-3>을

참조한다.

 

              

 본선      



 ,   연결로        



 

 

여기서,

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 승용차환산계수(<표 2-3>)

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 구성비

2) 분류부이므로 (식 4-8)과 독립 연결로 접속부 4차로이므로 (식 4-12)를 이용하여

V12를 계산한다.

V12=VR+(VF-VR)×PFD = 898+(7,898-898)×0.453 = 4,069pcph

PFD = 0.453 (식 4-12)

 

3) <표 4-1>을 이용하여 용량을 확인한다.

 

① 분류부 상류의 용량을 확인한다.

   VFI = VF = 7,898pcph

   <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고, 편도 4차로의 용량이 8,800pcph이므로 용량을 초과하지

   않는다.

② 영향권의 최대 유출부 교통량을 확인한다.

   V12 = 4,069pcph

   <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고 용량은 4,400pcph이므로, 용량을 초과하지 않는다.

③ 분류부 하류의 용량을 확인한다.

   VFO = VF-VR = 7,898-898 = 7,000pcph

   <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고, 편도 4차로의 용량이 8,800pcph이므로 용량을 초과

   하지 않는다.

 

4) <표 4-2>를 이용하여 연결로 용량을 확인한다.

   연결로의 첨두시간 환산 교통량은 898pcph이다. <표 4-2>에서 연결로의 자유속도가 60kph이고, 1차로

   이므로 용량은 1,800pcph로 용량을 초과하지 않는다.

 

5) 밀도 예측

   (식 4-14)에 의해서 다음과 같이 예측할 수 있다.

   DDR = 0.5108+0.00589V12-0.0043LD

   DDR = 0.5108+0.00589(4,069)-0.0043(190)=23.7pcpkmpl

 

6) 서비스수준 판정

   산출된 밀도 23.7pcpkmpl는 <표 4-3>에 의해서 서비스수준 E이다.

 

연결로 접속부 분석표

일 반 대상지 현황

∙분석 담당자

∙기관 명

∙분석일자

∙분석 시간대

∙고속도로 본선/통행방향

∙고속도로 구간 명

∙연결로 개수

- 운영(LOS) - 설계 (LA, LD 또는 N) - 계획(LOS) - 계획(LA, LD 또는 N)

입력 자료

분석대상시설 독립여부 판단

6,900 vph

9% 트럭

800 vph

5% 트럭

190 m

500m이내 인접 연결로 존재여부 14.0 m

있음 - 없음 -

Vu 또는 Vd = vph

Lu 또는 Ld = m

SFF = 100 kph SFR = 60 kph

현황도 (차로, 가 ․감속차로 길이, 본선 및 연결로 교통량)

기본 조건에서 승용차 교통량으로 환산

교통량

(pcph)

AADT

(대/일)

K D V(vph) PHF PHV(%) fHV VP =

V

PHF×f HV

VF 6,900 0.91 9 0.96 7,898

VR 800 0.91 5 0.98 898

Vu

Vd

합 류 부 분 류 부

V12 추정 V12 추정

V12 = VF × PFM

PFM = (식 4- )을 이용함.

V12 = pcph

V12 = VR + (VF-VR) × PFD

PFD = 0.453 (식 4- 12 )을 이용함.

V12 = 4,069 pcph

용량 확인 용량 확인

환산교통량 용 량 LOS F? 환산교통량 용 량 LOS F?

VFI = VF 7,898 8,800 아니오

VFO

V12 4,069 4,400 아니오

VR12

VFO = VF-VR 7,000 8,800 아니오

VR VR 898 1,800 아니오

LOS 판정 LOS 판정

DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

DMR = pcpkmpl

LOS =

DDR = 0.5108 + 0.00589V12 - 0.0043LD

DDR = 23.7 pcpkmpl

LOS = E

 

주) VFI=연결로 접속부 인접 상류 본선 교통량, VFO=연결로 접속부 인접 하류 본선 교통량

 

Vu=인접 상류 연결로의 교통량, Vd=인접 하류 연결로의 교통량

Lu=인접 상류 연결로까지의 거리, Ld=인접 하류 연결로까지의 거리

 

<예제 4> 연속적인 분류-합류 중 분류 연결로 접속부

(1) 접속형태

    본선 6차로, 연결로 1차로로 구성됨.

    360m 떨어진 하류부에 합류 연결로 접속부가 존재함.

(2) 문제 첨두시간의 서비스수준은 ?

(3) 조건

․ 양방향 6차로구간 ․ 1차로 연결로

․ 3.5m 차로폭 ․ 평지구간

․ 연결로 교통량 900vph ․ 본선 자유속도 100kph

․ 본선 트럭비율 12% ․ 본선 교통량 3,900vph

․ 감속차로 길이 220m ․ 첨두시간 계수 0.90

․ 인접 연결로까지의 거리 360m ․ 인접 연결로 트럭 비율 3%

․ 연결로 자유속도 60kph ․ 인접 연결로 교통량 1,250vph

․ 연결로 트럭 비율 8%

(4) 참고 중차량 보정계수와 운전자 보정계수는 고속도로 기본구간을 참고

 

<풀 이>

1) (식 4-1)을 이용하여 첨두시간 환산 교통량을 산출한다.

 

    



,   



 pcph,   



 pcph

  



 pcph

 

fHV는 (식 4-2)에 의해 다음과 같이 산출하며 승용차 환산계수는 고속도로 기본구간의 값(<표 2-3>)을

참조한다.

 

              

 본선      



 ,  연결로      



 

 인접연결로      



 

 

여기서,

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 승용차환산계수(<표 2-3>)

         = 소형, 중형, 대형 중차량의 구성비

 

2) 분류부이므로 (식 4-8)과 연속적인 연결로 접속부 편도 3차로이므로 (식 4-11)을

   이용하여 V12를 계산한다.

 

V12 = VR+(VF-VR)×PFD = 1,042+(4,610-1,042)×0.548= 2,998pcph

PFD = 0.7960-0.0000758×VF+0.0259×(Vd/Ld)

= 0.7960-0.0000758(4,610)+0.0259(1,403/360)=0.548

 

3) <표 4-1>을 이용하여 용량을 확인한다.

 

① 분류부 상류의 용량을 확인한다.

    VFI = VF = 4,610pcph

    <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고, 편도 3차로의 용량이 6,600pcph이므로 용량을 초과하지

    않는다.

② 영향권의 최대 유출부 교통량을 확인한다.

    V12 = 2,998pcph

    <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고 용량은 4,400pcph이므로, 용량을 초과하지 않는다.

③ 분류부 하류의 용량을 확인한다.

    VFO = VF-VR = 4,610-1,042 = 3,568pcph

    <표 4-1>에서 본선 자유속도가 100kph이고, 편도 3차로의 용량이 6,600pcph이므로 용량을 초과하지

    않는다.

 

4) <표 4-2>를 이용하여 연결로 용량을 확인한다.

   연결로의 첨두시간 환산 교통량은 1,042pcph이다. <표 4-2>에서 연결로의 자유속도가 60kph이고,

   1차로이므로 용량은 1,800pcph로 용량을 초과하지 않는다.

 

5) 밀도 예측

   (식 4-14)에 의해서 다음과 같이 예측할 수 있다.

   DDR = 0.5108+0.00589V12-0.0043LD

   DDR = 0.5108+0.00589(2,998)-0.0043(220)=17.2pcpkmpl

 

6) 서비스수준 판정

   산출된 밀도 17.2pcpkmpl는 <표 4-3>에 의해서 서비스수준 D이다.

 

연결로 접속부 분석표

일 반 대상지 현황

∙분석 담당자

∙기관 명

∙분석일자

∙분석 시간대

∙고속도로 본선/통행방향

∙고속도로 구간 명

∙연결로 개수

-  운영(LOS) - 설계 (LA, LD 또는 N) - 계획(LOS) - 계획(LA, LD 또는 N)

입력 자료

분석대상시설 독립여부 판단

3,900 vph

12% 트럭

900 vph

8% 트럭

220 m

10.5 m

1,250 veh/h

3% 트럭

360 m

500m이내 인접 연결로 존재여부

있음 -  없음 -

Vu 또는 Vd = 1,250 vph

Lu 또는 Ld = 360 m

SFF = 100 kph SFR = 60 kph

현황도 (차로, 가 ․감속차로 길이, 본선 및 연결로 교통량)

기본 조건에서 승용차 교통량으로 환산

교통량

(pcph)

AADT

(대/일)

K D V(vph) PHF PHV(%) fHV VP =

V

PHF×f HV

VF 3,900 0.90 12 0.94 4,610

VR 900 0.90 8 0.96 1,042

Vu 1250 0.90 3 0.99 1,403

Vd

합 류 부 분 류 부

V12 추정 V12 추정

V12 = VF × PFM

PFM = (식 4- )을 이용함.

V12 = pcph

V12 = VR + (VF-VR) × PFD

PFD = 0.548 (식 4- 11 )을 이용함.

V12 = 2,998 pcph

용량 확인 용량 확인

환산교통량 용 량 LOS F? 환산교통량 용 량 LOS F?

VFO

VFI = VF 4,610 6,600 아니오

V12 2,998 4,400 아니오

VR12 VFO = VF-VR 3,568 6,600 아니오

VR VR 1,042 1,800 아니오

LOS 판정 LOS 판정

DMR = 0.2048+0.003185VR+0.005989V12-0.00101LA

DMR = pcpkmpl

LOS =

DDR = 0.5108 + 0.00589V12 - 0.0043LD

DDR = 17.2 pcpkmpl

LOS = D

 

주) VFI=연결로 접속부 인접 상류 본선 교통량, VFO=연결로 접속부 인접 하류 본선 교통량

 

Vu=인접 상류 연결로의 교통량, Vd=인접 하류 연결로의 교통량

Lu=인접 상류 연결로까지의 거리, Ld=인접 하류 연결로까지의 거리

 

<부록 A> 특수한 형태 분석

고속도로에서 나타나는 연결로 접속부는 분류 후 합류부가 나타나는 기본적인 형태만 존재하는 것은

아니다. 본 편람에서는 본선 편도 2차로, 3차로, 4차로에 한 개 차로를 가진 연결로가 접속된 형태를

기본 형태로 정의하였다. 본 부록에서는 기본 형태 외의 다른 형태를 특수한 형태로 분류하고 이에 대한

분석 방법을 제시하였다.

특수한 형태의 연결로 접속부는 기본적으로 본선 전체 교통량에 대한 접속차로 두 개의 교통량 비

(PFM, PFD)를 산출하는 절차를 제외하고는 동일한 분석 절차를 거친다. 그 때문에, 특수한 형태의 분석

절차는 연결로 접속부의 영향권 비(PFM, PFD) 산출 방법만을 제시하기로 한다.

 

1) 2차로 연결로 접속부

 

(가) 합류부

<그림 4A-1>은 대표적인 2차로 합류 연결로 접속부 형태이다. 이들 두 개의 분리된 가속차로는

차량이 좌측으로 순차적으로 차로를 변경하면서 본선으로의 유입을 강제하는 특성을 가지고 있다. 2차로

연결로 접속부는 기본적으로 단일 차로 연결로가 본선에 접속되는 경우보다 밀도가 낮다. 이는 두 개의

가속차로가 존재하고, 두 개의 가속차로가 확장되어 좀더 길게 구성되어 있기 때문이다. 그러므로 2차로

합류 연결로 접속부는 많은 교통량을 처리하고, 같은 교통량 수준에서는 한 차로 합류 연결로 접속부

보다 더 좋은 서비스 수준을 유지하는데 효과적이다.

 

450m

LA1 LA2

영 향 권

VF

400m

VR

 

그림 4A-1 2차로 합류 연결로 접속부

 

2차로 합류 연결로 접속부에서는 1차로 합류 연결로 접속부에 대한 영향권 비(PFM, <표 4-4>) 산출식을

대신하여 <표 4A-1>의 PFM 값을 사용한다.

 

<표 4A-1> 2차로 합류 연결로 접속부의 영향권 비(PFM)

 

2 차로 / 일방향 PFM = 1.000

3 차로 / 일방향 PFM = 0.600

4 차로 / 일방향 PFM = 0.386

연결로 접속부의 영향권 내의 밀도 산출식에서 사용되는 가속차로의 길이(LA)는 유효 가속차로

길이(LAe)로 바꾸어 계산하면 된다. 유효 가속차로 길이는 서비스수준 분석 절차 상, 밀도 예측식에

사용되는 가속 차로의 길이를 말하는데, 2차로 합류 연결로 접속부에서는 (식 4A-1)과 같이 산정한다.

- 유효 가속차로 길이 산정식 :

        (식 4A-1)

 

여기서,

LA1, LA2는 <그림 4A-1> 참조.

(나) 분류부

      연결로 2차로 분류부는 <그림 4A-2>와 같은 형태를 보인다.

<그림 4A-2>의 (a)는 두 개의 감속차로를 연속적으로 사용하는 경우이고, (b)는 한 개의 감속차로를

사용하는 경우이다. (b)의 경우는 감속차로를 제외하면 좌측의 연결로 차로가 고어 부분에서 차로 1과

갈라지게 된다. 2차로 유출 연결로의 존재는 접근하는 차량의 차로별 분포에 영향을 미치게 되고

V12계산에도 영향을 주게 된다.

 

450m

LA2 LA1

영 향 권

VFO

400m

LD2 LD1

VR

VF V12

450m

VFO

400m

LD

영 향 권

VR

VF V12

(a) (b)

 

그림 4A-2 대표적인 2차로 분류 연결로 접속부

 

2차로 분류 연결로 접속부에서는 1차로 분류 연결로 접속부에 대한 영향권 비(PFD, <표 4-5>) 산출식을

대신하여 <표 4A-2>의 PFD값을 사용한다.

 

<, 표 4A-2> 2차로 분류 연결로 접속부의 영향권 비(PFD)

 

2 차로 / 일방향 PFD = 1.000

3 차로 / 일방향 PFD = 0.450

4 차로 / 일방향 PFD = 0.268

 

연결로 접속부의 영향권 내의 밀도 산출식에서 사용되는 감속차로의 길이(LD)는 유효 감속차로 길이

(LDe)로 바꾸어 계산하면 되며, 산정식은 (식 4A-2)와 같다.

 

- 유효 감속차로 길이 산정식 :

 

        (식 4A-2)

 

여기서,

LD1, LD2는 <그림 4A-2(a)> 참조

 

2) 5차로/일방향 연결로 접속부

    5차로 연결로 접속부는 USHCM 2000에서 제시하는 방법을 준용하도록 한다. 이 형태는 유효 본선

    4차로 교통량을 다음과 같이 산정하여 본선 4차로 분석 방법에 따라 진행하여 분석하면 된다.

 

(가) 합류부

 

<표 4A-3> 본선 5차로 합류부의 유효 4차로 교통량 산출 표

 

본선 교통량 (VF, pcph) 본선 교통량에 대한 차로 5의 비율(V5, pcph)

≥ 8,500 2,500

＜ 8,500 0.285VF

＜ 7,500 0.270VF

＜ 6,500 0.240VF

＜ 5,500 0.220VF

 

<표 4A-3>을 이용하여 (식 4A-3)을 계산하면 유효 본선 4차로 교통량을 산출할 수 있으며 기본형태

본선 4차로 분석 절차에 따라 분석을 진행하면 된다.

유효 본선 4차로 교통량이란, 본선 5차로를 본선 4차로 분석 절차에 적용하기 위해 산정하는 교통량을

말한다.

 

VFm4e = VF - V5 (식 4A-3)

 

여기서,

VFm4e = 합류부의 유효 본선 4차로 교통량(pcph)

VF = 본선 5차로 총 교통량(pcph)

V5 = 차로 5의 교통량(pcph)

 

(나) 분류부

 

<표 4A-4> 본선 5차로 분류부의 유효 4차로 교통량 산출 표

 

본선 교통량(VF, pcph) 본선 교통량에 대한 차로 5의 비율(V5, pcph)

≥ 7,000 0.200VF

＜ 7,000 0.150VF

＜ 6,000 0.100VF

＜ 4,000 0

<표 4A-4>를 이용하여 (식 4A-4)를 계산하면 유효 4차로 교통량을 산출할 수 있으며, 기본형태

본선 4차로 분석 절차에 따라 분석을 진행하면 된다.

 

VFd4e = VF - V5 (식 4A-4)

 

여기서,

VFd4e = 분류부의 유효 본선 4차로 교통량(pcph)

VF = 본선 5차로 총 교통량(pcph)

V5 = 차로 5의 교통량(pcph)

 

3) 좌측 접속 연결로 접속부

    기본적인 형태는 우측에서 접속되는 것이 바람직하나, 도시고속도로와 같은 곳에서는 간혹 좌측에

    접속되는 연결로 접속부가 나타난다. 좌측에서 접속되는 연결로 접속부는 본선에서부터 좌측 두 개

    차로의 비율을 산출하여 분석을 수행한다. 나머지 분석 절차는 기본 형태의 분석 절차를 따른다.

    좌측 접속 연결로 접속부의 합류부 및 분류부의 영향권 비(PFM, PFD)는 <표 4A-5>를 적용하면

    된다.

 

<표 4A-5> 좌측 접속 연결로 접속부의 영향권 비(PFM, PFD)

 

합류부(PFM) 분류부(PFD)

일방향 2차로( ) 1.00 1.00

일방향 3차로() 1.12 1.05

일방향 4차로() 1.20 1.10

 

4) 차로 추가와 축소

 

(가) 합류부

      합류부는 간혹 합류점에서 차로가 추가(lane addition)될 경우가 있다. 한 차로 연결로가 합류부에서

      차로 추가될 경우, 용량은 연결로 접속부에 의해서가 아니라 연결로 기하구조 자체에 의해서 영향을 받게

      된다. 2차로 연결로가 합류부에서 차로 추가될 경우에는 이를 고속도로 간 합류부(major merge)로 간주

      하여야 한다. 연결로가 1차로인 합류부에서 차로가 덧붙여진 형태의 분석은 상대적으로 명확하다. 구간의

      하류부는 간단하게 부가차로를 가진 고속도로 기본구간으로 간주할 수 있기 때문이다.

      그러나, 만약 부가 차로의 시작점에서부터 750m내에 유출 연결로가 설치되어 있다면 엇갈림 구간

      으로 판정할 수 있으며, 또한 그 구간은 엇갈림 구간의 분석방법으로 분석해야 한다.

 

(나) 분류부

      연결로가 1차로인 분류부에서 차로가 축소(lane drop)된다면 연결로의 용량은 연결로 기하구조에

      의해 영향을 받게 되며 연결로 자체로 분석하면 된다. 연결로가 2차로인 분류부에서 차로가 없어지면

      고속도로 간 분류부(major diverge)로 간주하여야 한다. 차로가 덧붙여진 합류점으로부터 750m내에서

      차로가 없어지게 되면 엇갈림 형태가 되며, 엇갈림 분석 절차를 이용하여 분석해야 한다.

 

5) 고속도로 간 접속부

 

(가) 합류부

      고속도로 간 합류부(major merge)는 하나의 고속도로 구간을 형성하기 위해 두 개의 고속도로가

      하나로 합류하는 구간이다. 합류 도로는 고속도로 입체 교차로나 도시부 가로 또는 지방부 도로에서

      나타날 수 있다. 고속도로 간 합류부는 일반적으로 고속도로 설계 기준과 비슷한 합류도로 구간의

      측면에서 한 개의 차로와 두 개의 차로가 다르며 연결로나 가속 차로가 없다. 이런 고속도로 간 합류

      부는 다양한 기하구조를 나타내지만 <그림 4A-3>, <그림 4A-4>와 같이 크게 두 가지 형태로 구분할

      수 있다. <그림 4A-3>에서 합류 후 차로수는 접근하는 차로수보다 하나가 적다. 이런 기하구조는

      좌 합류 도로의 우측 차로와 우합류 도로의 좌측 차로가 하나의 차로로 합쳐져 만들어진다. <그림 4A-4>와

      같은 기하구조는 합류 후 차로수가 접근하는 차로수와 같은 경우이다.

 

2 + 2 ＞ 3

2

2

3

 

그림 4A-3 합류 후 차로수가 적은 경우

 

2 + 2 ＝ 4

2

2

4

 

그림 4A-4 합류 후 차로수가 같은 경우

 

고속도로 간 합류부의 교통처리 성능을 설명하는 효과적인 모형은 없다. 따라서, 분석은 합류 전과

합류 후 고속도로의 용량을 확인하는 수준으로 한다. 합류 전 및 합류 후 용량은 <표 4-1>의 일반적인

값을 이용하여 계산할 수 있다. 용량은 첨두시간 수요 교통량과 비교해 볼 수 있으며, 반면에 합류 후

고속도로 용량은 합류 전 두 개의 합류 도로의 총합과 비교해 볼 수 있다. 고속도로 간 합류부에서의

문제는 일반적으로 고속도로 하류 구간의 용량이 불충분한 결과로 발생한다.

 

(나) 분류부

      고속도로 간 분류부에 대한 두가지 일반적인 기하구조는 <그림 4A-5>, <그림 4A-6>에 나타내었다.

      <그림 4A-5>는 분류 전 차로수가 분류 후 차로수와 같은 경우이고, <그림 4A-6>은 분류 후 차로수가

      분류 전 차로수 보다 하나 이상 많은 경우이다.

 

2 + 2 ＝ 4

2

2

4

 

그림 4A-5 분류 후 차로수가 같은 경우

 

4 3

2

4 ＜ 3 + 2

 

그림 4A-6 분류 후 차로수가 많은 경우

 

고속도로 간 분류부의 주요 분석은 일반적으로 고속도로 본선 기준에 맞는 분류 전 용량과 분류 후

용량에 관련되어 있다. 각 분류 도로에 있어서 분류 전 수요와 분류 후 수요는 적절한 진입 및 진출

도로의 용량에 대해서 확인해야만 한다. (식 4A-5)를 이용하면 분류부 끝에서부터 상류 방향으로

400m 거리에 대해 고속도로 전체 구간의 밀도를 예측할 수 있다. 분류부에서 서비스수준 결정은 <표 4-3>을

이용한다.

 

  

 

 

(식 4A-5)

 

여기서,

D = 분류부 상류 방향으로 400m 거리에 대한 고속도로 본선 전체의 평균밀도(pcpkmpl)

VF = 분류부에 접근하는 본선 교통량(pcphpl)

N = 분류 전 고속도로 구간의 차로수

 

<부록 B> 부호 정의

◦ V12 = V1+V2 ◦ VR12 = VR+V1+V2 = 영향권 교통량(pcph)

◦ VF = VFI = 영향권 상류 본선 교통량(pcph)

◦ VFO = 영향권 하류 본선 교통량(pcph)

◦ VR = 연결로 교통량(pcph)

◦ Vu = 인접 상류 연결로 교통량(pcph)

◦ Vd = 인접 하류 연결로 교통량(pcph)

◦ PFM = 합류부 본선 교통량에 대한 차로 1, 2 교통량의 비율

◦ PFD = 분류부 본선 교통량에 대한 차로 1, 2 교통량의 비율

◦ LA 및 LD = 가속 및 감속 차로의 길이(m)

◦ SFR 및 SFF = 연결로 및 본선의 자유속도(kph)

◦ Lu 및 Ld = 인접 상류 연결로까지의 거리 및 인접 하류 연결로까지의 거리(m)

◦ DMR 및 DDR = 합류 및 분류 영향권의 밀도(pcpkmpl)

◦ LAe 및 LDe = 유효 가속차로 및 유효 가속차로 길이(m)

◦ VFm4e = 합류부의 유효 본선 4차로 교통량(pcph)

◦ VFd4e = 분류부의 유효 본선 4차로 교통량(pcph)