도시 및 교외 간선도로 제12장

 

 

 

1. 개요

2. 방법론 및 분석절차

3. 예제

 

 

1 개 요

 

 

(1) 기본 정의

    간선도로는 도시내 ․ 외의 주요지점간을 연결하고, 대량 통과교통을 주로 처리하는 등 도로망의 주 골격을

    형성하고 있는 도로를 의미한다. 교차로에 교통신호등이 설치되어 있으며 신호교차로간의 거리는 3km 이내로서,

    신호교차로간 평균거리는 300~500m, 동일기능 도로간의 간격은 500~1,000m, 차로수는 편도 2차로 이상인

    도로이다.

    도시 및 교외 간선도로는 교통 신호등이 교차로에 설치된 도로로서 그 주된 기능은 직진 교통류를

    원활하게 처리하는 것이며, 부차적 기능은 인접위계의 도로와 유 ․ 출입을 원활하게 처리하는 것이다.

    따라서 단속 교통류의 원활한 처리를 위해서는 간선도로망 체계의 확립이 매우 중요하다. 본 편람에서는

    기존 도로시설이나, 계획하는 도로시설에 대해 서비스수준을 평가하는 방법과 평가 기준을 제시함을

    목적으로 한다.

    본 편람의 간선도로는 도시내 ․외의 주요 지점간을 연결하고 대량 통과교통을 주로 처리함으로써

    도로망의 주 골격을 이루는 도로이다. 교차로에 교통신호등이 설치되어 있으며 신호교차로간의 거리는

    3km를 초과하지 않으며 신호교차로간 평균거리는 300~500m, 동일기능도로간의 간격은 500~1,000m,

    차로수는 편도 2차로 이상인 도로이다. 일반적으로 신호교차로에서의 회전교통량은 전체 교통량 중

    약 25% 미만의 수준을 보이고 있다. 간선도로는 집산도로와 혹은 국지도로로 연결되어 있는데, 이들

    도로의 기능 및 특성은 다음과 같이 구별되어 진다.

    집산도로의 기능 및 특성은 지구 내의 교통을 주로 담당하며, 지구내의 주거지역까지 연계기능을

    담당하고, 지구 내에서 국지도로를 통해 유․출입되는 교통을 모으거나 분산시켜 간선도로와 연계하는

    기능을 담당하며, 간선도로에 비해 이동성보다 접근성이 높다.

    국지도로는 집산도로와 연결되어 지구 내의 주거단위에 직접 접근하는 도로로서 간선도로와 직접

    연결되는 것은 바람직하지 않다. 이들은 이동성이 가장 낮고 접근성이 가장 높은 도로로서 통과교통을

    배제하고 버스 통행이 없으며 보행자 통행이 차량보다는 우선권을 갖는 방향으로 설계 및 운영된다.

 

(2) 일반적 고려사항

    간선도로의 용량은 주로 신호교차로 용량에 의해 결정되므로 본 장에서는 용량 분석에 대한 사항은 제외하며,

    간선도로의 기존 운영상태나 특정 계획안에 대하여 서비스수준을 평가하는 방법론을 소개한다.

    본 장에서 소개하는 방법론은 간선도로의 계획, 설계, 혹은 운영에 있어 기존 또는 계획되고 있는

    시설에 대한 서비스수준 평가를 위한 것이다. 간선도로의 용량은 주로 신호교차로 용량에 의해 좌우됨

    으로 용량분석에 대한 설명은 본 장에서 제외한다. 물론 간선도로 구간 중간에 횡단보도나 버스정류장

    등 마찰요소가 작용하면 용량은 제한을 받게 되지만 대부분의 경우 간선도로 용량은 신호교차로에서

    결정되어지므로 사용자들은 제8장의 신호교차로 용량분석 방법에 의하여 간선도로 용량을 계산하면

    된다.

    본 장에서는 기존의 운영상태나 특정 계획안에 대하여 서비스수준을 평가하는 방법론을 중점적으로

    소개한다. 여기서 유념하여야 할 사항은, 간선도로 서비스수준은 제8장의 신호교차로 용량분석과정에서

    언급된 교통류 중 직진교통에만 해당된다는 점이다. 그러므로 사용자는 신호교차로의 차로가 직진용인가

    좌회전용인가 여부를 판단하여야 할 것이고, 또한 직진차로의 수 등을 잘 파악하여 간선도로 서비스

    수준을 분석해야 한다.

    계획안에 대한 평가 시에는 제8장에서 언급된 신호교차로에서의 지체도 산정에 있어 기존 운영

    상태에 대한 평가보다 각 변수들을 정확히 알 수 없으므로 사용자의 합리적인 판단에 의해 주관적인

    값을 적용할 수 있으나, 이 중 신호시간 계획과 연동계수는 교차로 지체도에 상당한 영향을 미치는

    변수들이므로 적용에 신중을 기하여야 한다. 계획안에 대한 평가라 할지라도 그러한 변수들에 대한

    정확한 안이나 지식이 없이 본 장에서 소개된 간선도로의 서비스수준 평가를 행하면 그 결과가 무의미

    하여질 수도 있다.

    통행시간이나 교차로 지체도 등을 기준으로 한 이와 같은 간선도로 서비스수준 평가는 간선도로

    애로구간에 대한 신호시간의 조정, 기타 간선도로의 개선, 도시부 전체 간선도로망에 대한 주기적

    평가 등을 위하여 사용되어지기도 하는데, 이러한 서비스수준의 평가를 위해 효과척도 기준이 필요

    하게 된다. 간선도로에 적용할 수 있는 효과척도로는 통행시간, 지체시간, 속도, 정지횟수 등이 있으나

    본 편람에서는 통행속도를 기준으로 평가하는 방법을 적용한다. 이러한 서비스수준은 그 평가결과

    자체가 분석의 목적이 되기도 하며 경우에 따라서는 여러 대안들에 대한 상대적 비교를 위하여 사용

    된다.

 

(3) 간선도로

    간선도로상의 차량운행은 ① 간선도로 주변환경, ② 차량간의 상호작용, ③ 교통신호 등과 같은 주 요소에

    의하여 영향을 받으며, 이러한 요소에 의하여 용량과 사용자에게 제공되는 서비스수준 등이 결정되게 된다.

 

1) 간선도로 주변환경

    간선도로의 환경요인에는 지리적인 위치, 토지이용형태, 개발정도 등 간선도로의 주변 환경요인이

    있고, 구간거리, 차로수, 차로폭, 도로폭, 횡단보도 등 간선도로의 기하구조에 관한 요인이 있다. 그리고

    버스정류장, 택시정류장, 진출입로, 도로변 주․정차 유무 등에 관한 도로변 환경요인이 있고, 버스교통량,

    회전교통량, 구간교통량, 중차량교통량 등에 관한 교통류 내부의 환경요인이 있다.

    이러한 환경요인은 간선도로를 이용하는 운전자의 자유속도에 영향을 주어 순행속도로 나타난다.

    자유속도는 도로구간에 교통량이 매우 적고, 교통통제설비가 없거나 없다고 가정할 때 운전자가 속도

    제한 범위내에서 선택할 수 있는 최고속도로서, 이 속도는 도로의 기하구조 조건에 의해서만 영향을

    받는다.

 

2) 차량간의 상호작용

    차량간의 상호작용은 차량밀도, 전체 교통류에서 트럭과 버스 등 대형차량의 구성비, 그리고 차량의

    회전등을 말한다. 이러한 상호작용은 간선도로 구간보다 교차로에서 더 큰 영향을 미치며, 교차로의

    차량 운행과 신호연동에 대한 영향은 구간 주행시 보다 더 크다. 이러한 차량간의 상호작용으로 인하여

    간선도로 구간에서 모든 차량들의 속도는 그들이 원하는 속도에 미치지 못하게 된다. 그러므로 간선도로

    전체 차량의 순행속도는 그들이 원하는 희망속도, 즉 자유속도보다 항상 낮다.

 

3) 교통신호

    교통신호는 일정시간동안 차량흐름을 정지 ․ 대기하게 함으로써 차량들은 차량군을 이루어 교차로를

    통과하게 된다. 따라서 차량들의 지체가 발생하게 되고, 속도가 변하게 되어 간선도로의 용량을 감소

    시키고 교통류의 질을 현저하게 저하시킨다.

    차량 한대 당 평균 정지시간, 즉 평균 정지지체는 간선도로 구간의 적색 신호 비율, 녹색 신호시간에

    도착하는 차량의 비율(또는 신호연동의 질)과 교통량 등에 따라 좌우된다. 간선도로 구간에서 모든

    차량의 평균통행속도는 평균순행속도보다 낮다.

    <그림 12-1>은 간선도로의 한 차로에서 움직이는 차량의 시간-공간 궤적을 보여준다. 차량①과 ②는

    부도로에서 각기 좌․우회전하여 간선도로로 진입한 차량이고, 나머지 차량들은 상류부 신호교차로로부터

    직진하여 오는 것을 나타낸 것이다. 차량 ①, ②, ③은 적색 신호시간 동안에 하류부 신호교차로 접근

    로에 도착하여 정지한다. 차량 ④는 녹색 신호시간에 접근로에 도착하지만, 차량 ③이 아직 움직이지

    않아 차량 ④를 막게 됨으로 정지하게 된다. 차량 ⑤, ⑥, ⑦은 접근로에서 정지하지 않지만 신호로

    인해 정지했던 영향으로 그 속도가 감소하게 된다. 차량 ⑧은 차량 ⑦의 속도가 운전자가 원하는 희망

    속도보다 낮기 때문에 약간의 감속이 일어난다. 차량 ⑨, ⑩은 운전자가 원하는 희망속도로 통행하게

    된다. 차량 ①, ②, ③, ④의 통행속도는 이들 차량들의 순행속도보다 낮게 된다. 차량 ⑤, ⑥, ⑦, ⑧의

    속도는 순행속도와 동일하지만, 운전자가 원하는 희망속도보다는 낮다. 마지막으로, 차량 ⑨, ⑩은

    운전자의 희망속도로 통행하게 된다.

 

 

 

그림 12-1 간선도로구간에서 차량 움직임의 예

 

(4) 간선도로의 서비스수준

    간선도로에서 도로의 서비스수준을 나타내는 효과척도로는 평균통행속도를 사용하며, 간선도로 구간의 평균

    통행속도는 순행시간과 교차로 접근지체 및 구간거리를 이용하여 구한다.

    간선도로에서 도로의 서비스수준을 나타내는 효과척도로는 운전자들이 경험하게 되는 평균통행속도를

    사용한다. 간선도로 구간의 평균통행속도는 순행시간과 교차로 접근지체를 이용하여 구할 수 있다.

    그리고 간선도로 서비스수준은 간선도로상의 모든 직진 차량의 평균통행속도에 의하여 결정된다.

    이 평균통행속도는 km당 신호교차로의 수와 교차로 평균지체 등에 의하여 주로 영향을 받는다. 그러므로

    주어진 시설에서 적절치 못한 신호시간, 좋지 않은 신호연동, 그리고 교통량 증가 등은 간선도로 서비스

    수준을 현저하게 저하시킨다. 특히, 신호교차로가 많은 간선도로에서는 이와 같은 요인에 의한 영향이

    더욱 증가하게 된다.

 

다음은 간선도로 서비스수준별로 일반적인 상황을 설명한 것이다.

 

① 서비스수준 A : 근본적으로 자유흐름 운행상태를 나타내며, 일반적으로 자유속도의 90% 정도로

    운영되는 상태이다. 차량들은 교통류 내에서의 운전조작에 전혀 방해를 받지

    않으며 신호교차로에서의 지체가 최소인 상태이다.

② 서비스수준 B : 각 간선도로 등급에 해당되는 자유속도의 70% 정도의 평균속도를 가지며, 교통류

    내에서의 이동은 약간의 제약을 받지만 정지지체는 크지 않고 운전자들은 거의

    긴장감을 느끼지 않는다.

③ 서비스수준 C : 안전운행상태를 나타내지만 도로구간 중간에서의 운전조작에는 서비스수준 B 일 때

    보다 조금 더 많은 제약을 받게 되며, 긴 대기행렬과 좋지 않은 신호연동으로

    인하여 평균통행속도는 평균자유속도의 50% 정도밖에 되지 않는다. 이때 운전자들은

    약간의 긴장상태에 도달한다.

④ 서비스수준 D : 교통량이 조금만 증가하더라도 접근로의 지체가 상당히 커지므로 차량속도도 현저히

    감소하는 상태이다. 이 수준은 적절치 못한 신호시간과 좋지 않은 신호연동,

    그리고 많은 교통량과 이들간의 상호작용 때문에 나타난다. 평균통행속도는

    자유속도의 약 40% 정도가 된다.

⑤ 서비스수준 E : 상당히 큰 접근로 지체와 자유속도의 1/3 또는 그 이하의 평균통행속도를 갖는

    상태이다. 이와 같은 상태는 좋지 않은 신호연동, 짧은 신호교차로간의 거리,

    긴 대기행렬, 부적절한 신호시간 때문에 나타난다.

⑥ 서비스수준 F : 평균통행속도가 자유속도의 1/3~1/4 이하인 상태이다. 접근지체가 큰 주요 신호

    교차로에서 소통장애가 발생하게 된다. 이런 경우는 모든 조건이 좋지 않지만

    특히 신호연동이 매우 불량한 교차로에서 주로 발생된다.

⑦ 서비스수준 FF : 과도한 교통수요로 혼잡이 심각한 상태이다. 차량이 대상구간의 전방 신호

    교차로를 통과하는데 평균적으로 2주기 이상 3주기 이내의 시간이 소요된다.

⑧ 서비스수준 FFF : 극도로 혼잡한 상황으로, 차량이 대상구간의 전방 신호교차로를 통과하는데 3주기

    이상 소요되는 상태이다. 평상시에는 거의 발생하지 않으며, 상습정체지역이나

    악천후 시 관측될 수 있는 혼잡상황이다.

 

<표 12-1>은 간선도로의 일부구간 또는 전체의 평균통행속도를 기준으로 하여

                  서비스수준을 규정한 것이다.

 

<표 12-1> 간선도로의 평균 통행속도별 서비스수준 (단위 : kph)

 

간선도로유형 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

자유속도 범위 (kph) ≤ 85 ≤ 75 ≤ 65

자유속도 기준 (kph) 80 70 60

서비스수준 평 균 통 행 속 도 (kph)

A ≥ 67 ≥ 60 ≥ 49

B ≥ 51 ≥ 46 ≥ 39

C ≥ 37 ≥ 33 ≥ 29

D ≥ 28 ≥ 25 ≥ 20

E ≥ 21 ≥ 18 ≥ 12

F ≥ 10 ≥ 10 ≥ 8

FF ≥ 6 ≥ 6 ≥ 5

FFF ＜ 6 ＜ 6 ＜ 5

 

주) 간선도로 유형 기준은 본 장 3절의 방법론 및 분석과정에 설명되어 있음.

 

(5) 용어 정의

    ◦ 하류부 : 도로를 따라 주행하고 있는 교통흐름이 어느 특정지점을 통과한 후의 부분.

    ◦ 연 동 : 신호시스템의 계획속도에 따라 차량군을 진행시킬 때 인접신호등에서도 정지하지 않고

      계속적인 진행이 가능하도록 한 것.

    ◦ 측면마찰 : 주차, 노변활동, 장애물 등 차도를 이용하는 통행에 방해를 줄 수 있는 요소.

    ◦ 통과교통 : 어느 교통지구(zone) 혹은 도로에 기/종점의 어느 한쪽도 가지지 않은 교통. 즉, 해당

      구간의 도로를 통과만 하는 교통. 교차로 접근부에서는 직진교통을 의미하기도 함.

    ◦ 교통량/용량비 : 교통시설의 용량에 대한 교통량의 비, 약어 비.

    ◦ 포화 교통류율 : 단속류 시설 용량 결정의 기본개념으로 차량이 포화상태(교통류가 연속적으로

      진행할 때)로 교차로를 통과할 때의 교통류율.

 

2. 방법론 및 분석절차

   본 절에서는 간선도로의 서비스수준을 평가하기 위한 단계별 분석절차를 소개한다. 즉, 현장에서 구한 값들을

   기초로 하여, 본 방법론의 분석과정 절차를 거치면 서비스수준을 평가할 수 있다. 이 때 본 장에서 제시되어

   있는 여러 값들을 이용하게 된다.

   도로의 서비스수준을 판정하는 절차는 <그림 12-2>와 같이 7단계로 구성된다.

 

1) 분석대상 간선도로의 위치 및 연장 설정

2) 간선도로 유형 결정

3) 유형별 분석구간 분류

4) 구간별 순행시간 산정

5) 각 교차로에 대한 자료 정리 및 각 교차로 접근지체 계산

 

① 직진류에 영향을 주는 교차로 변수 : 신호주기(C), g/C비, x(비), 직진이동류의 용량(c)

② 신호연동의 질

③ 접근지체와 정지지체의 관계

 

6) 평균통행속도 계산

7) 서비스수준 도표를 이용한 서비스수준 평가

 

현황은 현장자료를

이용하여 평가할 수 있음

 

대안

분석대상 간선도로 설정

간선도로 유형 결정

간선도로 분석 구간별 분류

순행시간 산정

차량당 평균제어지체

평균통행속도 산정

LOS 판정

그림 12-2 간선도로 서비스수준 분석과정

 

(1) 1단계(분석대상 간선도로의 설정)

    분석대상 간선도로의 위치와 총연장을 정확하게 규정한다.

    서비스수준 평가 준비 작업으로 분석대상 간선도로의 위치와 총 연장을 정확하게 규정하고, 간선

    도로에 영향을 주는 기하구조 등의 물리적 조건과, 교통운영, 주변환경 등 교통조건에 관한 모든 자료를

    조사 ․ 수집한다. 또한 분석하여야 할 간선도로의 연장이 충분한가, 아니면 추가구간을 고려할 것인가

    여부도 검토한다.

 

(2) 2단계(간선도로 유형 결정)

    본 단계에서는 간선도로의 기능과 설계수준, 그리고 기하구조 여건에 근거하여 유형을 규정하였다. 이 때

    유형별 자유속도는 교통량이 매우 적어 다른 차량의 영향을 거의 받지 않으며, 교통신호등에 의한 통제설비의

    영향을 받지 않는 상태에서, 간선도로의 기하구조에 따라 운전자들이 안전하게 속도를 유지할 수 있는 최대의

    속도로서 정의된다.

    본 단계에서는 도로의 기능과 설계수준, 그리고 도로여건에 따라 간선도로의 유형을 구분한다. 모든

    경우에 있어서 간선도로는 우선 기능과 설계수준에 따라 분류한 다음 도로여건에 따라 분류하게 된다.

    간선도로의 기능과 설계수준은 고규격, 중간규격, 저규격으로 분류되며, 도로여건은 양호와 보통으로

    구분된다.

    간선도로의 기능측면에서 고규격이란 고속도로 또는 도시부와 연결되는 국도를 연결하는 간선

    도로로서 접근성 보다는 이동성이 중요한 요소가 되어 주로 장거리 통과교통을 소화한다. 이러한

    기능을 갖는 간선도로는 주로 도시부가 아닌 교외부에서 나타나며, 도로주변의 토지이용 형태는 저밀도

    주거지대, 녹지 또는 농지 등이 주를 이룬다. 일반적으로 신호교차로는 km당 2개 이하, 버스정류장

    수도 km당 2개 이하이며, 대도시와 주변 중․소도시를 연결하면서 그린벨트 지역을 통과하는 국도 및

    지방도 등이 이에 해당된다. 따라서 설계수준 측면에서 볼 때에도, 가장 고규격을 나타내는 것이 일반

    적이고 자유속도도 75kph 이상의 높은 값을 나타낸다.

    기능측면에서 저규격이란 주로 집산도로와 연결되는 간선도로로서 도시부 내의 교통을 주로 소화

    한다. 일반적인 도로주변의 토지이용 형태는 고층빌딩 및 대규모 상가가 밀집해 있는 전형적인 고밀도

    업무, 상업지역의 특징을 가지고 있다. 설계측면에서 볼 때 자유속도는 65kph 이하를 나타내며 km당

    신호교차로 수는 2개 이상, km당 버스정류장 수도 2개 이상이다. 일정 규모 이상 도시의 중심업무

    지역의 간선도로가 기능측면에서는 저규격에 해당된다.

    중간규격은 고규격 간선도로와 저규격 간선도로의 중간 형태로서, 도로주변의 토지이용 형태는

    도심부 보다 규모가 작은 업무용 빌딩, 상가, 학교, 병원, 주유소, 공원, 공장, 대규모 아파트단지를

    포함하는 주거지대가 혼재되어 있으며, 저밀도 상가 및 생산녹지 등의 토지이용 형태도 보인다. 또한

    km당 신호교차로 수 및 버스정류장 수는 1~3개이다. 일정 규모 이상의 도시에서 중심업무지역 외부의

    주거지역의 간선도로가 대표적인 중간규격 이다.

    두 번째로 간선도로 유형 결정은 도로 여건에 따라 나눌 수 있다. 본 편람에서는 도로여건을 보통과

    양호한 조건으로 분류한다.

    저규격 및 중간규격의 경우 도로여건이 보통인 조건은 링크가 편도 2, 3차로인 도로이고, 도로여건이

    양호한 조건은 주로 링크가 편도 4차로 이상으로 교차로 접근부 중 최소한 직진차로가 2개 차로 이상인

    조건을 말한다. 고규격은 링크 차로가 편도 2차로인 경우 보통 조건, 편도 3차로 이상인 경우에는

    양호한 조건으로 본다.

    만약 기준이 혼재되어 있어 간선도로 등급결정이 어려울 때는 사용자의 공학적 판단에 의해 결정을

    할 수 있다. (간단히 주변개발정도와 차로수로 구분할 수 있음)

    자유속도 범위는 <표 12-2>에서 보는 것과 같다. 도로 유형구분에 따라 저규격을 살펴보면, 도로

    여건이 보통인 지역은 60kph, 양호한 지역은 70kph이다. 중간규격에서 살펴보면, 도로여건이 보통인

    지역은 70kph, 양호한 지역은 80kph이며, 고규격의 경우 도로여건과 상관없이 80kph의 자유속도를

    가진다.

    여기서 주의하여야 할 사항은 일반적으로 관찰되는 자유속도가 본 장에서 제시하고 있는 수치보다

    높게 나타난다는 것이다. 이는 속도조사가 주로 도로의 직선구간을 포함하고 있고, 자유속도 조사시

    직선구간에서는 주행속도가 차량운행의 안전성에 영향을 거의 미치지 않기 때문이다. 그러나 곡선부에

    서는 설계속도를 초과하는 운행은 안전에 결정적인 영향을 미치므로, 본 장에서 제시하고 있는 자유

    속도는 설계속도를 고려한 수치이다.

 

<표 12-2> 자유속도

 

도로여건

도로구분

양 호(kph) 보 통(kph)

고 규 격

중 간 규 격

저 규 격

80

80

70

80

70

60

 

<표 12-3> 간선도로 유형 설정

 

구 분

기 능 적 분 류

고 규 격 중 간 규 격 저 규 격

이 동 성 매우중요 중요 보통

접근관리수준 고 중 저

연 결 도 로

고 속 도 로

도시고속도로

도시부 연결국도

주요간선도로 집산도로

주요통행목적 장거리통과교통 도시부접근교통 도시부내부교통

구 분

설 계 수 준 분 류

고 규 격 중 간 규 격 저 규 격

진출입로 설치밀도 저 중 고

km당 신호교차로수 2개 이하 1~3개 2개 이상

자 유 속 도(kph) ≤ 85 ≤ 75 ≤ 65

보 행 자 밀 도 저 중 고

주 변 개 발 정 도 저 중 고

구 분

도 로 여 건 범 주

양 호 보 통

차로수

고 규 격 링크 편도 4차로 이상 링크 편도 3차로 이하

저규격/중간규격 링크 편도 3차로 이상 링크 편도 2차로

 

<표 12-4> 도로구분과 도로여건에 따른 간선도로 유형

 

도로여건

도로구분

양 호 보 통

고 규 격

중 간 규 격

저 규 격

Ⅰ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

 

(3) 3단계(간선도로 분석구간별 분류)

    도로의 분석 기본단위는 구간으로서, 신호교차로에서 다음 신호교차로까지 한 방향의 길이를 말한다.

    도로의 분석 기본단위는 구간인데, 신호교차로에서 다음 신호교차로까지 한 방향의 길이를 말한다.

    <그림 12-3>은 간선도로 구간 설정시 양방향 통행도로를, <그림 12-4>는 일방통행도로의 구간설정

    개념을 도식화한 것이다.

 

신 호 교 차 로 신 호 교 차 로

그림 12-3 양방 통행도로의 분석구간 개념도

신 호 교 차 로 비 신 호 교 차 로 신 호 교 차 로

 

그림 12-4 일방 통행도로의 분석구간 개념도

 

만약 동일한 등급의 간선도로에서 두 개 이상의 연속된 구간이 구간길이, 자유속도, 속도제한, 그리고

주변의 토지이용도가 비슷하다면 하나의 구간으로 분석한다.

 

 

(4) 4단계(순행시간 산정)

    차량들은 무리를 이루어서 이동하거나 측면 마찰을 받게 되면 속도가 떨어지게 된다. 즉, 어떤 구간을 달릴

    때 교통류의 차량상호간 내부마찰과 도로변 주․정차, 버스정류장, 접근 세가로에서의 유입교통 등으로 인한 측

    면마찰의 영향을 받아 속도는 떨어지게 된다. 이때 신호등으로 인한 가․감속지체와 정지지체의 영향을 받지

    않으며 순행하는 속도를 순행속도로 볼 수 있으며 자유속도보다 낮은 값을 갖는다.

    간선도로 평균통행시간은 (식 12-1)을 이용하여 산출하며, 간선도로 구간의 순행시간과 교차로

    접근지체를 알아야 한다.

 

평균통행속도 km당 순행시간 × 구간길이  교차로총접근지체   × 구간길이 (식 12-1)

 

여기서,

평균통행속도 = 간선도로의 전체 또는 일부 구간의 평균통행속도(kph)

구간길이 = 간선도로의 전체 또는 일부 구간의 연장(km)

km당 순행시간 = 간선도로 전체 또는 일부 구간의 km당 총순행시간(초/km)

교차로총접근지체 = 간선도로 전체 또는 일부 구간으로 분석대상 범위내의 교차로에서의 총

접근지체(초)

3,600 = m/초의 속도 단위를 km/시로 환산하기 위한 환산계수

 

이번 단계에서는 접근지체는 고려하지 않고 순행시간 산정방법에 대해서만 알아보겠다. 차량들은

무리를 이루어서 이동하거나 측면마찰을 받게 되면 속도가 떨어지게 된다. 즉, 어떤 구간을 달릴 때

교통류의 차량상호간 내부마찰과 도로변 주․정차, 버스정류장, 유입교통 등으로 인한 측면마찰의 영향을

받아 속도가 떨어지는 것을 말한다. 이때 신호등으로 인한 가 ․ 감속지체와 정지지체의 영향을 받지

않으며 순행하는 속도를 순행속도로 볼 수 있으며 자유속도보다는 낮은 값을 갖는다.

분석구간의 순행시간을 계산하기 전에 사용자들은 다음과 같이 몇 가지를 먼저 알아야 한다.

 

․ 간선도로 유형

․ 간선도로 구간길이(km)

․ 간선도로 측면마찰 정도

 

분석구간의 순행시간은 <표 12-5>를 이용하며, <표 12-5>의 측면마찰의 영향정도는 <표 12-6>을

이용하여 결정한다. 만약 분석구간이 몇 개의 소구간으로 나누어졌을 때는 간선도로 분석구간의 평균구

간 길이를 구한 후 <표 12-5>에서 km당 순행시간을 찾아서 사용한다. 이때 찾은 순행시간에 전체

구간 수를 곱하면 분석구간의 총 순행시간을 구할 수 있다. 또는 소구간 별로 순행시간을 구한다.

간선도로에서 실제 순행속도에 영향을 주는 요소는 토지이용, 기하구조 등 여러 가지가 있으나,

본 편람에서는 <표 12-5>에서 제시된 바와 같이 구간길이와 노변마찰만을 고려하였다.

 

<표 12-5> km당 구간 순행시간 (단위:초/km)

 

도 로 유 형 I II III

노변마찰

구간거리(km)

대 소 대 소 대 소

≤ 0.1 108 86 143 102 178 119

≤ 0.2 80 66 100 75 119 85

≤ 0.3 71 59 85 67 99 74

≤ 0.4 66 56 77 63 88 69

≤ 0.5 63 54 73 60 83 65

≤ 0.6 61 53 70 58 79 63

≤ 0.7 60 52 68 57 75 62

≤ 0.8 59 51 66 56 74 61

≤ 0.9 58 50 65 55 72 60

＞ 0.9 58 50 65 54 72 58

 

<표 12-6> 노변마찰 정도 설정 기준

 

도 로 유 형 I 유형 II 유형 III 유형

노변마찰

노변마찰요인

대 소 대 소 대 소

버스정류장 수(개/km) ＞ 2 ≤ 2 ＞ 2 ≤ 2 ＞ 2 ≤ 2

진출입로 수(개/km) ＞ 2 ≤ 2 ＞ 3 ≤ 3 ＞ 4 ≤ 4

 

(5) 5단계(교차로 접근지체 산정)

    간선도로 평가에 사용하기 위한 지체는 평균제어지체이다.

 

d  d × PF × fcw d  d

 

여기서,

d 차량당 평균제어지체(초/대)

d  연동보정된 균일제어지체(초/대)

d  임의 도착과 과포화를 나타내는 증분지체

PF  연동계수

fcw  신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수

d  추가지체(초/대)

 

균일지체, 증분지체, 연동계수, 추가지체 산정식은 다음과 같다.

 

d  

 





min 

 





    

d  T



X   

 X    cT X 

 

d  cTc  V

Qb

 

(유형 Ⅰ)

 

 c Qb  T  X (유형 Ⅱ)

 c Qb (유형 Ⅲ)

 

여기서,

T  분석기간의 길이(시간)

C  신호주기(초)

g 유효 녹색시간(초)

X  해당 차로군의 포화도

c 분석기간 중 해당차로군의 용량

Qb  분석 시점에 존재하는 초기차량대수(vph)

V  분석 기간중 해당 차로군의 도착교통량(vph)

 

전체 간선도로 또는 구간속도를 계산하기 위해서는 각 교차로의 지체가 필요하다. 간선도로 기능은

직진 교통류의 원활한 처리에 있으므로, 직진 교통류가 사용하는 주요 차로그룹에 의하여 간선도로의

특징이 규정지어진다.

간선도로 평가에 사용하기 위한 지체는 차량당 평균제어지체이다. 차량당 평균제어지체는 연동

보정된 균일제어지체와 임의 도착과 과포화를 나타내는 증분지체와 추가지체로 나누어지며, 계산식은

(식 12-2)와 같다.

 

   ×  ×      (식 12-2)

 

여기서,

d 차량당 평균제어지체(초/대)

d  연동보정된 균일제어지체(초/대)

d  임의 도착과 과포화를 나타내는 증분지체

PF  연동계수

fcw  신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수

d  추가지체(spv)

 

일반적으로 사용자들은 전체 분석구간 중 각 개별 교차로를 분석하기 위하여 필요한 모든 자료들을

정리하여 이용해야 한다.

차량당 평균제어지체를 구하는 각 지체별 산정식은 (식 12-3), (식 12-4), (식 12-5) 와 같다.

 

  

 





min 

 





    

 

(식 12-3)

 

  



 

     

      

 

  (식 12-4)

 

      

  



 

(유형 Ⅰ) (식 12-5)

 

  

          (유형 Ⅱ)

 

  

  

 

(유형 Ⅲ)

 

여기서,

T  분석기간의 길이(시간)

C  신호주기(초)

g 유효 녹색시간(초)

X  해당 차로군의 포화도

c 분석기간중 해당차로군의 용량

Qb  분석 시점에 존재하는 초기차량대수(vph)

V  분석 기간중 해당 차로군의 도착교통량(vph)

 

추가지체 d 가 존재하는 경우를 3가지 유형으로 구분해 보면 다음과 같다.

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

    기간 이후에는 대기차량이 남지 않는 경우

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

    초기 대기행렬보다는 줄어든 경우

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

    그 길이가 초기 대기행렬보다 늘어난 경우

    만일 링크 중간에 보행자 횡단신호가 존재하는 경우에는 연동보정 된 균일지체 값에 신호교차로간

    보행자 횡단신호 보정계수( fcw)를 곱해 주어야 한다. 신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수의 값은

    신호교차로간 단일로 상의 횡단신호의 수와 연동여부에 따라 값을 달리하며, 그 값은 <표 12-7>에

    있는 값을 적용한다.

    이 때, 횡단신호와 교차로의 신호가 서로 비연동으로 작동할 경우, 신호교차로 간의 연동은 실제

    적으로 효과를 갖지 못하므로 연동계수는 비연동인 경우와 마찬가지로 1.0을 적용해야 한다.

 

<표 12-7> 신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수(fcw)

 

횡단보도의 수(개) 0 1 2 이상

보정계수 (fcw)

비연동인 경우 1.0 1.0 1.1

연동인 경우 1.0 1.1 1.2

 

주) 횡단보도의 수는 분석구간 내의 횡단신호가 설치된 횡단보도의 개수를 의미함.

 

균일지체는 조사대상 차로그룹의 차량도착이 전시간에 걸쳐 일정하게 분산되어 도착할 때 생기게

되는 값이다. 무작위 도착지체는 도시부 지역의 경우 교통량/용량 비()가 1.1 이상인 경우는 합리적인

결과를 기대하기 어렵다. 뿐만 아니라 이 식으로는 장시간(15분 이상)동안 과포화상태가 생기는 곳에서는

정확한 지체를 추정한다는 것이 어렵다. 포화도 1.0 이상의 과포화상태는 개선되어야 할 바람직하지

못한 상태이다.

 

교차로 접근지체 계산에 필요한 자료들은 3장의 신호교차로에서 사용한 자료들을 그대로 이용한다.

만약 용량을 쉽게 구할 수 없거나 또는 보정교통량(V로 표시: vph)이 필요한 경우에는 (식 12-6)과

같이 첨두시간계수를 이용하여 교통량을 구한다.

 

      (식 12-6)

 

여기서,

VP  첨두시간 교통류율(vph)

VH  시간교통량(vph)

PHF  첨두시간계수

 

개략적인 값이 필요하거나 요구되는 일(계획을 위한 적용방법 등)에서 용량은 (식 12-7)을 이용하여

도출할 수 있다.

 

    ×  ×   (식 12-7)

 

여기서,

c  용량(vph)

N  차로수

gC  녹색시간대 신호주기 비

 

(식 12-7)을 사용하여 용량을 계산하면 (제8장 신호교차로편에서 제시된 대로 여러 가지 보정계수를

사용하는 것보다) 매우 개략적이 되므로, 이 방법은 기존 간선도로 분석이 아닌 간선도로 계획 시에

한정하여 사용하는 것이 바람직하다.

신호의 연동계수를 추정하는 방법에는 통행시간과 옵셋차이를 가지고 구하는 방법과 신호주기, 상류부와

하류부 녹색시간, 옵셋, 통행시간, 직진교통류비율 등을 이용하여 구하는 방법 두가지 방법으로 나누어

지는데 후자의 경우가 더 정확한 값을 가진다. 후자의 경우는 제8장 신호교차로편의 부록에 자세하게

설명되어 있다.

우선 통행시간과 옵셋차이에 대한 값을 가지고 구하는 고정신호 연동계수는 <표 12-8>을 통하여

구한다. 이 표에서 세로축은 통행시간과 옵셋차이를 사용하는데, 이 관계는 (식 12-8)을 이용하여 계산한다.

 

  

     

(식 12-8)

 

여기서,

TVO = 옵셋 편의율

Tc = 상류부 교차로 정지선에서 분석 교차로 정지선 구간에서 신호에 의한 가속, 감속,

       정지 등의 영향을 받지 않는 구간속도와 링크길이로부터 구한 시간(s)

 

 = 간선도로의 연동에 필요한 공통주기(s)

 = 상류부 교차로와 분석교차로간의 연속진행방향 녹색신호 시작시간의 차이(s)

                주기보다 적은 값 사용.

 

만약 TVO가 1.0보다 크거나 0보다 적으면, 정수를 빼거나 더하여 TVO의 값이 0~1.0 사이의 값을

갖도록 한다.

 

<표 12-8> 고정신호 연동계수 (PF)

 

옵셋 편의율

(TVO)

녹색시간비율(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) 옵셋 편의율이나 녹색시간비율은 보간법을 이용하여 사이 값을 추정함.

 

연동이 되지 않는 고정신호 교차로 또는 부도로방향 접근로와 전용 좌회전 차로군, 전용 우회전

차로군 등은 도착형태와 무관하게 보정계수를 1.0으로 한다. 감응식 신호의 경우에는 <표 12-9>를 참조

하여 미국 HCM의 방법을 준용하여 기술한다. 도착형태에 대해서는 다음을 기준으로 한다.

 

① 형태 1 : 이 상태는 밀집된 차량군이 적색신호가 시작될 때 교차로에 도착하게 되는 경우이다.

    이 상태가 가장 나쁜 차량군 형태이다.

② 형태 2 : 이 상태는 밀집된 차량군이 적색신호의 중간에 도착하게 되는 경우 분산된 차량군이

    적색신호 전반에 걸쳐 도착하는 경우를 말한다. 형태 1보다는 좋은 상태이지만 여전히

    나쁜 차량군 상태이다.

③ 형태 3 : 이 상태는 전체적으로 무작위적인 도착 상태를 의미한다. 이 경우는 적색과 녹색신호

    전반에 걸쳐 분산되어 도착하거나 또는 연동교차로간의 거리가 멀어서 연동효과가

    사라진 경우이다. 이 상태가 평균적인 상태이다.

④ 형태 4 : 이 상태는 밀집된 차량군이 녹색신호 중간에 도착할 때 또는 녹색신호 전반에 걸쳐

    분산된 차량군이 도착할 때를 의미한다. 이 경우는 보편적으로 좋은 차량군 상태이다.

⑤ 형태 5 : 이 상태는 밀집된 차량군이 녹색신호가 시작될 때 도착하는 경우를 말한다. 이 상태가

    가장 좋은 차량군 상태이다.

 

<표 12-9> 감응신호의 연동계수(PF)

 

신호종류 진행방향  비

도착형태

1 2 3 4 5

감 응

신 호

직 진

우 회 전

동시신호좌회전

≤ 0.6

0.8

1.0

1.54

1.25

1.16

1.08

0.98

0.94

0.85

0.85

0.85

0.62

0.71

0.78

0.40

0.50

0.61

반감응

신 호

주 방 향 도 로

직 진, 우 회 전

동시신호좌회전

≤ 0.6

0.8

1.0

1.85

1.50

1.40

1.35

1.22

1.18

1.00

1.00

1.00

0.72

0.82

0.90

0.42

0.53

0.65

부 방 향 도 로

직 진, 우 회 전

동시신호좌회전

≤ 0.6

0.8

1.0

1.48

1.20

1.12

1.18

1.07

1.04

1.00

1.00

1.00

0.86

0.98

1.00

0.70

0.89

1.00

전 용 좌 회 전 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

 

주) 미국 도로용량편람2000(Highway Capacity Manual 2000) 인용(보간법 이용)

 

간선도로에서의 각 교차로 지체 분석표

간선도로명 : 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소

구

간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa V/c

(x)

차로그룹

용 량

Q

(vphpl)

균일

제어

지체

(s)b

연동

보정

계수

(PF)c

단일로

횡단신호

보정계수

(fc)

증분

지체

(s)d

추가

지체

(s)e

교차로

서비스

수 준

차량당

평균제어

지체(s)f

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

a    ÷ ,    ×  로 구할 수 있음.

 

b(식 12-3)로 구함.

c<표 12-8>로 구함.

d(식 12-4)로 구함.

e(식 12-5)로 구함.

f(식 12-2)로 구함.

 

그림 12-5 교차로 별 지체산정 작업의 예

 

직진 차로그룹에 대한 신호연동이 좋은 상태라면 지체는 무작위 도착상태보다 훨씬 낮아질 것이다.

하지만 나쁜 신호연동 상태라면 지체는 무작위 도착상태보다 훨씬 높아지게 될 것이다. 신호연동의

질에 따른 지체의 변화정도는 교통량/용량 비(), X가 1.00에 가까워질수록 적다. 좌회전 지체는

일반적으로 신호연동에 영향을 받지 않는다. 왜냐하면 전용 좌회전 현시는 연동되어 있지 않으며,

비보호 좌회전 지체는 거의 대향 교통에 좌우되기 때문이다.

지체는 지역과 주변상태의 변화에 민감한 복합적인 변수이다. 본 절차는 평균상태에서 예상되는

지체값을 합리적으로 추정하도록 되어 있다. 이 절차는 신호설계 또는 여러 가지 기하구조상태에 대한

운행상태를 비교하는데 가장 효율적으로 사용될 수 있다. 기존상태를 평가할 때는 현장에서 지체를

측정하여 사용할 수 있다.

 

(6) 6단계

    간선도로의 평균통행시간 산정시 간선도로 구간의 순행시간과 교차로 총 접근지체를 알아야 한다. 즉,

    평균통행속도  km당 순행시간× 구간길이교차로총접근지체  × 구간길이

 

여기서,

평균통행속도 = 간선도로의 전체 또는 일부 구간의 평균통행속도(kph)

구간길이 = 간선도로의 전체 또는 일부 구간의 연장(km)

km당 순행시간 = 간선도로 전체 또는 일부 구간의 km당 총 순행시간(초/km)

교차로총접근지체 = 간선도로 전체 또는 일부 구간으로 분석대상범위내의 모든 교차로에서의 총접근지체(s)

3,600 = 속도를 kph로 환산하기 위한 환산계수

 

제4단계에서 구한 순행시간과 제5단계에서 구한 접근지체를 가지고 간선도로의 구간별 또는 간선

도로 전체구간의 평균 통행속도를 계산한다. 그리고 <그림 12-11>와 같은 간선도로 분석구간의 속도

종단도를 그려서 서비스수준 평가 시 보충자료로 이용하고, 개별 교차로의 서비스수준 평가 보충자료로

준비하여 이용한다. <그림 12-12>은 간선도로 서비스수준 평가 시 자료정리를 하기 위한 작업도표에

자료를 기입한 예를 보여주고 있는데, 이 작업도표 양식은 본장 부록 B에 기재하여 두었다.

간선도로 일부구간 또는 전체구간의 통행속도는 4단계의 (식 12-9)를 적용하여 구한다.

 

평균통행속도 

당 순행시간× 구간길이  교차로총접근지체   × 구간길이 (식 12-9)

 

여기서,

평균통행속도 = 간선도로의 전체 또는 일부 구간의 평균통행속도(kph)

구간길이 = 간선도로의 전체 또는 일부 구간의 연장(km)

km당 순행시간 = 간선도로 전체 또는 일부 구간의 km당 총 순행시간(초/km)

교차로총접근지체 = 간선도로 전체 또는 일부 구간으로 분석대상범위내의 모든 교차로에서의 총접근지체(초)

3,600 = 속도를 kph로 환산하기 위한 환산계수

 

통행속도(kph)

0

5

15

10

25

20

30

35

45

40

50

55

65

60

70

75

80

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

1 2 3 4

구간길이(km)

평균통행속도

 

그림 12-6 간선도로 분석구간의 속도 종단도

 

간선도로 서비스수준 분석표

간선도로명 : 방향

통행속도=총시간  ×구간길이 작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소

구

간

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균제어

지체(s)

기타

지체

구 간

총시간

(s)

구 간

총길이

(km)

구 간

통행속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1 0.4 II 70 1 25.2 12.8 38.0 0.4 37.9 C

2 0.4 II 70 2 25.2 12.3 37.5 0.4 38.4 C

3 0.6 II 70 3 24.8 12.5 47.3 0.6 45.7 C

4 0.6 II 70 4 34.8 13.3 48.1 0.6 44.9 C

5 0.5 II 70 5 30.0 13.0 43.0 0.5 41.9 C

6 0.5 II 70 6 30.0 12.8 42.8 0.5 42.1 C

7 Σ = 256.7

8

9



 ×

  kph

10

11

12 LOS : C

13

14

15

 

그림 12-7 간선도로 서비스수준 계산의 예

 

(7) 7단계(서비스수준 평가)

    일반적인 간선도로의 서비스수준은 간선도로 전체구간을 따라 원활하고 효율적으로 움직이는 직진 교통류를

    기준으로 하며, 간선도로 전반에 있어서 모든 구간들의 유형이 동일할 때 의미가 있다. 또한, 서비스수준

    결정은 유형별 자유속도와 교차로의 서비스수준을 모두 고려하여야 한다.

    각 도로유형에 따른 간선도로 서비스수준은 <표 12-10>에 정리되어 있다. <표 12-10>은 도로유형이

    다를 경우 이에 대한 운전자들의 기대정도가 서로 다르므로, 이에 준한 값이다.

    일반적으로 간선도로 서비스수준은 간선도로 전체구간을 따라 원활하고 효율적으로 움직이는 직진

    교통류를 기준으로 한다. 간선도로에서 서비스수준의 평가를 위한 간선도로의 유형별 자유속도, 평균

    속도의 기준과 신호교차로의 서비스수준은 <표 12-10>에 정리되어 있다. 서비스수준 판정을 위해서는

    유형별 자유속도와 교차로의 서비스수준을 고려하여야 한다. <표 12-10>은 간선도로 유형을 3가지로

    분류하는데, 각 유형별로 운전자의 희망속도는 달라지게 된다. 즉, 동일한 서비스수준이라고 가정할 때

    간선도로 유형이 낮을수록 (유형Ⅰ→ 유형Ⅱ) 운전자의 희망속도는 낮아지게 된다. 예를 들어 간선도로

    유형Ⅲ에서 서비스수준 B일 때의 속도는 간선도로 유형Ⅰ일 때의 속도보다 낮다.

    사용자들은 어떤 간선도로의 재시공으로 인하여 유형Ⅲ에서 유형Ⅰ로 시설등급이 좋아지게 된다면

    운전자들의 기대정도가 높아지기 때문에 평균속도가 높아질 수 있지만, 기타 개선에도 불구하고 서비스

    수준이 변하지 않을 수도 있고, 심지어 유형이 낮아질 수도 있다는 것을 알아야 한다.

    간선도로 전반에 있어서 서비스수준은 모든 구간들의 유형이 동일할 때 의미가 있다. 만약 간선도로

    분석구간 중 다른 유형이 포함되어 있을 때는 이를 동일한 유형의 소구간으로 분리하여 각각 분석해야

    함으로 서비스수준도 달라지게 된다.

 

<표 12-10> 간선도로의 서비스수준 기준

 

간선도로유형 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

자유속도 범위 (kph) 85 ~ 75 75 ~ 65 65 ~ 55

자유속도 기준 (kph) 80 70 60

서비스수준 평 균 통 행 속 도 (kph)

A ≥ 67 ≥ 60 ≥ 49

B ≥ 51 ≥ 46 ≥ 39

C ≥ 37 ≥ 33 ≥ 29

D ≥ 28 ≥ 25 ≥ 20

E ≥ 21 ≥ 18 ≥ 12

F ≥ 10 ≥ 10 ≥ 8

FF ≥ 6 ≥ 6 ≥ 5

FFF ＜ 6 ＜ 6 ＜ 5

 

 

3. 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 방법론 및 분석절차

 

(1) 기본정의

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로는 도시내 ․ 외의 주요지점간을 연결하고, 대량 통과교통을 주로 처리하는

    등 도로망의 주 골격을 형성하고 있는 도로 중 중앙버스전용차로를 포함한 도로를 의미하며, 차로수는 중앙버스

    전용차로 편도 1차로, 일반도로 편도 2차로 이상인 도로이다. 본 절에서는 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의

    서비스수준을 평가하기 위한 단계별 분석절차를 소개한다.

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 분석절차도 12장 2절에서 제시되었던 간선도로의

    서비스수준 분석 절차와 유사한 틀을 유지하기 위하여 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 속도를

    현장에서 직접 측정하는 방식이 아닌 버스 순행시간 테이블과 교차로 접근지체 등을 이용하는 간접

    적인 방법으로 평균속도를 계산하여 최종적으로 서비스수준을 결정하는 방식으로 이루어진다. 중앙

    버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 판정절차는 <그림 12-8>과 같이 총 6단계로 구성된다.

 

1) 분석대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 설정

2) 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간별 분류

3) 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 구간별 순행시간 산정

4) 각 교차로에 대한 자료 정리 및 각 교차로 접근지체 계산

5) 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 평균통행속도 계산

6) 서비스수준 도표를 이용한 서비스수준 평가

 

분석대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 설정

↓

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간별 분류

↓

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 순행시간 산정

↓

차량당 평균제어지체 계산

↓

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 평균통행속도 계산

↓

서비스수준 판정

 

그림 12-8 버스간선도로 서비스수준 분석과정

 

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 유형은 중앙버스전용차로의 기능 특성상 고규격이나 저규격에

포함되기 보다는 중간규격 범주에 포함될 가능성이 높고 더욱이 링크 편도 3차로 이상의 양호한 도로

여건을 갖추고 있어야 한다. 따라서 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 유형은 <표 12-3>과

<표 12-4>에 따라 분류하면 유형I에 해당된다. 그러므로 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로는 도로

유형 구분시 유형I를 적용하도록 한다.

 

(2) 1단계(분석대상 중앙버스전용차로 설정)

    분석대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 위치와 총연장을 정확하게 규정한다.

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준을 판정하기 위한 준비 단계의 작업으로서 먼저

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 범위를 설정한다. 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 범위는

    연속된 중앙버스전용차로가 포함된 간선도로를 하나의 분석대상으로 설정한다. 그리고 분석대상에

    대한 총 연장과 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 운영에 영향을 미칠 수 있는 정류장 위치,

    앞지르기 차로 등과 같은 물리적 시설조건과 교통운영 조건 등의 자료를 수집한다.

 

(3) 2단계(중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간별 분류)

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 분석구간별 분류는 12장 2절에서 제시한 간선도로 분석구간별 분류

    방법과 동일하므로 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 분석구간 역시 신호교차로에서 다음 신호교차로까지

    한 방향의 길이를 분석구간으로 설정한다.(12장 2절 참조)

 

(4) 3단계(중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 순행시간 산정)

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 순행시간 산정방법은 중앙버스전용차로와 일반차로로 구분된다.

    일반차로의 순행시간 산정방법은 11장 2절에서 제시한 방법에 따라 산정하면 되므로 이번 단계에서는 중앙

    버스전용차로의 순행시간 산정 방법에 대해서만 제시하도록 한다.(일반차로 순행시간 산정방법은 12장 2절 참조)

    이번 단계에서는 접근지체는 고려하지 않고 중앙버스전용차로의 순행시간 산정방법에 대해서만

    알아본다.

    버스전용차로 순행시간 산정의 기본적인 틀은 도시 및 교외 간선도로 부분에서 제시되었던 방법을

    따르되, 앞에서 제시되었던 중앙버스전용차로의 특징적인 요소들을 반영하여 버스 순행시간을 산정

    하도록 하였다.

    버스가 중앙버스전용차로를 주행할 때 일반차로를 운행하는 차량과의 마찰이나 노변의 측면마찰은

    피할 수 있지만, 정류장과 신호교차로에 의한 마찰은 불가피하게 버스의 운행속도를 떨어뜨리게 된다.

    이 중 신호교차로에서 발생되는 제어지체로 인한 버스운행의 속도 저하는 본 단계에서는 고려되지

    않고, 다음 단계에서 다루어 질 것이다. 따라서 중앙버스전용차로를 주행하는 버스의 순행속도와 관련된

    요인은 정류장수, 정차면수, 버스 정차면을 따라 존재하는 앞지르기 차로 등이 있으며, 이러한 요인들이

    버스의 순행시간에 영향을 미친다고 할 수 있다. 즉 분석구간에 버스정류장이 많을수록 버스운행속도를

    저하시키는 요인이 될 것이고, 반대로 정차면이 많을수록 버스운행속도를 향상시키는 요인이 될 것이며,

    앞지르기 차로가 존재할 경우 정차면에 정차해 있는 다른 버스들과의 마찰을 줄여줄 수 있으므로

    버스의 운행속도 향상에 긍정적인 요소로 작용할 것이다. 하지만 정차면의 경우 국내 중앙버스전용

    차로에 설치된 대부분의 버스정류장이 3~4개의 정차면을 거의 동일하게 가지고 있어 정차면수의

    변화에 따른 순행시간의 차이를 분석하기가 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 단계에서 산정하는

    버스의 순행시간은 정류장 개수와 앞지르기 차로 유무에 의해서만 영향을 받는 시간이라고 규정한다.

    본 편람에서는 <표 12-11>에서 제시된 바와 같이 정류장과 앞지르기 차로만을 고려하여 순행시간을

    산정한다.

 

<표 12-11> km당 구간 순행시간 (단위:초/km)

 

순행시간속도

앞지르기 차로 무 앞지르기 차로 유

정류장 수 정류장 수

분석구간 간격(km) 0 1 21) 1 21)

≤ 0.1 91 374 　316 　

≤ 0.2 78 223 　198 　

≤ 0.3 73 181 　163 　

≤ 0.4 69 159 　144 　

≤ 0.5 66 146 　133 　

≤ 0.6 64 136 175 124 157

≤ 0.7 63 129 168 118 150

≤ 0.8 61 124 162 113 145

≤ 0.9 60 119 158 109 140

＞ 0.9 59 116 154 106 136

1) 분석구간 500m 내에 2개의 정류장이 존재하는 경우는 없으므로 버스전용차로 순행시간표에는 고려되지 않았다.

    (간선급행버스체계 설계지침(2006. 12, 국토해양부)의 도시부 정류장 설치 간격은 최소 500m 이상으로 설치

    하도록 규정되어 있음)

 

(5) 4단계(교차로 접근지체 계산)

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준 평가에 사용하기 위한 지체는 평균제어지체이다. 평균제어

    지체는 균일지체, 증분지체, 연동계수, 추가지체를 이용하여 구하며 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의

    평균제어지체 계산식은 기존 도시 및 교외 간선도로의 평균제어지체 계산식과 동일하다.(12장 2절 참조)

    다만, 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 경우 중앙버스전용차로가 포함되어 있으므로 일반차로의 직진

    차로군과 중앙버스전용차로를 구분하여 각각 별도의 차로군을 적용하여 평균제어지체를 구한다. 또한, 중앙버스

    전용차로의 용량은 기존 도시 및 교외간선도로의 용량과는 차이가 있으므로 8장의 신호교차로 부분에서 제시한

    중앙버스전용차로 용량산정방법을 이용하여 구한다.

 

(6) 5단계[중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 평균통행속도 계산]

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 전체의 평균통행속도는 분석구간별 중앙버스전용차로와 일반차로의

    교통량, 순행시간, 교차로 총 접근지체, 구간길이를 이용하여 구한다.(교통량은 중앙버스전용차로가 설치된

    간선도로 전체의 평균통행속도 계산 시 일반차로와 중앙버스전용차로의 교통량 가중평균속도을 반영하기

    위해서 필요한 자료임)

    제2단계에서 분류한 분석구간 길이, 제3단계에서 구한 순행시간, 제4단계에서 구한 접근지체, 중앙

    버스전용차로와 일반차로 교통량을 이용하여 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 분석구간별 또는

    전체구간의 평균 통행속도를 계산한다.

    간선도로 분석구간의 평균통행속도는 (식 12-10)을 적용하여 구한다.

 

  

   ×        ×   

  ×         × 구간길이

 

(식 12-10)

 

여기서,

  = 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간의 평균통행속도(kph)

   = 중앙버스전용차로 분석구간의 통행시간(초)

   = 일반차로 분석구간의 통행시간(초)

   = 중앙버스전용차로 분석구간의 첨두시 교통량(대/시)

    = 일반차로 분석구간의 첨두시 교통량(대/시)

3,600 = 속도를 kph로 환산하기 위한 환산계수

 

 

   or     당 순행시간×    (식 12-11)

 

여기서,

 or  = 중앙버스전용차로 또는 일반차로 분석구간 통행시간(초)

 = 분석구간의 연장(km)

km당 순행시간 = 중앙버스전용차로 또는 일반차로 일부 구간의 km당 총 순행시간(sec/km)

 = 중앙버스전용차로 또는 일반차로 일부 구간으로 분석대상범위 내의 모든 교차로에서의

      총접근지체(s)

 

간선도로 전체의 평균통행속도는 (식 12-12)를 적용하여 구한다.

 

   



   ×       ×   

  ×



         × 구간길이

(식 12-12)

 

여기서,

  = 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간의 평균통행속도(kph)

 = 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석대상 범위 내 분석구간 수

 

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준 계산을 위한 분석표

간선도로명 : 동쪽 방향

통행속도=총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

구간도로구분

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균

정지지체

(s)

기타

지체

교통량

(대/시)

구간

총시간

(s)

구간

총길이

(km)

구간

통행

속도

(kph)

구간평균

통행속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1

일반차로 0.5 I 80 1 27.0 9.44 620 36.44 0.5 49.40

버스전용 41.44 C

차로

0.5 I 80 1 66.5 9.08 135 75.58 0.5 23.81

2

일반차로 0.6 I 80 2 31.8 9.97 590 41.77 0.6 51.71

버스전용 43.73 C

차로

0.6 I 80 2 74.4 9.63 130 84.03 0.6 25.71

3

일반차로 0.5 I 80 3 27.0 7.66 577 34.66 0.5 51.94

버스전용 43.21 C

차로

0.5 I 80 3 66.5 7.46 125 73.96 0.5 24.34

4

분석구간1의 일반차로와 버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×  × 

×    ×

 

5

분석구간2의 일반차로와 버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×  × 

×    ×

 

6 분석구간3의 일반차로와 버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×  × 

×    ×

7  

8 버스간선도로전체 평균통행속도 =

× ×  ×   ×   ×   ×

×    ×     ×     ×

9  

10 LOS : C

 

그림 12-9 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준 계산의 예

 

(7) 6단계(서비스수준 평가)

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준은 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 전체구간을

    따라 원활하고 효율적으로 움직이는 직진 교통류를 기준으로 하며, 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 전반에

    있어서 모든 구간들의 유형이 동일할 때 의미가 있다.

    중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 결정은 본 편람의 간선도로 서비스수준 결정

    기준을 준용하는 것으로 한다. 앞서 중앙버스전용차로의 유형을 결정하는 과정에서 중앙버스전용차로가

    기능 특성상 고규격이나 저규격에 포함되기는 어렵고, 또한 3차로 이상의 양호한 도로여건을 갖추고

    있어야 설치가 가능하다는 점을 들어 중앙버스전용차로가 포함된 간선도로의 도로유형을 I 하나 만으로

    분류하였다. 이러한 점을 고려하여 본 편람에서는 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준

    결정 기준으로서 간선도로유형 I의 기준을 준용하여 사용하는 것으로 결정한다.

 

<표 12-12> 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 기준

 

간선도로유형 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로

자유속도 범위(kph) 85 ~ 75

자유속도 기준(kph) 80

서비스수준 평 균 통 행 속 도(kph)

A ≥ 67

B ≥ 51

C ≥ 37

D ≥ 28

E ≥ 21

F ≥ 10

FF ≥ 6

FFF ＜ 6

 

 

4. 예 제

<예제 1> 간선도로 유형 분류

편도 3차로, 좌회전 전용차로 유, 우회전 전용차로 무, km당 버스정류장 수는 1.5개이며 신호등간 평균거리는

650m이다. 주변개발정도는 보통 수준이며, 상업 ․ 업무지역을 통과하는 이 도로의 유형을 구하여라.

 

<풀 이>

간선도로 유형 결정을 위해서는 분석대상 간선도로의 지역구분과 도로여건을 알아야 한다. 지역

구분과 도로여건 범주는 본 장의 <표 12-3>에 나와 있다.

우선 km당 버스정류장수가 1.5개, 신호등간 평균거리는 650m, 즉 km당 1.5개이므로 지역구분

범주에서 보면 중간부 또는 교외부이다. 그러나 주변개발정도가 보통 수준으로 상업 ․업무지역이므로

중간부 또는 도심부에 해당될 수도 있다. 본 예제와 같이 기준이 혼재되어 있을 때는 사용자의 공학적

판단에 의해 결정하여야 하며, 이 경우 중간부로 보는 것이 적절할 것이다.

중간부에서 편도 3차로, 좌회전 전용차로 유, 우회전 전용차로 무인 지역이므로 도로여건 범주에서

보통인 지역이다. 결론적으로 지역구분 범주상 보통인 지역에 속하므로 <표 12-4>에서 찾아보면 이러한

간선도로는 유형 Ⅱ로 결론지을 수 있다.

 

<예제 2> 고정신호 제어 간선도로의 서비스수준 판정

도심부와 교외부를 연결하는 다음과 같은 간선도로가 고정신호로 제어되고 있을 때, 교차로 1에서 4 사이

구간의 서비스수준을 구하라. 도로주변의 노변마찰은 거의 없는 상황이다.

 

교차로 1 교차로 2 교차로 3

500m

구간 1

600m

구간 2

500m

구간 3

교차로 4

 

․ 대상 간선도로는 직진차로 2개, 좌회전 전용차로 1개

․ 교차도로는 직진차로 1개, 좌회전 전용차로 1개

․ 링크 중간에 신호횡단보도는 없음

교 통 량 (vph)

교차로 1 교차로 2 교차로 3 교차로 4

EB

좌 회 전

직 진

우 회 전

187

1,250

62

155

1,240

60

107

1,180

129

100

1,154

50

WB

좌 회 전

직 진

우 회 전

NB

좌 회 전

직 진

우 회 전 60 81 44 90

SB

좌 회 전

직 진

우 회 전

145 95 80 80

․ 대상 간선도로는 직진차로 2개, 좌회전 전용포켓 1개

․ 교차도로는 직진차로 1개, 좌회전 전용포켓 1개

․ 신호주기는 4개 교차로 모두 70초, 녹색시간은 35초

․ 옵셋(offset)은 교차로 2, 3, 4에서 각각 진행방향으로 24초, 30초, 20초

․ 차로당 포화교통류율은 1,600대/녹색시간(시)/차로

․ 초기 대기차량은 없음

 

<풀 이>

중간부 간선도로로서 편도 2차로로 운영되고 있으므로, 분석대상 구간의 도로조건은 보통으로 분류

된다. 따라서 간선도로 유형 Ⅱ에 해당되며 자유속도는 70kph가 된다.

우선 <그림 12-10a>에서 구간길이, 간선도로 유형, 자유속도, 순행시간을 기입한다.

그리고, 녹색시간 비율(g/C)과 통행시간과 옵셋의 차이를 통해 <표 12-8>에 나타난 고정신호 연동

계수 값을 찾는다. 다음은 교차로 2에 대한 서비스수준을 판정하는 과정을 설명하는 것이다. 우선

통행시간과 녹색시간 비율을 구하면 다음과 같다.

 

통행시간(TT)은 



≅ 초 이고, 녹색시간 비율은 g/C = 35/70 = 0.5 이다. 이 값을 가지고

옵셋의 편의율(TVO)을 구하면,

 

  

     

 

  

  이다.

 

위의 두 값을 가지고 <표 9-8>에서 교차하여 고정신호 연동계수(PF)를 찾아보면 0.71과 0.58 사이의

값을 가지는데 보간법으로 구하면 PF = 0.68 이다.

위에서 산정된 연동계수를 이용하여 <그림 12-10b>와 같이 교차로별 총 접근지체를 구한다. 그리고

다시 <그림 12-10a>로 가서 분석구간별 서비스수준과 전체 분석대상 구간에 대한 서비스수준을 구한다.

 

간선도로 서비스수준 계산을 위한 분석표

간선도로명 : 예제 2 동쪽 방향

통행속도=총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

구간

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균

정지지체

(s)

기타

지체

구 간

총시간

(s)

구 간

총길이

(km)

구 간

통행속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1 0.5 II 70 1 25.72 7.20 32.92 0.5 54.68 B

2 0.6 II 70 2 30.86 7.36 38.22 0.6 56.51 B

3 0.5 II 70 3 25.72 6.37 32.09 0.5 56.09 B

4

5 Σ = 103.23

6

(1.6×3,600)/103.23 = 55.80

7

8

9 LOS = B

10

11

12

13

14

15

 

그림 12-10a <예제 2> 서비스수준 계산

 

간선도로에서의 각 교차로 지체 산정

간선도로명 : 예제 2 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소

구

간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa

V/c

(x)

차로그룹

용량 Q

(vphpl)

균일

제어

지체

(s)b

연동

계수

(PF)c

단일로

횡단신호

보정계수

(fcw)

증분

지체

(s)d

추가

지체

(s)e

교차로

서비스

수 준

차량당

평균제어

지체(s)f

1 70 0.5 0.23 0.45 1600 9.89 0.68 1.00 0.47 0 A 7.20

2 70 0.5 0.22 0.44 1600 9.89 0.70 1.00 0.44 0 A 7.36

3 70 0.5 0.21 0.41 1600 9.78 0.61 1.00 0.40 0 A 6.37

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

a    ÷     ×  로 구할 수 있음.

b(식 9-3)로 구함.

c<표 9-8>로 구함.

d(식 9-4)로 구함.

e(식 9-5)으로 구함.

f(식 9-2)로 구함.

 

그림 12-10b <예제 2> 교차로 별 지체산정

 

<예제 3> 감응신호 제어 간선도로의 서비스수준 판정

차로수는 편도 4차로이고 좌회전 전용포켓이 있다. km당 버스 정류장수는 3개, km당 신호교차로수는 2개이다.

또한 도로주변은 업무 ․상업지역이다. 교차로의 상세한 자료와 간선도로 구간길이는 뒤의 분석표 <그림 12-11a>와

<그림 12-11b>에 기록되어 있다. 이면도로 교통량은 거의 없으며, 주방향은 북쪽 방향으로 신호연동(감응신호

체계)이 잘 되어 있을 때 간선도로의 서비스수준을 판정하라.

 

<풀 이>

다음 단계에 의해 결정한다.

① 1단계 - 분석대상 간선도로 설정

    분석대상 간선도로는 예제와 같다.

② 2단계 - 간선도로 유형 결정

    간선도로 유형은 <표 12-3>의 간선도로 유형결정기준에 따라 결정한다.

    분석대상 간선도로의 지역구분과 도로여건 범주에 따라 정리해 보면 다음과 같다.

 

▪ 차로수는 편도 4차로

▪ 버스정류장은 km당 3개

▪ 신호교차로는 km당 2개

 

    위의 조건으로 볼 때 도로여건상 양호, 지역구분여건상 도심이다. 그러므로 <표 12-4> 간선도로

    유형기준에 따라 Ⅱ유형에 속한다. <표 12-2>에서 보듯이 Ⅱ유형의 자유속도는 70kph이다.

③ 3단계 - 간선도로 분석 구간 결정

    분석구간은 사용자의 판단에 따라 분석구간을 묶을 수 있다. 예를 들면 아래와 같이 분석구간을

    3개로 나눌 수 있다.

 

소 구 간 분 석 구 간 구 간 길 이

1 1 0.4

2

3

4

2

0.6

0.6

0.6

5

6

3

0.5

0.5

 

 

④ 4단계 - 순행시간 산정

    본 예제의 간선도로 분석구간은 Ⅱ유형이며, 자유속도가 70kph이다. 또한 이면도로 교통량이 거의

    없으므로 노변마찰은 소에 속한다. 이러한 조건에서 각 소구간의 순행시간을 <표 12-5>에서 구해보면

    다음과 같다.

    0.4km구간의 순행시간은 0.4km×63초/km = 25.2초

    0.6km구간의 순행시간은 0.6km×58초/km = 34.8초

    0.5km구간의 순행시간은 0.5km×60초/km = 30.0초이다.

 

⑤ 5단계 - 교차로 접근지체 계산

    <그림 12-11b>는 본 예제 간선도로의 각 교차로 지체계산을 위한 자료이다. 간선도로 기능은 직진

    교통류의 원활한 처리에 있으므로, 직진교통류가 사용하는 주요차로그룹에 관련된 자료들이 있어야

    한다. 일반적으로 이러한 자료들은 각 교차로 평가에 이용된다. 본 예제에서는 주어진 비 및 용량을

    가지고 계산하였지만, 실제로는 9장 신호교차로 용량산정 방식에 따라 구해야 한다.

    지체산정 양식 중 교차로 정지지체는 본 편람 (식 12-3)과 (식 12-4)에 의해 계산된다.

    여기서 각 교차로에 접근하는 차량들의 도착형태를 구해야 하는데, 본 예제에서는 이미 북쪽방향으로

    신호 연동된다는 것을 알고 있으므로 도착형태가 5인 것을 알 수 있다. 감응 신호조건에서    x 에

    따른 도착형태 5의 연동계수는 다음과 같다.

 

V/c, x 연동계수

≤ 0.6 0.40

0.8 0.50

1.0 0.61

 

<그림 12-11a>에 나와 있는 자료에 의해  비가 0.6보다 작은 것을 알 수 있으므로 연동계수=

0.4이다. 따라서 연동계수의 교차로 정지지체를 곱하여 연동보정된 정지지체를 구한다.

 

⑥ 6단계 - 평균통행속도 계산

    4단계에서 구한 순행시간과 5단계에서 얻은 교차로 지체를 이용하여 평균통행속도를 구한다. 구한

    값은 <그림 12-11b>에 기록한다. 여기서 얻은 평균통행속도는 7단계의 서비스수준 평가에 사용된다.

 

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로에서의 각 교차로 지체 분석표

간선도로명 : 예제 3 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소

구

간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa

V/c

(x)

차로그룹

용량

Q

(vphpl)

균일

제어

지체

(s)b

연동

계수

(PF)c

단일로

횡단신호

보정계수

(fcw)

증분

지체

(s)d

추가

지체

(s)e

교차로

서비스

수준

차량당

평균

제어지체

(s)f

1 100 0.4 0.23 0.57 1,600 23.1 0.4 1.00 0.86 10.10 B 12.8

2 100 0.4 0.20 0.50 1,600 22.5 0.4 1.00 0.65 9.65 B 12.3

3 100 0.6 0.21 0.52 1,600 22.8 0.4 1.00 0.70 9.82 B 12.5

4 100 0.6 0.24 0.60 1,600 23.7 0.4 1.00 0.97 10.45 B 13.3

5 100 0.5 0.23 0.58 1,600 23.4 0.4 1.00 0.89 10.25 B 13.0

6 100 0.5 0.22 0.56 1,600 23.1 0.4 1.00 0.82 10.06 B 12.8

7

8

9

10

11

12

13

14

15

a s = Q ÷ (g/C), q = (V/c) x Q로 구할 수 있음.

b(식 9-3)로 구함.

c<표 9-8>로 구함.

d(식 9-4)로 구함.

e(식 9-5)으로 구함.

f(식 9-2>로 구함.

 

 

그림 12-11a <예제 3> 교차로 별 지체산정

 

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준 분석표

간선도로명 : 예제 3 방향

통행속도=총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

소

구

간

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균

제어지체

(s)

기타

지체

구 간

총시간

(s)

구 간

총길이

(km)

구 간

통행속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1 0.4 II 70 1 25.2 12.8 38.0 0.4 37.9 C

2 0.4 II 70 2 25.2 12.3 37.5 0.4 38.4 C

3 0.6 II 70 3 24.8 12.5 47.3 0.6 45.7 C

4 0.6 II 70 4 34.8 13.3 48.1 0.6 44.9 C

5 0.5 II 70 5 30.0 13.0 43.0 0.5 41.9 C

6 0.5 II 70 6 30.0 12.8 42.8 0.5 42.1 C

7 Σ = 256.7

8

9



 × 

  kph

10

11

12 LOS : B

13

14

15

 

그림 12-11b <예제 3> 서비스수준 계산

 

⑦ 7단계 - 서비스수준 평가

    여러 단계를 통해 구한 값을 가지고 서비스수준을 평가한다. 6단계에서 얻은 평균통행속도는 간선

    도로 서비스수준 평가의 척도로 사용되는데, 그 값에 따른 서비스수준은 <표 12-8>에서 보는 바와

    같다.

 

 

<예제 4> 고정신호 제어(비연동) 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 판정

도심부와 교외부를 연결하는 다음과 같은 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로가 고정신호로 제어되고 있을 때,

교차로 1에서 4 사이 구간의 서비스수준을 구하라. 도로주변의 노변마찰은 거의 없는 상황이다. 단, 모든

정류장에 앞지르기 차로는 존재한다.

 

교 통 량 (vph)

교차로 1 교차로 2 교차로 3 교차로 4

EB

좌 회 전

직 진

우 회 전

187

625(135)

155

620(135)

107

590(130)

100

577(125)

WB

좌 회 전

직 진

우 회 전

NB

좌 회 전

직 진

우 회 전

SB

좌 회 전

직 진

우 회 전

 

 

․ 대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로에 포함된 교차로는 고정신호제어이며 비연동임

․ 대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로는 직진차로 3개(일반차로 2개, 중앙버스전용차로 1개), 좌회전

  전용차로 1개

․ 교차도로는 직진차로 1개, 좌회전 전용차로 1개

․ 링크 중간에 신호횡단보도는 분석구간 당 1개씩 존재함

․ 신호주기는 4개 교차로 모두 70초, 녹색시간은 35초

․ 옵셋(offset)은 교차로 2, 3, 4에서 각각 진행방향으로 24초, 30초, 20초

․ 차로당 포화교통류율은 일반차로 1,600대/녹색시간(시)/차로, 중앙버스전용차로 1,100대/녹색시간(시)/차로

․ 초기 대기차량은 없음

․ ()안은 중앙버스전용차로 버스교통량임

 

<풀 이>

다음 단계에 의해 결정한다.

① 1단계 - 분석대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 설정

              중앙버스전용차로가 설치된 간선도로로서 중앙버스전용차로를 포함하여 편도 3차로로 운영되고

              있으므로, 간선도로의 유형은 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로(I)에 해당되며 자유속도는 80kph가

              된다.

② 2단계 - 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석 구간 분류

              교차로 1~4구간까지 모두 중앙버스전용차로를 포함하고 있고 4개 교차로가 모두 신호교차로이므로

              분석구간은 아래와 같이 분류된다.

 

교차로1~교차로2 : 분석구간 1

교차로2~교차로3 : 분석구간 2

교차로3~교차로4 : 분석구간 3

총 3개의 분석구간으로 분류

 

③ 3단계 - 순행시간 산정

              본 예제의 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간은 도로유형 I에 해당하므로 자유속도가

              80kph이다. 일반차로의 경우 이면도로 교통량이 거의 없으므로 노변마찰은 소에 속한다. 이러한 조건에서

              각 분석구간의 순행시간을 <표 12-5>에서 구해보면 아래와 같다.

 

일반도로 : 분석구간1의 순행시간은 0.5km×54초/km = 27.0초

분석구간2의 순행시간은 0.6km×53초/km = 31.8초

분석구간3의 순행시간은 0.5km×54초/km = 27.0초

 

버스전용차로의 경우 모든 구간에 정류장이 존재하며 모든 정류장에는 앞지르기 차로가 존재하므로

이러한 조건에서 각 분석구간의 순행시간을 <표 12-11>에서 구하면 아래와 같다.

 

버스전용차로 : 분석구간1의 순행시간은 0.5km×133초/km = 66.5초(버스정류장 유)

분석구간2의 순행시간은 0.6km×124초/km = 74.4초(버스정류장 유)

분석구간3의 순행시간은 0.5km×133초/km = 66.5초(버스정류장 유)

 

④ 4단계 - 교차로 접근지체 계산

    <그림 12-12b>는 본 예제 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 각 교차로 지체산정을 위한 자료

    이다. 차량당 평균제어지체는 균일제어지체, 증분지체, 추가지체, 연동계수, 신호교차로간 보행자 횡단신호

    보정계수를 이용하여 산정하며 분석구간1의 중앙버스전용차로 교차로 접근지체 계산과정은 아래와 같다.

 

- 일반차로 교차로 접근지체 계산

분석구간의일반차로균일제어지체d   

 



 





× 

 





 ×     

 초

 

- 주기 : 70초

- 녹색시간 : 35초

- 차로그룹 용량 : 1,600대/시

- 직진차로 교통량 : 620대/시

분석구간의일반차로증분지체d  

 

 ×  ×





 



     



      × 

 ×    



 초

 

분석구간1의 일반차로 추가지체()는 초기 대기차량이 없다고 했으므로 0초이다.

고정신호 연동계수는 녹색시간 비율(g/C)과 통행시간과 옵셋의 차이를 이용하여 <표 12-8>에서 값을

찾는다.

 

분석구간의 녹색시간비율 



 

 

분석구간의 자유속도   ×  

 

 초

 

분석구간의 통행시간  



≅ 초

 

 

분석구간의 옵셋편의율   

 

     

 

  

  

 

분석구간의 고정신호연동계수   

 

산출된 TVO가 0보다 적으므로 -0.02에 1을 더하면 최종 TVO값은 0.98이 된다.

위의 두 값을 가지고 <표 12-8>에서 고정신호 연동계수(PF)를 찾아보면 1.06과 0.74사이의 값을

가지는데 보간법으로 구하면 PF = 0.804 이다.

 

신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수()는 신호횡단보도가 분석구간 당 1개씩 존재한다고 하였고

비연동이므로 <표 12-7>에 의해 보정계수는 1이 된다.

 

분석구간의 일반차로 차량당평균제어지체   ×  ×     

  ×  ×     

 초

 

- 중앙버스전용차로 교차로 접근지체 계산

  분석구간의버스전용차로균일제어지체d   

 

 









× 

 





 ×   

 초

 

- 주기 : 70초

- 녹색시간 : 35초

- 차로그룹 용량 : 550대/시(버스포화교통류율 1,100대/시×1차로×(35/70))

- 교통량 : 135대/시

 

분석구간의버스전용차로증분지체d  

 

 ×  ×









  

 



   × 

 ×  



 초

 

분석구간1의 중앙버스전용차로 추가지체()는 초기 대기차량이 없다고 했으므로 0초이다.

고정신호 연동계수는 일반차로와 같으므로 0.804이다.

신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수( )는 신호횡단보도가 분석구간 당 1개씩 존재한다고 하였고

비연동이므로 <표 12-7>에 의해 보정계수는 1이 된다.

 

분석구간의 버스전용차로 차량당평균제어지체   ×  ×     

  ×  ×     

 초

 

⑤ 5단계 - 평균통행속도 계산

    3단계에서 구한 순행시간과 4단계에서 얻은 교차로 지체를 이용하여 일반차로와 중앙버스전용차로

    각각의 평균통행속도를 구한다. 다음은 분석구간별 평균통행속도 결과이다.

 

일반도로 : 분석구간1의 통행속도는   

 

  × 

 

 

분석구간2의 통행속도는   

 

  × 

 

 

분석구간3의 통행속도는   

 

  × 

 

 

버스전용차로 : 분석구간1의 통행속도는   

 

  × 

 

 

분석구간2의 통행속도는   

 

  × 

 

 

분석구간3의 통행속도는   

 

  × 

 

 

분석구간1의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량 가중평균통행속도는

 



 ×    ×  

  ×     × 

 

 

분석구간2의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량 가중평균통행속도는

 



 ×    ×  

  ×     × 

 

 

분석구간3의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량 가중평균통행속도는

 



 ×    ×  

  ×     × 

 

 

버스전용차로와 일반차로의 교통량을 반영한 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 전체의 평균통행

속도는 다음과 같다.

 

 

버스간선도로전체 평균통행속도

 ×    ×    ×    ×    ×    × 

 ×    ×      ×      × 

 

 

⑥ 6단계 - 서비스수준 평가

    5단계에서 구한 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 평균통행속도를 중앙버스전용차로가 설치된

    간선도로 서비스수준 평가표(<표12-12>)를 이용하여 서비스수준을 평가한다.

    예제4의 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준은 C이다.

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준 계산을 위한 분석표

간선도로명 : 예제 2 동쪽 방향

통행속도=총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

구간 도로구분

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균

정지지체

(s)

기타

지체

교통량

(대/시)

구간

총시간

(s)

구간

총길이

(km)

구간

통행

속도

(kph)

구간평균

통행속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1

일반차로 0.5 I 80 1 27.0 9.44 620 36.44 0.5 49.40

41.44 버스전용 C

차로

0.5 I 80 1 66.5 9.08 135 75.58 0.5 23.81

2

일반차로 0.6 I 80 2 31.8 9.97 590 41.77 0.6 51.71

버스전용 43.73 C

차로

0.6 I 80 2 74.4 9.63 130 84.03 0.6 25.71

3

일반차로 0.5 I 80 3 27.0 7.66 577 34.66 0.5 51.94

버스전용 43.21 C

차로

0.5 I 80 3 66.5 7.46 125 73.96 0.5 24.34

4

분석구간1의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×  × 

×    ×

 

5

분석구간2의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×  × 

×    ×

 

6 분석구간3의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×  × 

×    ×

7  

8 버스간선도로 전체 평균통행속도 =

× ×  ×   ×   ×   ×

×    ×     ×     ×

9  

10 LOS : C

 

그림 12-12a <예제 4> 서비스수준 계산

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로에서의 각 교차로 지체 계산

간선도로명 : 예제 2 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소구간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa

V/c

(x)

차로

그룹

용량

Q

(vphpl)

균일

제어

지체

(s)b

연동

계수

(PF)c

단일로

횡단

신호

보정

계수

(fcw)

증분

지체

(s)d

추가

지체

(s)e

교차로

서비스

수 준

차량당

평균

제어

지체

(s)f

1

일반차로 70 0.5 0.19 0.39 1600 10.9 0.804 1.00 0.71 0 A 9.44

버스전용차로 70 0.5 0.12 0.25 550 10.0 0.804 1.00 1.06 0 A 9.08

2

일반차로 70 0.5 0.18 0.37 1600 10.7 0.868 1.00 0.66 0 A 9.97

버스전용차로 70 0.5 0.12 0.24 550 9.9 0.868 1.00 1.01 0 A 9.63

3

일반차로 70 0.5 0.18 0.36 1600 10.7 0.658 1.00 0.63 0 A 7.66

버스전용차로 70 0.5 0.11 0.23 550 9.9 0.658 1.00 0.96 0 A 7.46

a    ÷     ×  로 구할 수 있음.

b(식 12-3)로 구함.

c<표 12-8>로 구함.

d(식 12-4)로 구함.

e(식 12-5)으로 구함.

f(식 12-2)로 구함.

 

그림 12-12b <예제 4> 교차로 별 지체계산

 

 

<예제 5> 감응신호 제어 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 판정

차로수는 편도 5차로(버스전용차로 1차로 포함)이고 좌회전 전용포켓이 있다. 분석구간당 버스정류장수는 1, km당

진출입로수 3개, km당 신호교차로수는 2개이다. 또한 도로주변은 업무 ․ 상업지역이다. 교차로의 상세한 자료와

간선도로 구간길이는 뒤의 분석표 <그림 12-13a>와 <그림 12-13b>에 기록되어 있다. 이면도로 교통량은 거의

없으며, 주방향은 동쪽방향으로 신호연동(감응신호 체계)이 잘 되어 있을 때 간선도로의 서비스수준을 판정

하라.

단, 차로별 포화교통류율은 1600vphgpl이며, 신호주기는 100초이다

 

<풀 이>

① 1단계 - 분석대상 간선도로 설정

    분석대상 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로는 예제와 같다.

② 2단계 - 간선도로 분석 구간 결정

    <그림 12-13a>와 같이 분석구간을 나눈다. 분석구간은 사용자의 판단에 따라 분석구간을 묶을 수

    있다. 예를 들면 아래와 같이 분석구간을 3개로 나눌 수 있다.

 

소 구 간 분 석 구 간 구 간 길 이(km)

1(O) 1 0.4

2(X)

3(O)

4(X)

2

0.6

0.6

0.6

5(O)

6(X)

3

0.5

0.5

 

주: (O)는 버스정류장 유, (X) 버스정류장 무, 모든 정류장에 앞지르기 차로는 존재함

 

③ 3단계 - 순행시간 산정

    본 예제의 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 분석구간은 자유속도가 80kph이다. 또한 이면도로

    교통량이 거의 없으므로 노변마찰은 소에 속한다. 이러한 조건에서 각 소구간의 순행시간을 <표 12-5>에서

    구해보면 다음과 같다.

 

일반도로 : 0.4km구간의 순행시간은 0.4km×56초/km = 22.4초

0.6km구간의 순행시간은 0.6km×53초/km = 31.8초

0.5km구간의 순행시간은 0.5km×54초/km = 27.0초

버스전용차로 : 0.4km구간의 순행시간은 0.4km×144초/km = 57.6초(버스정류장 유)

0.6km구간의 순행시간은 0.6km×124초/km = 74.4초(버스정류장 유)

0.6km구간의 순행시간은 0.6km×64초/km = 38.4초(버스정류장 무)

0.5km구간의 순행시간은 0.5km×133초/km = 66.5초(버스정류장 유)

0.5km구간의 순행시간은 0.5km×66초/km = 33.0초(버스정류장 무)

 

④ 4단계 - 교차로 접근지체 계산

    <그림 12-13b>는 본 예제 간선도로의 각 교차로 지체산정을 위한 자료이다. 본 예제에서는 주어진

     비 및 용량을 가지고 계산하였지만, 실제로는 8장 신호교차로 용량산정 방식에 따라 구해야 한다.

    지체산정 양식 중 교차로 접근지체는 본 편람 (식 12-2)에 의해 계산된다.

    여기서 각 교차로에 접근하는 차량들의 도착형태를 구해야 하는데, 본 예제에서는 이미 동쪽방향으로

    신호 연동된다는 것을 알고 있으므로 도착형태가 5인 것을 알 수 있다. 감응 신호조건에서    x 에

    따른 도착형태 5의 연동계수는 다음과 같다.

    진행방향 V/c, x 연동계수

    직진 ≤ 0.6 0.40

    우회전 0.8 0.50

    동시신호좌회전 1.0 0.61

   주: <표 12-9> 감응신호의연동계수표에서 감응신호의 도착형태 5 부분임

   <그림 12-13a>에 나와 있는 자료에 의해  비가 0.6보다 작은 것을 알 수 있으므로 연동계수

   = 0.4이다. 따라서 연동계수의 교차로 정지지체를 곱하여 연동보정된 정지지체를 구한다.

 

⑤ 5단계 - 평균통행속도 계산

    3단계에서 구한 순행시간과 4단계에서 얻은 교차로 지체를 이용하여 평균통행속도를 구한다. 구한

    값은 <그림 12-13b>에 기록한다. 여기서 얻은 평균통행속도는 7단계의 서비스수준 평가에 사용된다.

 

 

간선도로에서의 각 교차로 지체 분석표

간선도로명 : 예제 2 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소구간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa

V/c

(x)

차로그룹

용량 Q

(vphpl)

균일

제어

지체

(s)b

연동

계수

(PF)c

단일로

횡단신호

보정계수

(fcw)

증분

지체

(s)d

추가

지체

(s)e

교차로

서비스

수 준

차량당

평균제어

지체(s)f

1

일반차로 100 0.4 0.23 0.57 1600 23.3 0.4 1 1.49 A 10.81

버스전용차로 100 0.4 0.08 0.21 440 19.7 0.4 1 1.09 A 8.95

2

일반차로 100 0.4 0.20 0.50 1600 22.5 0.4 1 1.12 A 10.12

버스전용차로 100 0.4 0.09 0.22 440 19.7 0.4 1 1.15 A 9.05

3

일반차로 100 0.6 0.31 0.52 1600 11.6 0.4 1 1.22 A 5.87

버스전용차로 100 0.6 0.11 0.19 660 9.0 0.4 1 0.64 A 4.25

4

일반차로 100 0.6 0.36 0.60 1600 12.5 0.4 1 1.68 A 6.68

버스전용차로 100 0.6 0.11 0.18 660 9.0 0.4 1 0.60 A 4.19

5

일반차로 100 0.5 0.29 0.58 1600 17.6 0.4 1 1.55 A 8.59

버스전용차로 100 0.5 0.10 0.20 550 13.9 0.4 1 0.82 A 6.37

6

일반차로 100 0.5 0.28 0.56 1600 17.4 0.4 1 1.43 A 8.37

버스전용차로 100 0.5 0.11 0.21 550 14.0 0.4 1 0.87 A 6.46

a s = Q ÷ (g/C), q = (V/c) x Q로 구할 수 있음.

b(식 12-3)로 구함.

c<표 12-8>로 구함.

d(식 12-4)로 구함.

e(식 12-5)으로 구함.

f(식 12-2>로 구함.

 

그림 12-13a <예제 3> 교차로 별 지체계산

 

간선도로 서비스수준 계산을 위한 분석표

간선도로명 : 예제 2 동쪽 방향

통행속도=총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

구간 도로구분

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균

정지지체

(s)

기타

지체

교통량

(vph)

구 간

총시간

(s)

구 간

총길이

(km)

구간

통행

속도

(kph)

구간

평균

통행

속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1

일반차로 0.4 I 80 1 22.4 10.8 912 33.2 0.4 43.4

39.67 C

버스전용차로 0.4 I 80 1 57.6 8.9 93 66.5 0.4 21.6

2

일반차로 0.6 I 80 2 31.8 10.1 800 41.9 0.6 51.5

50.80 C

버스전용차로 0.6 I 80 2 38.4 9.0 97 47.4 0.6 45.5

3

일반차로 0.6 I 80 2 31.8 5.9 832 37.7 0.6 57.3

50.18 C

버스전용차로 0.6 I 80 2 74.4 4.3 126 78.6 0.6 27.5

4

일반차로 0.6 I 80 2 31.8 6.7 960 38.5 0.6 56.1

55.48 B

버스전용차로 0.6 I 80 2 38.4 4.2 119 42.6 0.6 50.7

5

일반차로 0.5 I 80 3 27.0 8.6 928 35.6 0.5 50.6

45.52 C

버스전용차로 0.5 I 80 3 66.5 6.4 110 72.9 0.5 24.7

6

일반차로 0.5 I 80 3 27.0 8.4 896 35.4 0.5 50.9

50.22 C

버스전용차로 0.5 I 80 3 33.0 6.5 116 39.4 0.5 45.6

7

분석구간1의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×    ×  

  ×     × 

 

8

분석구간2의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×    ×  

  ×     × 

 

9

분석구간3의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×    ×  

  ×     × 

 

10

분석구간4의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×    ×  

  ×     × 

 

11

분석구간5의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×    ×  

  ×     × 

 

12

분석구간6의 일반차로와 중앙버스전용차로 통합 교통량가중평균통행속도는



 ×    ×  

  ×     × 

 

13

버스간선도로전체 평균통행속도

× × × × × × × × × × × ×

×  ×  ×  ×   ×  ×  ×

 

14 LOS : C

 

그림 12-13b <예제 3> 서비스수준 계산

 

 

⑥ 6단계 - 서비스수준 평가

    5단계에서 얻은 평균통행속도는 간선도로 서비스수준 평가의 척도로 사용되는데, 그 값에 따른

    서비스수준은 <표 12-12>에서 보는 바와 같다.

    <부록 A> 간선도로에서 시험차 주행법에 의한 속도조사 방법

    도시 및 교외 간선도로에서 서비스수준 판정을 위해 시험차 주행법을 이용하고자 할 때는 다음과

    같은 단계를 거쳐 수행한다.

 

1) 기하구조 자료, 간선도로 구간길이, 주변환경자료, 신호기간, 하루 중 선택된 시간대의 15분

    교통량 등의 자료조사를 하여 정리한다.

 

2) 간선도로 분석구간의 자유속도를 결정한다. 자유속도는 아주 적은 교통량의 상태에서 속도

    측정기와 시험차 주행에 의해 구한다. 즉, 관측자는 다른 차량의 영향을 받지 않는 중간지점에

    위치하여 속도측정기로 시험차의 속도를 조사한다. 또는 시험차에 직접 탑승하여 초시계를 이용하여

    속도측정을 한다.(분석구간은 본 장 제3단계의 분석구간 개념도를 참조) 시험차 주행을 여러 번

    반복, 그 결과를 분석하여 자유속도를 결정한다. 또한 그 결과는 간선도로 각 구간별로 측정

    하여 기록한다.

 

3) 단계 1, 2에서 얻은 자료와 간선도로유형 기준인 <표 12-4>를 이용하여 간선도로 등급을 결정

    한다.

 

4) 정해진 시간대에 시험차 주행에 의해 간선도로 구간의 통행시간을 조사한다.

 

① 관측자는 [부록 B], 즉 통행시간 현장자료 조사표의 자료를 얻기 위해 알맞은 측정장비를

    사용한다. 측정장비는 초시계 등을 이용한다.

② 관측자는 앞에서 정한 분석구간의 관측이 용이한 지점(주변건물 옥상 등)에서 분석구간 시작

    교차로에서 그 다음 교차로까지의 통행시간을 측정한다. 또는 시험차에 직접 탑승하여 통행

    시간을 측정한다. 이 때 차량이 정지하는 시간과 이유 등을 조사표에 기록하여 둔다.

③ 시험차량의 모든 통행이 차량군의 선두에서 출발하는 것을 피하기 위해 신호주기 내에서 시간

    대를 달리하여 출발한다.

④ 분석구간 중간지점에서 속도측정기로 통행속도를 측정하여 자유속도와의 관계가 어떤지 알아

    본다.

⑤ 각 구간과 각 시간대에 측정한 자료(평균통행시간, 교차로에서의 평균정지시간, 또는 다른

    이유에서의 정지: 주차 등)와 신호와 관련된 자료를 정리한다.

⑥ 시험차 주행의 최소 반복횟수는 관측된 자료의 편차에 따라 결정할 수 있는데, 교통량 상태에

    따라 10~12회 정도가 적당하다.

⑦ 이렇게 해서 얻어진 자료들은 컴퓨터로 자료를 정리 ․분석한다.

 

5) 측정한 통행시간과 구간길이를 이용하여 각 시간대별, 구간별 평균통행속도와 전체구간의 평균

통행속도를 결정한다.

 

6) 각 시간대별, 방향별 간선도로 구간과 전체구간의 서비스수준을 구하기 위해 <표 12-1>을 사용

한다. 이 값은 5단계에서 얻은 평균통행속도와 <표 12-1>을 비교하여 구한다.

 

 

 

<부록 B> 분석에 사용되는 분석표

 

간선도로 교차로별 지체산정

간선도로명 : 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소

구

간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa

V/c

(x)

차로그룹

용 량

Q

(vphpl)

균일

지체

(s)b

연동

계수

(PF)c

단 일 로

횡단신호보

정계수

(fcw)

무작위

지 체

(s)d

보정

정지

지체e

교차로

서비스

수 준

교차로

총접근

지체f

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

a s = Q ÷ (g/C), q = (V/c) x Q로 구할 수 있음.

b(식 12-4)로 구함.

c<표 12-8>로 구함.

d(식 12-5)로 구함.

e(식 12-3)으로 구함.

f(식 12-2)로 구함.

도시 및 교외 간선도로 제12장

576

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로에서의 각 교차로 지체 분석표

간선도로명 : 방향

작 업 번 호 : 날 짜 :

작성자 :

소구간

주기

길이

C

(s)

g/C q/sa

V/c

(x)

차로그룹

용량 Q

(vphpl)

균일

제어

지체

(s)b

연동

계수

(PF)c

단일로

횡단신호

보정계수

(fcw)

증분

지체

(s)d

추가

지체

(s)e

교차로

서비스

수 준

차량당

평균제어

지체(s)f

1

일반차로

버스전용차로

2

일반차로

버스전용차로

3

일반차로

버스전용차로

4

일반차로

버스전용차로

5

일반차로

버스전용차로

6

일반차로

버스전용차로

7

일반차로

버스전용차로

8

일반차로

버스전용차로

9

일반차로

버스전용차로

10

일반차로

버스전용차로

11

일반차로

버스전용차로

a s = Q ÷ (g/C), q = (V/c) x Q로 구할 수 있음.

b(식 12-4)로 구함.

c<표 12-8>로 구함.

d(식 12-5)로 구함.

e(식 12-3)으로 구함.

f(식 12-2)로 구함.

 

< 간선도로의 서비스수준 계산 분석표 >

 

간선도로 서비스수준 계산을 위한 분석표

간선도로명 : 방향

통행속도 =총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

구간

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

교차로

총접근

지체

기타

지체

구 간

총시간

(s)

구 간

총길이

(km)

구 간

통행속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

 

< 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 서비스수준 계산 분석표 >

 

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 서비스수준 계산을 위한 분석표

간선도로명 : 방향

통행속도=총시간  × 구간길이 작업번호 : 날 짜 :

작성자 :

구

간

도로구분

구간

길이

(km)

간선

도로

유형

자유

속도

(kph)

분석

구간

순행

시간

(s)

차량당

평균

정지

지체

(s)

기타

지체

교통량

(vph)

구간

총시간

(s)

구간

총길이

(km)

구간

통행

속도

(kph)

구간

평균

통행

속도

(kph)

구 간

서비스

수 준

1

일반차로

버스전용차로

2

일반차로

버스전용차로

3

일반차로

버스전용차로

4

일반차로

버스전용차로

5

일반차로

버스전용차로

6

일반차로

버스전용차로

7

일반차로

버스전용차로

8

일반차로

버스전용차로

9

일반차로

버스전용차로

 

 

< 통행속도 현장조사 분석표 >

 

통 행 속 도 현 장 조 사 분 석 표

간선도로명 : 날 짜 :

운 전 자 : 작 성 자 : 방 향 :

구간

교 차 로

구 간 명

구 간

길 이

(m)

통 행

시 간

(s)

정 지

시 간

(s)

통 행

시 간

(s)

정 지

시 간

(s)

통 행

시 간

(s)

정 지

시 간

(s)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

 

<부록 C> 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 효과분석 방법

 

도시 및 교외간선도로에서 중앙버스전용차로의 가장 큰 효과는 버스의 통행속도를 증가시켜 이를

통해 버스이용자들의 편의를 증진시키고, 대중교통 활성화를 통한 버스 이용률을 높이는 것이라 할 수

있다. 따라서 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 효과를 분석하기 위해서는 일반차로에서 주행하는

승용차의 통행속도는 다소 감소하더라도 중앙버스전용차로를 주행하는 버스의 통행속도를 증가시켜

더 많은 승객들이 통행속도 증가의 편익을 누리게 되는 측면으로 효과를 측정해야 할 것이다. 그러므로

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 효과를 측정하기 위해서 버스승객에 대한 편익을 고려한 새로운

효과분석 방법론의 개발이 필요하다.

기존의 도시 및 교외간선도로의 서비스 수준을 판정하기 위해 사용되는 MOE인 평균통행속도(km/h)를

중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의 효과분석 MOE로 동일하게 사용하되 각 차종별 재차인원을

고려한 수정된 효과척도를 제안한다.

도시 및 교외간선도로에 중앙버스전용차로를 설치함으로써 일반차로의 승용차 평균통행속도는 낮아질

것이고, 이에 반해 중앙버스전용차로의 버스 평균통행속도는 상대적으로 높아질 것이다. 기존에는

모든 차로의 통행속도가 같다라는 전제하에 간선도로 전체를 대표하는 하나의 속도만을 구하여 간선

도로의 서비스 수준을 판단하였지만, 중앙버스전용차로를 설치함으로써 일반차로와 중앙버스전용차로의

평균통행속도는 달라지므로 이들의 속도를 통합해서 하나의 대푯값을 구해야 할 것이다. 이 때 단순히

일반차로의 속도와 중앙버스전용차로의 속도를 각 차종별 교통량을 가중평균하여 중앙버스전용차로가

설치된 간선도로 속도의 대푯값으로 사용한다면 앞서 언급한 것처럼 중앙버스전용차로 운영으로 인한

부의편익만을 고려하게 되며, 중앙버스전용차로의 효과가 왜곡될 수 있으므로, 반드시 각 차종별 재차

인원을 고려한 평균속도를 구해야 할 것이다. 즉 각 차종별 재차인원을 고려한 속도의 가중평균을

구해야 한다는 것이다. (식 11C-1)은 재차인원을 고려한 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로의

MOE, 평균통행속도를 구하는 관계식을 나타내고 있다.

 

평균통행속도 

 

 ×    × 

 ×  ×    ×  × 

(식 11C-1)

 

여기서, Sp = 일반차로의 속도

SB = 버스전용차로의 속도

VP = 승용차 교통량

VB = 버스 교통량

PP = 승용차 재차인원

PB = 버스 재차인원

 

각 차종의 재차인원을 고려하여 도출한 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 효과분석 MOE 산정식의

적용성을 평가하기 위해 현장조사를 통해 수집된 시간대별 평균재차인원을 이용하여 간단한 예시를

통하여 적용하여 보았다.

승용차 교통량(VP) 1,800대/시, 버스 교통량(VB) 250대/시, 승용차 평균재차인원(PP) 1.25인/대, 버스

평균재차인원(PB) 15.05인/대, 가로 연장 1km일 경우, 도시 및 교외간선도로의 평균통행속도가

30km/h이고, 중앙버스전용차로를 설치할 경우 일반차로의 평균속도(SP)는 20km/h, 중앙버스전용차로의

평균속도(SB)를 40km로 가정하였다.

예시는 크게 3가지의 다른 경우, 즉 차종별 속도만을 고려한 단순평균, 차종별 교통량 및 속도를

고려한 가중평균, 차종별 교통량, 재차인원 및 속도를 고려한 가중평균에 대해 비교 평가해 보았다.

 

① 차종별 속도만을 고려한 단순평균

    평균통행속도  

 

   

  

 

 

(식 11C-2)

 

② 차종별 교통량 및 속도를 고려한 가중평균

    평균통행속도  

 

 

 ×    × 

   

 ×    × 

 

 

(식 11C-3)

 

③ 차종별 교통량, 재차인원 및 속도를 고려한 가중평균

    평균통행속도 

 

 ×    × 

 ×  ×    ×  × 



 ×    × 

 ×  ×    ×  × 

 

 

(식 11C-4)

 

위 예시의 경우에는 기존 간선도로의 통행속도는 30.0km/h였지만 중앙버스전용차로를 설치함으로써

재차인원을 고려한 가중평균속도는 32.5km/h로 전체 간선도로의 통행속도는 약 2.5km/h 증가한 것으로

나타난다. 또한 재차인원을 고려한 차량을 이용하는 승객의 입장에서 보면, 승용차 승객 2,250명은

인당 약 10.0km/h의 통행속도가 늦어졌지만, 버스 승객 3,763명은 인당 약 10.0km/h의 통행속도가

빨라져 전체적으로 중앙버스전용차로를 통해 더 많은 승객들이 통행속도 증가의 편익을 보게 된다.

이는 중앙버스전용차로의 설치로 간선도로 전체 측면으로도 평균 약 2.5km/h의 통행속도 증가의

편익을 보게 되고, 실질적으로 더 많은 승객들이 통행속도 증가의 편익을 보게 됨으로써 중앙버스전용

차로 설치의 목적에 부합한다.

<표 12C-1>는 현장조사를 통해 수집된 시간대별 차종별 재차인원 변화에 따른 중앙버스전용차로가

설치된 간선도로 평균통행속도의 변화를 보여주고 있다. 표에서 알 수 있듯이 모든 시간대에 걸쳐

중앙버스전용차로 설치로 인한 전체 간선도로 통행속도는 증가하는 것으로 분석되었으며, 특히 출퇴근

첨두시 상대적으로 버스 이용객들이 많은 시간대(8시∼9시, 18시∼19시)는 중앙버스전용차로 설치로

인한 통행속도 증가편익이 극대화 되는 것으로 나타났다. 상대적으로 버스 재차인원이 가장 낮은 오후

15시의 경우에도 전체 간선도로의 통행속도는 31.2km/h로 약 1.2km/h 증가한 것으로 나타났으며,

차종별 재차인원을 고려한 이용승객 측면으로 보더라도, 승용차 승객 2,232명, 버스 승객 2,828명으로

더 많은 승객들이 통행속도 증가의 편익을 보게 되는 것으로 분석되어 중앙버스전용차로 설치로 인한

버스이용자들의 편익을 증진시키고, 대중교통 활성화를 통한 버스 이용률 증가의 목적에 부합한다.

 

<표 12C-1> 시간대별 중앙버스전용차로가 설치된 간선도로 평균통행속도

 

시간대

재차인원(인/대)

평균통행속도

승용차 버스 (km/h)

8시 1.21 17.46 33.3

9시 1.23 19.84 33.8

10시 1.24 15.87 32.8

11시 1.24 12.11 31.5

12시 1.24 11.90 31.4

13시 1.24 12.65 31.7

14시 1.25 11.70 31.3

15시 1.24 11.31 31.2

16시 1.25 12.46 31.6

17시 1.26 15.90 32.7

18시 1.28 18.82 33.4

19시 1.27 23.04 34.3

 

주: 재차인원은 가구통행실태조사 현행화 연구용역 중 수도권 버스전용차로지점 현장조사 자료 활용

 

<부록 D> 부호 정의

 

◦ d = 차량당 평균제어지체(초/대)

◦ d 1 = 연동보정된 균일제어지체(초/대)

◦ d 2 = 임의 도착과 과포화를 나타내는 증분지체

◦ PF = 연동계수

◦ f cw = 신호교차로간 보행자 횡단신호 보정계수

◦ d 3 = 추가지체(spv)

◦ T = 분석기간의 길이(h)

◦ C = 신호주기(초)

◦ g = 유효 녹색시간(초)

◦ X = 해당 차로군의 포화도

◦ c = 분석기간중 해당차로군의 용량

◦ x = 교통량/용량 비( )

◦ Q b = 분석시점에 존재하는 초기차량대수(vph)

◦ V = 분석 기간중 해당차로군의 도착 교통량(vph)

◦ v = 차로그룹에 대한 설계교통량(vph)

◦ PHF = 첨두시간계수

◦ N = 차로수

◦ g/C = 녹색시간대 신호주기 비

◦ TVO = 옵셋 편의율

◦ Tc = 상류부 교차로의 정지선에서부터 분석 교차로의 정지선까지의 구간에서 신호에 의한

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

◦  = 간선도로의 연동에 필요한 공통주기(초)

◦ = 상류부 교차로와 분석교차로간의 연속진행방향 녹색신호 시작시간의 차이(초) 주기

                 보다 적은 값 사용

 

<부록 E> 2001년 도로용량편람과 개정 편람과의 차이점

 

2001년 편람의 내용은 변동사항이 없고, 버스전용차로 분석 방법이 추가되었음.