개념 한 쪽
다차로 도로의 성능평가는 용량, 서비스수준(LOS), 중차량 영향 등을 고려한 분석 방법론을 따른다. 설계교통량 산정은 AADT에 방향·시간 분배계수를 적용하여 설계시간 교통량을 구하고, 신호교차로와 고속도로의 용량 분석은 녹색시간 비율이나 포화류율, 차로당 용량 등을 사용해 판단한다.
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출제기준 단원 「분석 방법론」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 차로수 산정 계산 | 1 | AADT와 K·D를 적용해 필요한 차로수를 산정하는 계산 능력 |
| 신호교차로 포화도 계산 | 1 | 주기·녹색시간·통과대수로 v/c를 계산하는 절차 |
| 서비스수준 설명 판별 | 1 | LOS 등급별 특성 설명의 적절성 판단 |
다차로 도로는 여러 차로를 통해 차량이 자유롭게 차선 변경하며 운행하므로 서비스수준 평가에서 평균 통행속도나 밀도 같은 속도 기반 척도가 중요한다. 차로수가 많아 차선 변경이 용이하면 지체가 분산되어 속도가 서비스수준 판단의 핵심 지표가 된다.
고속도로나 연속교통류 시설의 이상적 조건은 특정 구조적 기준을 만족해야 한다. 대표적 숫자는 차로폭 3.6m와 측방 여유폭 1.8m이며, 경사 없는 평지 등의 조건을 전제로 한다. 이상적 조건은 포화교통량 산정 시 보정계수를 1로 볼 수 있게 하는 가정으로 본다.
중차량(트럭·버스)은 승용차에 비해 공간 점유와 주행 성능에 차이가 있어 용량을 감소시키므로 중차량보정계수를 적용한다. 보정계수는 각 차량 비율과 승용차환산계수의 차이를 이용해 1을 분자로 하는 역수 형태로 계산한다.
신호교차로의 포화도(v/c)는 실제 시간당 통과량을 신호에 따른 시간 가용 용량으로 나누어 산정한다. 실제 통과량은 주어진 단위(예: 대/주기)를 시간 단위(대/시)로 환산하고, 용량은 포화교통류율에 녹색시간 비율을 곱해 구해야 한다.
예 1 — 차로수 산정: AADT 60,000대, K=0.15, D=0.6이면 설계시간교통량 DDHV = 60,000 × 0.15 × 0.6 = 5,400대/시로 산정한다. 서비스수준 V/C=0.7 기준 처리용량은 5,400 ÷ 0.7 ≈ 7,714대/시이다. 차로당 용량이 2,200대/시일 때 편도 필요차로수는 7,714 ÷ 2,200 ≈ 3.5차로이며, 이를 왕복 기준으로 환산하면 왕복 8차로가 필요하다고 판단한다.
예 2 — 중차량보정계수 계산: 트럭 5%(환산계수 1.9), 버스 7%(환산계수 1.6)인 경우 분모는 1 + 0.05×(1.9-1) + 0.07×(1.6-1) = 1.087이므로 보정계수 f_HV = 1 / 1.087 ≈ 0.92로 구한다.
예 3 — 신호교차로 포화도: 주기 120초, 녹색 40초, 녹색 동안 차로당 평균 통과 18대이면 실제 교통량은 18 × (3600/120) = 540대/시가 된다. 포화류율 2,000대/시일 때 용량은 2,000 × (40/120) ≈ 666.67대/시이므로 v/c = 540 ÷ 666.67 ≈ 0.81로 계산한다.
계획중인 어떤 고속도로의 설계지정항목 중 계획년도 AADT=60,000대이다. 이 교통량을 계획서비스 수준(V/C=0.7)으로 처리하기 위해서는 몇 차로 도로가 되어야 하는가? (단, K=0.15, D=0.6, 차로당 용량(C)=2,200vph)
정답 ③ · 설계시간 교통량(DDHV) = AADT × K × D = 60,000 × 0.15 × 0.6 = 5,400vph입니다. 계획 서비스 수준 V/C=0.7을 만족하는 필요 용량은 5,400 / 0.7 = 7,714vph입니다.
계획연도 AADT에 방향별·시간별 분배계수(K,D)를 적용해 설계시간교통량을 구한 후 서비스 수준 기준 차로수를 산정한다.
신호교차로에서 주기가 120초, 녹색시간이 40초, 녹색시간에 통과한 차량이 평균 18대/차로이며 포화교통류율이 2,000대/시 일 때 포화도(v/c)는 얼마인가?
정답 ④ · 신호교차로의 포화도(v/c)는 실제 교통량을 신호 1주기 동안 통과 가능한 최대 교통량인 용량으로 나눈 값입니다. 1시간당 통과한 차량은 (18대/120초) × 3600초 = 540대/시입니다.
포화도(v/c)는 실제 교통량을 신호 주기별 용량으로 나눈 값으로, 용량은 포화류율에 녹색시간 비율을 곱해 구한다.
다음 중 서비스수준별 교통류의 상태에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 서비스수준(LOS) F등급은 혼잡이나 과도한 교통수요로 인해 발생하는 붕괴 상태를 의미합니다. 이 상태에서는 차량의 대기 행렬이 길어져 신호교차로를 통과하는 데 평균적으로 여러 주기의 시간이 소요되며, 특히 도시부 간선도로에서는 대상 구간 통과에 2주기 이상의 대기 시간이 발생하기도 합니다.
서비스수준 F는 붕괴 상태로, 신호교차로 통과에 평균 2주기 이상의 시간이 소요될 수 있음을 의미한다.
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