<BDBAB8B6C6AE20BDC5C8A3C3BCB0E8B8A620C0A7C7D120BAB8B0EDBCAD E31322E DBAAFC8AF2E687770>

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5 제출문 국토교통부장관귀하 스마트신호체계를위한교통신호제어기의연결허용기준 연구 과제최종보고서 30 부를제출합니다 연구기관명 ː 도로교통공단 ( 대표자 ) 신용선 ( 인 ) 연구책임자 : 수석연구원주두환연구진 : 부수석연구원권기환책임연구원강윤원선임연구원박순용, 홍경식연구원김도형, 강애라, 임장혁, 조원희

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7 제1장서론제2장신호제어기연결허용기준및규정검토제3장신호제어기구조및안전성검토제4장신호제어기연결시설물검토제5장신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 제6장결론및정책제언

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9 < 목차 > 제 1 장서론 1 1. 과업의배경및목적 1 2. 과업의주요내용및범위 2 제 2 장신호제어기연결허용기준및규정검토 4 1. 관련법규 4 2. 관련규정및매뉴얼 법령및기준검토 15 제 3 장신호제어기구조및안전성검토 신호제어기구조검토 전기적특성검토 국내외운영사례검토 신호제어기연결기준제시 49 제 4 장신호제어기연결시설물검토 교통안전시설심의위원회안건검토 교통안전시설물시범운영 교통안전시설물시범운영결과 63 i

10 제 5 장신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 79 제 6 장결론및정책제언 결론 정책제언 84 참고문헌 85 부록 86 부록 1. 교통안전시설심의위원회심의목록 86 ii

11 < 표차례 > < 표 1-2> 연구의시 공간적범위 3 < 표 2-1> Convention on Road Signs and Signals의가입국과승인국현황 4 < 표 2-2> 신호등의종류, 만드는방식및설치기준 6 < 표 4-1> 조사일시및임시운영기간 (LED 점자블록 ) 59 < 표 4-2> 조사일시및임시운영기간 ( 보행등상태보조시스템 ) 61 < 표 4-3> 보행신호와연계된발광형 LED점자블록시범운영결과요약 77 < 표 4-4> 보행신호와연계된발광형 LED점자블록시범운영결과요약 78 < 표 4-5> 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템시범운영결과요약 78 iii

12 < 그림차례 > < 그림 1-1> 연구의흐름도 3 < 그림 3-1> 시스템블록다이어그램 18 < 그림 3-2> 교통신호기내부실장구성도 19 < 그림 3-3> 주제어부 (MCU) 구성도 20 < 그림 3-4> 신호구동부신호전달개념도 23 < 그림 3-5> 표준규격신호등등기부구동장치구성체계 24 < 그림 3-6> 시스템이상시대응조치흐름도 33 < 그림 3-7> 적신호감시기능 ( 전류측정방식 ) 34 < 그림 3-8> 신호모순검지기능 ( 전압측정방식 ) 35 < 그림 3-9> CT 센서측정원리 37 < 그림 3-10> 국내보행자작동신호기설치사례 39 < 그림 3-11> 미국보행자작동신호기설치사례 40 < 그림 3-12> 영국보행자작동신호기설치사례 41 < 그림 3-13> 호주보행자작동신호기설치사례 41 < 그림 3-14> 시각장애인용음향신호기바탕음주파수 42 < 그림 3-15> 국내시각장애인용음향신호기설치사례 43 < 그림 3-16> 일본시각장애인용음향신호기설치사례 44 < 그림 3-17> 미국시각장애인용음향신호기설치사례 45 < 그림 3-18> 스웨덴시각장애인용음향신호기설치사례 45 < 그림 3-19> 국내 LED 바닥신호등 (LED 안전유도블록 ) 설치사례 46 < 그림 3-20> 싱가포르 LED 바닥신호등설치사례 47 < 그림 3-21> 카자흐스탄 LED 바닥신호등설치사례 47 < 그림 3-22> 네덜란드 LED 바닥신호등설치사례 48 < 그림 3-23> 호주 LED 바닥신호등설치사례 48 < 그림 3-24> 신호제어기연결절차 50 < 그림 4-1> 충남예산중앙초교앞안전 ( 차단 ) 장치 53 < 그림 4-2> 충남예산오가초앞안전 ( 차단 ) 장치 53 < 그림 4-3> 대구산격중앞 LED 점자블록 54 < 그림 4-4> 대구산격중앞 LED 점자블록 54 iv

13 < 그림 4-5> 인천시제물포운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 55 < 그림 4-6> 사전 사후횡단보행량대응표본 t 검증결과 63 < 그림 4-7> SB 사전 사후점자블록뒤횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 65 < 그림 4-8> NB 사전 사후점자블록뒤횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 65 < 그림 4-9> SB 사전 사후점자블록위횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 66 < 그림 4-10> NB 사전 사후점자블록위횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 67 < 그림 4-11> SB 사전 사후차도상횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 67 < 그림 4-12> NB 사전 사후차도상횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 68 < 그림 4-13> SB 사전 사후횡단보행시간내횡단불가자수 대응표본 t 검증결과 69 < 그림 4-14> NB 사전 사후횡단보행시간내횡단불가자수 대응표본 t 검증결과 69 < 그림 4-15> SB 사전 사후횡단보행자출발손실시간대응표본 t 검증결과 70 < 그림 4-16> NB 사전 사후횡단보행자출발손실시간대응표본 t 검증결과 71 < 그림 4-17> 횡단보도신호시사전횡단보도휘도측정결과 72 < 그림 4-18> 횡단보도신호시사후횡단보도휘도측정결과 72 < 그림 4-19> 차량신호시사전횡단보도휘도측정결과 73 < 그림 4-20> 차량신호시사후횡단보도휘도측정결과 73 < 그림 4-21> 사전 사후통과교통량대응표본 t 검증결과 74 < 그림 4-22> 사전 사후정지선준수건수대응표본 t 검증결과 75 < 그림 4-23> 사전 사후정지선미준수건수대응표본 t 검증결과 75 < 그림 4-24> 사전 사후신호위반건수대응표본 t 검증결과 76 < 그림 4-25> 사전 사후횡단보행량대응표본 t 검증결과 77 v

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15 제 1 장서론 1. 과업의배경및목적 최근 ITS기술이발전함에따라교통안전시설을비롯한각종신규안전시설이개발되고, 이를교통신호제어기 ( 이하신호제어기 ) 와연결할수있도록허용을요청하는사례가증가하고있는추세이다. 신호제어기는도로의이용자에게신호를나타내는공공시설물로써오작동시교통안전에치명적인문제를야기할수있으므로그간신호제어기에는신호등외의시설은연결을금지하고오직신호등만신호제어기의신호정보를수신토록규정하였다. 그러나이러한원칙에따라신호제어기의신호를도로이용자에게표출하지않고단순히통신하는시설조차연결을금지하여기술발전및활용에장애가되는면이있으므로시설의설치형태, 위치, 안전성, 기능등일정한요건을만족하는시설물에대해서는신호등이아니더라도신호제어기와연결허용을검토할수있도록공학적인판단기준이필요한실정이다. 이에신호제어기와관련한표준규격및안전성등을검토하고, 운전자와보행자측면, 도로 ( 차로, 보도 ) 의특성을고려한기준을마련하고자하였다. 이를위해현행신호제어기의구조를분석하여외부시설의연결을허용하는부분및범위와유선 무선등연결방식에대한규정및매뉴얼등을검토하였으며특히, 신호제어기의신호정보를단말기등으로전송하여활용하기위해신호제어기와연결을요청하는사례도있어이에대한추가적검토를통해신호제어기연결기준을제시하였다. 또한연결기준을기반으로신호제어기와안전시설간에연결을허용한외국사례및국내현황을조사하고경찰청교통안전시설심의위원회에제안된사례중 2건이상을시범 설치하여발생하는문제점등을파악하여공학적판단을기반으로최종적으로신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 을마련하였다. 신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 은기존경찰청교통안전시설심의위원회안건으로가결되거나부결된사례를통해교통안전시설을비롯한각종안전시설을신호제어기와 1

16 연결할수있는기준을제시함으로써, 안전시설물을개발하는업체나연구기관의무분별한개발을지양하고제품개발에선택과집중으로투자의효율성을높이고새로운안전시설물이도로이용자의교통안전과편의를도모하는데기여할것으로기대된다. 2. 과업의주요내용및범위 본연구의주요내용은신호제어기연결허용기준및규정검토, 신호제어기구조 및안전성검토, 신호제어기연결시설물검토, 신호제어기연결허용기준 ( 안 ), 그리고 결론및정책적제언으로구분되며, 세부적인연구내용은다음 < 표 1-1> 과같다. < 표 1-1> 연구의내용적범위 구분연구내용세부연구내용 연결기준제시 신호제어기연결허용기준 신호제어기표준규격서및규정검토 안전시설물설치관련법령검토 신호제어기구조검토신호제어기구조및안전성 전기적특성검토검토 국내외운영사례검토 신호제어기연결기준제시 연결허용기준 ( 안 ) 도출 신호제어기연결시설물검토신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 교통안전시설심의위원회안건검토 신규안전시설물개발동향검토 교통안전시설물시범운영 연결기준및시범운영을통한연결허용기준 ( 안 ) 제시 연결기준은신호제어기에영향을최소화하기위한최소한의기준임 연결허용기준 ( 안 ) 은연결기준이외의교통류영향및교통안전성에대한최소기준임 또한본연구의시 공간적범위는다음 < 표 1-2> 와같다. 2

17 < 표 1-2> 연구의시 공간적범위 구분연구범위비고 시간적범위 ( 화 ) ~ ( 토 ) 계약일로부터 180 일 내용적범위 신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 제시 관련법령, 규정준수및자체안전성에기반한연결허용기준 ( 안 ) 위에제시된연구의시간적 내용적범위에기반하여다음과같이연구를수행한다. < 그림 1-1> 연구의흐름도 3

18 제 2 장신호제어기연결허용기준및규정검토 1. 관련법규 1.1 비엔나협약 UN의 Road Signs and Signals 에관한비엔나협약은 1968년에체결된도로표지및교통신호에관한협약으로교통신호와교통표지의국제적기준을제시함으로서국제도로교통의안정성과활성화를도모하고있다. UN의도로표지및교통신호협약은교통신호, 교통표지, 도로안전표지, 노면표시의형태, 색상, 문양등에대해정형화된기준을적용하고있으며, 총괄적이고세부적인내용을제시하여협약에가입한국가는이협약에준하여도로교통법의기준을마련하고있다. 다음 < 표 2-1> 은비엔나협약승인및가입국가를보여주고있다. < 표 2-1> Convention on Road Signs and Signals 의가입국과승인국현황 구분 승인국가총 14개국 가입국가총 58개국 유럽 포르투갈, 스페인, 영국, 바티칸시국 (4 개국 ) 오스트리아, 벨기에, 불가리아, 체코, 덴마크, 에스토니아, 핀란드, 프랑스, 독일, 그리스, 헝가리, 이탈리아, 라트비아, 리투아니아, 룩셈부르크, 네덜란드, 폴란드, 루마니아, 슬로바키아, 스웨덴, 알바니아, 보스니아헤르체코비나, 크로아티아, 몬테네그로, 세르비아, 마케도니아, 벨로루시, 러시아, 우크라이나, 노르웨이, 산마리노공화국, 스위스 (32 개국 ) 대륙 아시아 중국, 태국, 인도네시아, 대한민국 (4개국) 그루지아, 카자흐스탄, 키르기즈스탄, 타지키스탄, 바레인, 투르크메니스탄, 우즈베키스탄, 인도, 이란, 이라크, 쿠웨이트, 몽고, 파키스탄, 필리핀, 아랍연합 (15 개국 ) 아프리카가나 (1 개국 ) 중앙아프리카공화국, 코트디부아르, 콩고, 라이베리아, 모로코, 세네갈, 세이셸, 튀니지 (8 개국 ) 남미 브라질, 에콰도르, 멕시코, 베네수엘라, 코스타리카 (5 개국 ) 칠레, 쿠바, 가이아나 (3 개국 ) 가. 비엔나협약제 4 조표지판및신호 비엔나협약에서는모든도로표지판, 교통신호등, 도로상표식등이일관적인시스 4

19 템으로되어있어야하며, 표지판유형의수는제한되어있고, 유용한장소에만설치 하여야한다고명시되어있다. 또한위험경고표지판은운전자에게위험을적절히경 고해줄수있도록적당한거리에설치하도록하고있다. 나. 금지행위표지판, 그기둥혹은다른교통통제장치에그시설본래의목적과무관한것을부착하는행위, 단서명국이나그산하기관에서비영리단체의유익표지판부착을허용한경우에는그단체의기관장이운전자의교통표지판이해도를떨어뜨리지않는한도내에서허용할수있도록하고있으며, 교통표지판이나다른통제설비와혼동될수있거나도로표지판등을눈에잘안띄고, 비효과적으로만들수있는것은제한하도록명시되어있다. 1.2 도로교통법및시행규칙 가. 도로교통법제 68 조 ( 도로에서의금지행위등 ) 1 누구든지함부로신호기를조작하거나교통안전시설을철거ㆍ이전하거나손괴하여서는아니되며, 교통안전시설이나그와비슷한인공구조물을도로에설치하여서는아니된다. 2 누구든지교통에방해가될만한물건을도로에함부로내버려두어서는아니된다. 3 누구든지다음각호의어느하나에해당하는행위를하여서는아니된다. 1. 술에취하여도로에서갈팡질팡하는행위 2. 도로에서교통에방해되는방법으로눕거나앉거나서있는행위 3. 교통이빈번한도로에서공놀이또는썰매타기등의놀이를하는행위 4. 돌ㆍ유리병ㆍ쇳조각이나그밖에도로에있는사람이나차마를손상시킬우려가있는물건을던지거나발사하는행위 5. 도로를통행하고있는차마에서밖으로물건을던지는행위 6. 도로를통행하고있는차마에뛰어오르거나매달리거나차마에서뛰어내리는행위 7. 그밖에지방경찰청장이교통상의위험을방지하기위하여필요하다고인정하여지정ㆍ공고한행위 5

20 나. 도로교통법 149 조 ( 벌칙 ) 1 제68조제1항을위반하여함부로신호기를조작하거나교통안전시설을철거ㆍ이전하거나손괴한사람은 3년이하의징역이나 700만원이하의벌금에처한다. 2 제1항에따른행위로인하여도로에서교통위험을일으키게한사람은 5년이하의징역이나 1천500만원이하의벌금에처한다. 다. 도로교통법시행규칙 (7 조제 1 장 ) 도로교통법시행규칙에서는신호등의종류, 만드는방식및설치기준을다음과같 이제시하고있다. < 표 2-2> 신호등의종류, 만드는방식및설치기준 구분 차량등 종류 횡형삼색등 횡형화살표삼색등 횡형사색등 A 횡형사색등 B 만드는방식 ( 단위 : 밀리미터 ) 설치기준 1일중교통이가장빈번한 8시간동안주도로의자동차통행량이시간당 600대 ( 양방향의합계 ) 이상이고, 부도로에서의자동차진입량이시간당 200대이상인교차로에설치한다. 1일중교통이가장빈번한 8시간동안시간당자동차통행량이 600대 ( 양방향의합계 ) 이상이고, 횡단보도의통행량이가장많은 1시간동안횡단보행자가 150명이상인경우에설치한다. 신호등의설치간격이 300미터이상으로인접신호등과의연동효과를기대할수없을때중간지점에설치한다. 학교앞 300미터이내에신호등이없고통학시간대자동차통행시간간격이 1분이내인경우에설치한다. 6

21 마. 교통안전시설등설치 관리에관한규칙 ( 제 16 조 ) 1 교통안전시설관련신기술 ( 신제품을포함한다. 이하같다 ) 을객관적으로평가하고, 교통전문가의의견을청취 반영하기위하여경찰청에경찰청장자문기관으로경찰청교통안전시설심의위원회 ( 이하본조에서 위원회 라한다 ) 를둔다. 2 다음각호의사항은반드시위원회의심의를거쳐야하며, 교통안전시설관련신기술은제1호내지제3호의심의를거쳐도입한다. 1. 교통안전시설 ( 경찰이관리하는시설에한한다 ) 관련신기술시험설치여부에관한사항 2. 시험설치후효과분석및표준지침을제정할것인지여부에관한사항 3. 표준지침제 개정에관한사항 4. 기타경찰청장이부의한교통안전시설개선에관한사항 3 위원회는위원장을포함하여 25인이상 30인이내의위원으로구성하되, 위원장은경찰청교통국장으로하고, 위원은다음각호의자중에서경찰청장이임명또는위촉한다. 1. 경찰청, 국토교통부, 서울시등교통관련부처과장급공무원 2. 교통공학 전자공학을전공한전임강사이상의대학교수 3. 도로교통공단, 교통개발연구원, 한국건설기술연구원등교통관련연구기관의석 박사급연구원 4. 교통관련시민단체임원등관련분야의전문지식이있는사람 - 중략 - 9 제2항제1호및제2호에대한심의를할때에는다음각호의사항을고려하여야한다. 1. 교통안전성 : 도로교통의원활한소통및교통사고예방에기여하는지여부 2. 경제성 : 경제적인품질로서염가구매또는취득이가능한지여부 3. 기능성 : 사용목적에적합한품질보장및사후유지 관리상의문제가없는지여부 4. 경쟁성 : 구매 입찰등에다수인이참여할수있는지여부 ( 특허등독점여부 ) 5. 최신성 : 과학발전에뒤떨어지지않는지여부및교통선진국에서의활용여부 6. 수용성 : 기존체계에익숙한운전자 보행자가쉽게수용할수있는지여부 7. 그밖에국내법규또는일반적으로인정된국제기준과의상충여부 7

22 1.3 보행안전및편의증진에관한법률및교통약자의이동편의증진법 가. 제 15 조 ( 보행안전및편의증진시설의설치 ) 1) 1 특별시장등은보행자의안전을확보하고통행편의를증진하기위하여필요하다고인정하면보행환경개선지구안의도로에다음각호의시설을우선적으로설치할수있다. 1. 차량속도저감시설 2. 횡단보도, 교통섬등보행자의안전을위한시설 3. 횡단보도가없는도로에서의보행자횡단을방지하기위한시설 4. 보행자우선통행을위한교통신호기 5. 보행자의이동편의증진을위한대중교통정보알림시설과주변지역보행자길안내시설 6. 그밖에보행자의안전과통행편의를높이기위한시설로서국토교통부장관과협의하여총리령으로정하는것 2 특별시장등은도로에제1항각호의시설을설치할때에는미리다음각호의자와협의하여야한다. 1. 해당지역을관할하는지방경찰청장또는경찰서장 2. 해당도로의관리청 3. 그밖에다른법령에따라해당지역을관할하는관계행정기관의장 3 제1항각호에따른시설의구조및기준등필요한사항은국토교통부장관과협의하여총리령으로정한다. 나. 교통약자이동편의증진법시행규칙 제2조 ( 이동편의시설의세부기준 ) 2 국토교통부장관은이동편의시설에관한신제품의개발, 신기술의도입, 그밖에교통약자의이동편의증진을위하여일정기간동안시험적용을할필요가있다고인정되는경우에는제1항에따른세부기준에대한특례또는세부기준시행에필요한사항을따로정하여고시할수있다. 1) 교통약자의이동편의증진법제 10 조, 제 21 조와동일함 8

23 3 법제2조제5호에따른교통사업자 ( 이하 " 교통사업자 " 라한다 ) 는다음각호의어느하나에해당하는경우로서제1항에따른세부기준에맞게법제2조제7호에따른이동편의시설 ( 이하 " 이동편의시설 " 이라한다 ) 을설치하기가곤란하거나불합리한경우에는세부기준을완화한별도의기준을정하고교통행정기관의승인을받아이에따라이동편의시설을설치할수있다. 이동편의시설의구조 재질등에관한세부기준 ( 제2조제1항관련 ) 1 도로가. 교통약자가통행할수있는보도 1) 보도의유효폭가 ) 휠체어사용자가통행할수있도록보도또는접근로 ( 이하 보도등 이라한다 ) 의유효폭은 2미터이상으로하여야한다. 다만, 지형상불가능하거나기존도로의증축ㆍ개축시불가피하다고인정되는경우에는 1.2미터이상으로완화할수있다. 나 ) 보도등의유효폭이 1.5미터미만인경우에는휠체어사용자가다른휠체어또는유모차등과교행할수있도록 50미터마다 1.5미터 1.5미터이상의교행구역을설치하여야한다. 다 ) 유효폭이 1.5미터미만인경사진보도등이연속되는경우에는휠체어사용자가휴식할수있도록 30미터마다 1.5미터 1.5미터이상의수평면으로된참을설치하여야한다. 9

24 2. 관련규정및매뉴얼 2.1 도로의구조 시설기준에관한규칙 ( 국토교통부령제 111 호, ) 시설한계란자동차나보행자등의교통안전을확보하기위하여일정한폭과높이안쪽에는시설물을설치하지못하게하는도로위공간확보의한계를말함 시설한계에서는교각이나교대는물론조명시설, 방호울타리, 신호기, 도로표지, 가로수, 전주등의제시설을설치할수없음 도시고속도로, 일반도로모두차로방면에서보도방면으로봤을때보도연석에서 25cm까지시설한계에해당 2.2 신호제어기표준규격서 ( 경찰청, ) 본표준규격서의목적은교통신호제어기 ( 이하교통신호기라함 ) 의하드웨어규격과요구기능을명시함으로써제품간호환성과확장성을유지하며, 궁극적으로는관제센터중앙장치와교통신호기간의상호운영호환성유지및기술공유를통한품질향상을꾀하는데있음 본표준규격서의적용범위는교통신호제어용으로현장에설치되는교통신호기의제작과시험및설치과정에서의교통신호기내부공사부문으로하며, 통신기능과관련된중앙장치의통신규약부분도포함함 본규격에의해제작된교통신호기는내부장치별로기능이모듈화되어있으며, 상호호환성을갖추고있으므로적용대상지역의제어용도와기능의유무에따라내부구성품을적절하게생략하여적용할수있음 이것은본규격의내부구성에서실장부품을제어목적에맞게조절하여기존의구형제어기들 ( 일반신호제어기, 전자교통신호제어기 ) 을대체할수있다는것을의미함 10

25 [ 제어방식별규격적용범위 ] 범위 장치구성범위 기능적용범위 적용용도 MCU 장치구성및용도 CPU보드, 전원장치, 모뎀, 검지기보드, 옵션보드 SCU 컨트롤러, 점멸기, LSU, 확장보드 (LSU 버스사양에준함 ) 모든지역제어기능, 모든중앙제어기능, 실시간제어관련기능주 ) 교차로교통신호등제어용, 횡단보도교통신호등제어용 점멸운영되는교통신호등제어용 2.3 교통신호기설치 관리매뉴얼 ( 경찰청, ) 신호기는도로교통에대하여문자 기호또는등화로써진행 정지 방향전환 주의등의신호를표시하기위하여사람이나전기의힘에의하여조작되는장치를말함 신호기는교통안전과원활한소통을도모하는교통안전시설이므로도로이용자에게혼란을주지않아야하며, 그전방에서잘보이도록설치해야하며신호기의위치, 설계, 신호지시의의미등은일관성있고통일성을가져야하고교통안전표지및노면표시등의교통안전시설과유기적또는보완적으로결합하야함 보행등의높이는보행자의안전과시인성확보를위해보행자가대기하는보도의노면으로부터신호등하단까지 2~3m 범위에설치한다. 보행등의설치위치는횡단중인보행자가쉽게볼수있도록보행자진행방향우측, 즉횡단도로의건너편우측에설치함 신호등설치높이는운전자의시각특성, 차량높이, 교차로횡단거리, 건축한계등을고려하여결정한다. 신호등은도로를이용하는차량의높이보다높아야하며, 이높이는도로의구조 시설기준에관한규칙에서규정한통과높이인 4.5m를기준으로삼음 따라서신호등높이는도로면에서부터 4.5m보다높아야하며운전자의시각특성, 노면덧씌우기등에대한여유폭등을고려하여 5m 이내로설치하는것이적합함 11

26 VME 버스 전원장치 (PWR) CPU 보드 운영자입력장치 (MMI) 모뎀 (MODEM) 검지기보드 (LDU) 옵션보드 (OPT) RS232C 주제어부 (MCU) 신호구동부 (SCU) 기타장치부 옵션기능 IO 버스 컨트롤러보드 점멸기 (FLU) 등기구동장치 (LSU) 확장보드 (SPA) < 독립제어장치 > - 영상검지기 - 무선 IO 장치 - 대체검지기 -ITS 현장장치 - 시보수신 - 보행자버튼 - 비상제어입력 - 음성출력 - 확장시리얼 IO - 무선입출력 - 기타제어장치 출력신호 궤환신호 (FEEDBACK) 시스템블록다이어그램 2.4 시각장애인용음향신호기규격서 ( 경찰청, ) 이규격서는횡단보도보행자신호기에연결하여신호등화의내용을음향으로알려주는보행자신호기의부가장치에대한것으로, 정보통신부고시 시각장애인유도신호용특정소출력무선기기의기술적조건 에규정된 MHz의주파수를사용하는리모콘과수동조작버튼으로작동하고경찰에서설치 관리하는시각장애인용음향신호기에대하여규정함 시각장애인용음향신호기는교차로의형태, 지주의위치등을고려하여시각장애인이안전하게사용할수있도록설치하여야함 설치시주의사항 - 교차로의형태나보행신호등설치지주의위치등이부적절하여, 시각장애인의안전한횡단에영향을줄수있다고판단되는지점에음향신호기를설치할경우에는도로교통공단 ( 교통과학연구원 ) 의검토및자문을받아선별적으로설치하도록함. 시각장애인의안전한횡단에영향을줄수있는교차로는해당시설물을개선한후설치할것을권장함 12

27 송신기 ( 리모콘 ) (1) 리모콘은사람이가로막고있을때나신호기의안테나를향해누르지않아도작동되는라디오주파수변조방식 (RF방식) 을사용하여지향성을없애야한다. (2) 리모콘의버튼을작동시킬때는일정한음향을발사해시각장애인이건전지의소모및고장여부를청각적으로알수있도록해야한다. 수신기 (1) 수신기는설치가용이한구조이어야하며신호등지주상단철주에고정설치 (2) 수신기의함체는각지주마다동일한형태로설치하되설치위치는지상으로부터 2.5m 높이 (3) 수신기정면은횡단보도방향으로향하고, 보도의연석과평행하도록설치 [ 위치안내음향의구성 ] 구분교차로 / 단일로단일로멜로디 G장조의미뉴엣 (J. S. Bach) ( 피아노음 ) : 약 5초간발생 음성전달 ( 메시지내용 ) " 교차로 방향횡단보도입니다. 횡단대기선으로이동하여신호버튼을눌러주십시오 ( 왼쪽 : 남성, 오른쪽 : 여성 ) " 방향횡단보도입니다. 횡단대기선으로이동하여신호버튼을눌러주십시오 ( 여성 ) 위치-신호안내음향공통사항 (1) 위치및신호안내음향을발생시키는송신전파수신거리는도로폭등주변상황에따라다르게설정할수있도록각각조절이가능해야함 (2) 수신거리 위치안내음향 : 횡단보도폭의 2배또는최대약 15m 로한다. 신호안내음향 : 횡단보도폭또는최대약 10m 로한다. 13

28 2.5 보행자자동인식신호기표준지침 ( 경찰청, ) 보행자자동인식신호기는보행자가횡단보도대기공간에서보행자작동신호기의압버튼을작동시키지않아도자동으로보행자를인식하여보행신호를요청하는장치임 본장치는센서부, 표시부, 제어기연결부위등으로구성된다. 단, 보행자작동신호기와함께설치될경우에는표시부, 제어기연결부위는보행자작동신호기의부품을함께사용함 센서부및장치의고장또는선로에이상이있을경우에는보행자작동신호기의대처방안과동일하게하며, 구체적인대응방안은 7. 오류시대처방안 에따름 시각장애인용음향신호기와함께설치할경우에는보행자작동신호기설치지침의기준에따름 관련부품은 경찰청교통신호제어기표준규격서 에따른제어기와호환될수있어야함 설치기준및장소 - 보행자작동신호기의설치기준및장소중에서, 특히보행자작동신호기의설치여부인지및작동을제대로하지못하는교통약자의횡단이빈번한곳에설치함 - 도로현장에설치시에는관련규격의준수여부및정상작동여부에대하여경찰청에서인정하는공공기관 ( 발주처포함 ) 의승인이있어야함 횡단보도대기공간의검지영역 14

29 3. 법령및기준검토 3.1 관련법령검토우리나라는 UN 도로표지및신호에관한비엔나협약승인국가로서이를준용하고있다. 비엔나협약에서는본래의목적과무관한것을교통통제장치 ( 교통안전시설 ) 에부착하는것을금지하고있으나, 해당국의재량에의해이해도를떨어뜨리지않는한도내에서일부사용할수있다고명시하고있다. 이를근거로하면, 국내에교통안전시설이외의시설물 ( 예, 도로안전시설등 ) 또한설치 운영할수있다. 그러나국내의경우, 관련법령및규정에서고시된교통안전시설물 ( 도로교통법시행규칙별표1, 별표3, 별표6) 이외의시설물은교통안전시설등설치 관리에관한규칙 ( 경찰청훈령 ) 16조에의거하여교통안전시설심의위원회의 ( 경찰청 ) 심의를거쳐가결된것에한하여설치 운영할수있도록하고있다. 교통안전시설심의위원회에서는앞서살펴본것과같이, 심의를할때에는교통안전성 ( 도로교통의원활한소통및교통사고예방에기여하는지여부 ), 경제성 ( 경제적인품질로서염가구매또는취득이가능한지여부 ), 기능성 ( 사용목적에적합한품질보장및사후유지 관리상의문제가없는지여부 ), 경쟁성 ( 구매 입찰등에다수인이참여할수있는지여부 < 특허등독점여부 >), 최신성 ( 과학발전에뒤떨어지지않는지여부및교통선진국에서의활용여부 ), 수용성 ( 기존체계에익숙한운전자 보행자가쉽게수용할수있는지여부 ), 그밖에국내법규또는일반적으로인정된국제기준과의상충여부를판단하여가결여부를판단하게되어있다. 본연구에서는교통안전시설및도로안전시설등에대한기본적인법령에대해검토해보았다. 교통신호기와연계하기위한시설물이어떠한특정형태를갖거나특정운영방식을사용하느냐에따라안전성, 경제성, 기능성, 경쟁성, 최신성, 수용성등을개별적으로판단해야하기때문에기본적인법령및기준에대해검토하고, 신호기의구조및안전성을저해하지않는연결기준을제시하여이에적합한시설물에대하여시범운영을통해교통안전시설심의위원회에서요구하는사항들에대하여검토하여신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 을제시하였다. 15

30 3.2 관련규정검토관련규정검토에서는교통안전시설인 신호제어기표준규격서, 교통신호기설치 관리매뉴얼 및이와연계된 시각장애인용음향신호기, 보행자자동인식신호기표준지침 등을살펴보고, 국토해양부의 도로구조시설에관한규칙 에대하여검토하였다. 앞서법령검토에서설명한것과같이, 교통안전시설심의위원회에서검토하는시설물은해당시설물에적합한관련법령및규정이검토되어야하기때문에본규정검토에서는신호제어기및일반적인도로안전시설에대하여검토하였다. 우선경찰청관련규정을살펴보면, 신호제어기표준규격서에서는교통신호기간의상호운영호환성유지를위해서통신기능과관련된통신규약을포함하고있으며, 외부장치와의연결을위해서는옵션보드를사용하도록규정하고있다. 교통신호기설치 관리매뉴얼상에서는보행등은노면으로부터 2~3m 범위에설치하도록하고있으며, 신호등은도로면으로부터 4.5m보다높게설치하도록하고있다. 시각장애용음향신호기규격서에서는정보통신부고시 시각장애인유도신호용특정소출력무선기기의기술적조건 에규정된 MHz의주파수를사용하는리모콘과수동조작버튼으로작동하도록하고있다. 또한리모콘은사람이가로막고있을때나신호기의안테나를향해누르지않아도작동되는라디오주파수변조방식 (RF방식) 을사용하여지향성을없애야한다고규정하고있으며, 수신기는지상으로부터 2.5m 높이에설치하도록하고있다. 보행자자동인식신호기표준지침에서는센서부및장치의고장또는선로에이상이있을경우에는보행자작동신호기의대처방안과동일하도록규정하고있으며, 경찰청교통신호제어기표준규격서에따른제어기와호환이가능하여야한다고명시하고있다. 국토교통부도로구조시설에관한규칙에서는시설한계에따른도로안전시설물을제한하고있으며, 세부적인도로안전시설은별도의 도로안전시설설치및관리지침 에서규정하고있다. 도로안전시설물에대한규정은시설물의다양성을고려하여필요시개별도로안전시설을검토하는것이적절할것으로판단된다. 경찰청및국토교통부교통안전시설및도로안전시설에서규정하고있는사항을요약하면, 도로에설치 운영되는시설물은일정범위의시설한계를갖도록설치 운영하여야하며, 신호제어기의경우호환성등을고려하여옵션보드를사용하는것이타당하다. 16

31 제 3 장신호제어기구조및안전성검토 본장에서는신호제어기자체의구조적특성을살펴보고, 기타시설물과의연계를위한전기적특성을검토하였다. 또한신호제어기와연계되는운영사례를살펴보고신호제어기연결기준을제시하였다. 신호제어기연결기준은기타교통시설물과신호제어기간의연계를위해반드시지켜야할필요조건으로충분조건은아니다. 따라서본장에서는신호제어기와타교통안전시설물과연계를위한연결기준만을제시하고, 보다세부적인연결허용기준은 4장의신호제어기연결시설물검토를거쳐 5장에서제시하였다. 1. 신호제어기구조검토 신호제어기구조를검토하기위해서는경찰청 교통신호제어기표준규격서 (2014) 를살펴보아야한다. 해당규격서상의하드웨어 ( 통신장치규격, 옵션보드, 전원장치등 ) 및장치간통신규약 ( 프로토콜, 기타장치부통신규약등 ) 를보다면밀히살펴볼필요성이있다. 따라서본절에서는신호제어기구조에대해경찰청표준규격서기준으로검토해보았다. 1.1 신호제어기하드웨어구조가. 하드웨어구성교통신호기의구성은신호주제어부 (MCU : Main Control Unit, 이하주제어부또는 MCU라함 ) 와신호등기구동부 (SCU : Signal Control Unit, 이하신호구동부또는 SCU라함 ) 로분리하여각각별도의중앙연산장치 (CPU) 를채택한다. 주제어부에서는 VME(VERSA Module Eurocard) 버스주기판을기반으로하여, CPU보드, 모뎀 (Modem : Modulator-Demodulator), 검지기보드 (LDU : Loop Detection Unit), 운영자입력장치 (MMI : Man-Machine Interface), 옵션보드 (OPT : Option Board) 와전원 17

32 장치 (PWR : Power Supply) 로구성된다. 주제어부에서는주로검지기자료등교통상황정보처리, 제어알고리즘처리, 관제센터중앙장치와통신, 운영자입력장치 (MMI : Man-Machine Interface) 접속등의기능을수행하며, 추가적인기능확장이가능하도록한다. 신호구동부에서는일반 I/O BUS규격의주기판 (Back Plane) 을기반으로컨트롤러 (Controller) 보드, 점멸기 (FLU : Flasher Unit) 및등기구동장치 (LSU : Load Switch Unit) 로구성된다. 신호구동부는주제어부의명령에따라신호등의점등과소등을전담하며, 주제어부의장애발생시기본신호출력제어를수행하는안전제어 (Fail-Safe Control) 기능을통해시스템의안정성을제고하도록하고있다. 기타장치부는교통신호기내부에독립컴퓨팅시스템을갖춘제어장치가위치할수있는실장공간을지칭한다. 기타장치부의실장가능한독립제어장치는무선입출력장치, 독립영상처리시스템, 대체검지기제어시스템및독립실시간제어시스템등신호제어기능과관련된기능의제어장치는물론무선차량정보수집장치, 차량인식시스템및기타지능형교통체계 (ITS : Intelligent Transportation Systems) 에서현장장치로사용하는장비들이실장될수있다. 기타장치부에실장되는장치들은교통신호기와전원및통신라인을공유할수있도록하고있다. < 그림 3-1> 시스템블록다이어그램 출처 : 경찰청표준교통신호제어기표준규격서 (2014) 18

33 각장치의크기는주제어부 6U, 신호구동부 3U로하며, 기타장치부는 3U로한다. 그리고단자대함 (T/F) 의단자부분은전체외함의규격을만족하는범위내에서내부배치를다양하게운용할수있으며, 최하단에위치한다. 주제어부와신호구동부및기타장치부는현장의설치조건 ( 좌대의높이등 ) 에따라순서를바꾸어실장할수있다. 84HP (426.72mm) 3U 기타장치부 34HP 6HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP 4HP Modem CPU DET #N DET #N DET #N DET #N DET #N DET #N DET #N DET #N OPTION OPTION 5V +12V -12V 20 Digit * 4 Line 이상 PWR DSR RST CTS TXD RXD DCD PWR RST RUN ERR SCU ONL TxD Rx D PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR CH1 CH2 CH3 CH4 PWR PWR 6U RST RST RST RST RST RST RST RST RST RST RST ESC 신호주제어부 (MCU : Main Control Unit) RESET ALB 9 A B DLB RST C D E F Enter RDLB (PWR S/W) ( 필요에따라 MMI 와 PWR 는분리가능 ) COM1 COM2 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명제작사명 8HP 8HP 8HP 8HP 8HP 8HP 8HP 8HP 8HP 8HP 4HP FLASH CONT. LSU LSU LSU LSU LSU LSU LSU or SPARE LSU or SPARE BLANK 22U (977.9mm) 3U FLP ACV COM STA RST RUN COM STA CNF PR PG R Y A G PR PG R Y A G PR PG R Y A G PR PG R Y A G 신호등기구동부 (SCU : Signal Control Unit) STAT STAT STAT STAT STAT STAT STAT STAT PR PG R Y A G PR PG R Y A G PR PG R Y A G PR PG R Y A G 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 제작사명 10U 단자대함 (T/F) 제어기내부 LAY-OUT < 그림 3-2> 교통신호기내부실장구성도 출처 : 경찰청표준교통신호제어기표준규격서 (2014) 19

34 나. 주제어부 (MCU : Mail Control Unit) 주제어부는교통신호기의중추적역할을하는장치로서관제센터중앙장치와교통신호기간자료를교환하고, 해당교차로의교통현황을파악하는차량검지기의정확한검지주기의보장및정확한신호시간의진행을위해실시간타이머를내장하며, 신호구동부와의내부통신, 운영자입력장치를통한데이터베이스와각종파라미터의설정을가능하게한다. 주제어부의하드웨어적구성요소는 VME 버스주기판및입출력데이터통신장치를기반으로 CPU보드, 모뎀 (Modem), 검지기보드 (LDU), 운영자입력장치 (MMI), 옵션보드 (OPT) 및전원장치 (PWR) 로구성되며, 6U의 19인치 EIA 규격의랙에보드형태로장착된다. 각구성요소간의접속 ( 데이터교환 ) 은 < 그림 3-3> 과같이주기판에 VME 버스를기반 (backplane) 으로하여표준적인인터페이스가가능하도록하며, 향후확장성을수용할수있도록옵션보드용슬롯이확보되어있다. < 그림 3-3> 주제어부 (MCU) 구성도 출처 : 경찰청표준교통신호제어기표준규격서 (2014) 옵션보드 (OPT : Option Board) 주제어부에서는제어기능뿐만아니라향후확장성및호환성을고려한추가기능을수행할수있도록검지기보드이외에추가실장할수있는각종 VME 버스호환제어기판을말한다. 이러한옵션보드 ( 혹은 OPT로표현 ) 는표준 VME버스규약을지켜 20

35 야하고독립프로세스가있는경우 SLAVE 모드로제작되어야한다. 옵션보드로적 용가능한기능은다음과같다. 시보수신부 (Time Signal Receiving Unit) 라디오에서발생하는시보주파수를받아들여교통신호기의내부 Timer Setting 음성발생기 (Voice Generator Unit) 시각장애인을위한음성송출기능을갖는 Unit 보행자푸쉬버튼입력장치보행자감응을위한버튼입력기능을갖는 Unit SIO(Serial Input/Output Unit) 확장 Serial 통신기능에대비하여최대 8 Channel 지원 RF Module(Radio Frequency module) 무선을이용한차량검지 / 인식장치나무선입출력장치 기타제어효율을높이거나신호등운영시필요한기능구현을위해개발된장치 다. CPU 보드 CPU보드는주제어부 (MCU) 의중앙연산기능을수행하도록고성능마이크로프로세서를장착하고 32비트운영체계 (OS) 환경에서하드웨어를구동한다. 고성능의검지기정보처리및신호시간운영을수행하는실시간신호제어프로그램을수행하기위한메모리장치를탑재하고있으며, 주기판시스템버스의제어및직렬통신장치의제어를수행한다. CPU보드의기능은통신장치를통하여관제센터중앙장치와자료교환, 차량검지기, 운영자입력장치등각모듈로부터정보를받아들여분석 처리하는기능을가져야하며, 중앙제어모드의수행, 데이터베이스의업로드및다운로드, 지역제어모드에서자체내장된신호시간데이터에의한신호제어기능과 64채널이상의검지기자료처리기능, 정전시에메모리백업기능, CPU의비정상동작및직류 (+5V) 전압을감시하기위한전원관리기능, 실시간시간관리기능과하드웨어와소프트웨어의인터럽 21

36 트기능을갖는다. 기타기능규격에서지정된소프트웨어적인제어기능과통신규약 부분에서지정된데이터처리방법에따라교통신호기를제어한다. 라. 신호구동부 (SCU : Signal Control Unit) 도로교통법등관련법규에서규정된신호등운영체계에따라계획되는신호현시를교통신호제어기에서구현하기위해서는신호현시별신호등을구동 (On/Off) 하기위해서각각의신호등화마다구동스위치 (Load switch) 를연결하여 AC전원이입력되어져야한다. 이와같이신호등구동스위치를제어하고, 출력되는신호를감시하는기능은표준교통신호제어기의신호구동부 (SCU) 에서담당한다. 신호구동부는주제어부 (MCU) 로부터신호현시운영계획에대한정보를수신하여, 등기구동장치 (LSU, Load Switch Unit) 를통하여 AC전원을제어하여외부에설치된신호등을구동하고, 출력되는신호의모순및점멸신호를운영한다. 신호구동부 (SCU : SIGNAL CONTROL UNIT) 는직접신호등을구동하기위한전력제어부및신호등출력결과를물리적으로평가하기위한회로를포함한다. 또한신호구동부는경찰관의수동조작및보행자입력수단등을수용하기위한일련의입력수단등을포함하며, 신호제어부와의통신을위한내부통신수단을포함한다. 신호구동부의하드웨어구성요소는 < 그림 3-4> 와같이컨트롤러 (Controller), 등기구동장치 (LSU : LOAD SWITCH UNIT), 점멸기 (FLASH), 확장보드 (SPARE BOARD) 와주기판 (Backplane) 으로이루어진다. 신호구동부 (SCU) 의구성요소는컨트롤러는마이크로프로세서를사용한제어회로부, 프로그램과초기데이터를저장하는 ROM, 프로그램수행을위한 RAM, 직렬통신을위한통신회로, 등기단선및모순검지를위한회로, 수동조작스위치 (Police Panel Switch) 및보행자입력스위치등을수용하기위한입력회로로구성된다. 22

37 < 그림 3-4> 신호구동부신호전달개념도 출처 : 경찰청표준교통신호제어기표준규격서 (2014) 마. 등기구동장치 (LSU : Load Switch Unit) 등기구동장치 (LSU : Load Switch Unit) 는신호구동부 (SCU) 컨트롤러보드로부터제어신호를받아신호등에공급되는전력을직접제어하며, 그제어결과에대한궤환신호를발생하여컨트롤러보드에제공하는기능을수행한다. 따라서등기구동장치는 110V 및 220V에사용할수있어야하며, 구동환경의불규칙한변화에대하여영향을받지않아야한다. 전력사용의효율성을위하여조광제어기능을수행할수있는환경을제공하여야하고, 방열을고려하도록하고있다. 또한유지보수의편의를위하여, 고장이발생한 LSU부를교통신호기의정상운용중에부분적으로 (CARD 단위 ) 교체할수있도록구성되어있다. < 그림 3-5> 와같이확장카드 2개를포함하여총 8개의 LSU 카드가장착될수있다. 등기구동장치는신호등에공급되는전력을제어하는전력제어부, 신호등의등기전압을검출하는검출회로와 Red Fail 검출회로, DATA LATCH 부및 LED 신호등구동회로로구성되어있다. 등기구동장치는차량의 4색신호등 (R, Y, A, G) 과보행자 23

38 신호 (PR, PG) 를구동할수있도록설계되어있다. 최대출력회로 ( 신호등에공급되는 전력을제어회로 ) 수는카드당 6 개출력으로최대 48 개출력 (6 회로 /LSU 8 LSU = 48 출력 ) 의제어가가능토록설계되어있다. < 그림 3-5> 표준규격신호등등기부구동장치구성체계 24

39 1.2 신호제어기통신규약 신호제어기통신규약에서는중앙장치통신규약, 등기구동부운전 (MCU SCU) 통신규약, 기타장치부통신규약, MCU-MMI(PC) 통신규약으로구분된다. 옵션보드를사용하기위해서는중앙장치통신규약과등기구동부운전통신규약을살펴보아야한다. 가. 중앙장치통신규약 1) 교차로상황정보 LC 에서는교차로의상황정보요청 (0x12) 시상황정보를 RC 쪽으로 UP-LOAD(0x13) 하게되며, 다음과같은전송규약에따라교차로 ID 를포함한해당교차로상황정보 를전송하게된다. REQUEST(RC) BYTE # 내 용 비 고 1 STX _CHA R 0x7E 2 STX _CHA R 0x7E 3 LENGTH 4 또는 교차로 ID 0x00 0x0F 5 OP-CODE 0x F/W Data (245Bytes) By te Si z e 내용 Firmware Module ID ( F/W Upgrade 지시 참조 ) Current Index Of Datagram 5 1 Datagram Size(1-240) Datagram ( 마지막 Datagram은 Zero Padding) 6 또는 251 LRC Value RESP O N SE(L C) BYTE # 내 용 비 고 1 STX_ CH AR 0x7E 2 STX_ CH AR 0x7E 3 LENGTH ( 가변 ) 4 교차로 ID 0x00 ~ 0x0F 5 OP-CODE 0x13 ( 확장정보구분은 Length로함 ) 6 30 L C STA TUS 기본신호제어기상태정보정보 :25Bytes 31 Length+1 EX STA TUS ( 필요시선택적확장상황정보 ) Length+2 LRC COD E I TS SUB D A TA ( 확장정보일때의 ITS 연계장치상태정보형식 ) BYTE # BI T # 내 용 비 고 1 입력 포트 ID 통신포트 인덱스, 직렬이 아닌 경우 10 이상 2..4 Time Stamp 시 : 분 : 초 5..9 헤더 예약 10 데이터 사이즈 헤더부를 제외한 데이터 크기 11-(200) User Data 25

40 L C STA TUS ( 기본정보일때의교통신호기상태정보형식 ) BI 7 Power FAIL 상태 0 : 정상, 1 : Power FAIL 6 MCU 와 SCU 간통신상태 0 : 정상, 1 : FAIL 5 조광제어상태 0 : 정상, 1 : 조광 제어중 RING 운영방식 PPC 제어상태 0 0 : : SINGLE-RING, 1 : DUAL-RING 정상 1 : PPC Enabled 2 0 : SCU 고정주기 교통신호기운영모드 1 : 비감응오프라인제어 2 : 감응오프라인제어 0 4 : 감응온라인제어 5 : 비감응온라인제어 RING A의 PHASE RING A의 STEP RING B의 PHASE RING B의 STEP POLICE PANEL 수동진행S/W상태 1 : ON, 0 : OFF 6 POLICE PANEL 수동 S/W 상태 1 : ON, 0 : OFF 5 POLICE PANEL 점멸 S/W 상태 1 : ON, 0 : OFF POLICE PANEL 소등 S/W 상태모순상태 1 1 : : ON, 0 : OFF 모순, 0 : 정상 2 소등상태 1 : 소등, 0 : 정상 1 점멸상태 1 : 점멸, 0 : 정상 0 DATABASE 상태 1 : 이상, 0 : 정상 7 푸쉬버튼 ENABLE/DISABLE 1 : 활성상태, 0 : 비활성또는 설치 안됨 0 : 알수없는원인 1 : Power ON FLASH( 초기화동작점멸 ) 2 : NORMAL FLASH( 명령에의한점멸 ) 6 4 점멸동작원인 3 : P.P. S/W FLASH( 수동점멸 ) 4 : CONFLICT FLASH( 모순점멸 ) 5 5 : DB ERROR FLASH(DB 에러점멸 ) 6 : 소등 ( 진입 / 해제 ) 점멸, 7 : 장치이상 ( 점멸기고장, BUS 에러등 ) 3 시차제좌회전여부 1 : 수행중, 0 : 수행안함 2 MANUAL ENABLE/DISABLE 상태 1 : ENABLE, 0 : DISABLE 1 CONFLICT ENABLE/DISABLE상태 1 : ENABLE, 0 : DISABLE 0 DOOR OPEN 상태 1 : OPEN, 0 : CLOSED 7 4 모순발생 LSU 번호 모순검지근거 0: LSU H/W 모순 1: SCU S/W 모순 0 모순발생회로번호 4색 : 0:PR, 1:PG, 2:R, 3:Y, 4:A, 5:G 3색 : 0:R1, 1:Y1, 2:G1, 3:R2, 4:Y2, 5:G2, 6 :BUS ERRO R 7 순 8 9 보행자작동장치고장상태비트 0= 적색, 콜없음, 정상 - 보행자등출력상태비트푸시버튼입력 ( 처리대기 ) 상태 LSB 부터북, 동, 남, 서, 북동, 남동, 남서, 북서 1= 녹색, 콜있음, 고장 10 옵션보드고장상태 LSB-bit 6 : OPT ID 1-7의 RUN 상태 0: 1: 정상 RUN 또는상태설치안됨이상 ( 참조 ) 11 - 주기 COUNTER 초 12 - 전주기길이 초 13 - 현주기 초 14 - 연동값 실제계측 옵셋값 ( 주현시 시점 % CYCLE) 15 - 유지현시번호 PHASE 시번호 (1-8) HOLD 명령 또는 PPC에 의해 고정된 현 16 - 생략현시번호어에 PHASE 의해 OMIT 생략중인명령을현시번호받은현시번호 (1-8) 또는감응제 7 등기종류 ( 0=3색등화기, 1=4색등화기 ) 6 4 현재운영중인맵번호 ( 0: 일반제, 1-5: 시차제, 6: 전용맵, 7: 예약 ) 17 앞막힘제어상태정보 ( ( 주 ) 조기종결상태는현시종료후리셋 ) 3 0 Bit 3 : 허용권상태 (0= 없음, 1= 제어중 ) Bit 2 : 제어방법 (0=MG무시,1=MG유지) Bit 1 : 주현시조기종결 (1= 발생 ) Bit 0 : 부현시조기종결 (1= 발생 ) F/W Module ID F/W Module ID (F/W Upgrade 지시참조 ) F/W Module Datagram F/W Datagram Index of 240Bytes INDEX 다운완료시 : 0xFFFF(MCU), 0xFFFE(SCU) 22 - DB Error Code D/B Error Code 참조 ( 다음페이지 ) MSB LSB 23 - PPC 제어상태 In Service(1) 긴급 (0) A-Hold A-Off A-jmp B-Hold B-Off B-Jmp St andby (0) BUS(1) 111 0=all 3= 1참조직접제어 red, ) 1=flash, ( 확장정보 24 - UPS 제어상태 MSB LSB ( 전체가 0이면설치안됨 ) UPS 정상이상 (1) (0) 상용전원비상전원 (1 (0) BAT3 BAT.2 BAT1 BAT3 BAT2 BAT1 모듈설치 (1), 없음 (0) 모듈교체필요 (1), 정상 (0) 맵수정시반영여부정보 BIT 0: 1= 현재운영맵과저장맵이다름, 기타비트는 잠금장치상태정보 BIT 1: 1= 잠금장치설치됨 0= 잠금장치없음 BIT 2: 1= 잠금장치풀림 0= 잠금장치잠김 DB쓰기방지상태 ( 현장설정 ) BIT 3: 1=DB쓰기방지됨 0=DB변경가능 26

41 2) OPTION BOARD MSG Upload/Download( 선택사항 ) 옵션보드와 CPU(MCU) 보드사이에는 옵션보드 DATA 항목만 read, write 한다. - Download REQUEST(F EP ) BYTE # 내 용 비 고 1 STX_ CH AR 0x7E 2 STX_ CH AR 0x7E 3 LENGTH 가변 4 교차로 ID 0x00 0x0F 5 OP-CODE 0x52 6 옵션보드 ID OPT TYPE 옵션보드 TYPE 값 8 VENDER CODE 옵션보드 제조사코드 9 옵션보드 DATA 옵션보드의 쓰기번지에 쓸 데이터 9+ 옵션보드DATA LRC COD E RESP (L C) BYTE # 내 용 비 고 1 STX_ CH AR 0x7E 2 STX_ CH AR 0x7E 3 LENGTH 가변 4 교차로 ID 0x00 0x0F 5 OP-CODE 0x53 6 옵션보드 ID TYPE 8 VENDER CODE 0: 쓰기 성공, 9 ERROR CODE 1: 지정된옵션보드 ID 장치가없음, 2: 지정된옵션보드 ID 장치의 TYPE이 3: VENDER CODE 가다름 다름 10 LRC COD E - Upload REQUEST(L C) BYTE # 내 용 비 고 1 STX_ CH AR 0x7E 2 STX_ CH AR 0x7E 3 LENGTH 가변 4 교차로 ID 0x00 0x0F 5 OP-CODE 0x54 6 옵션보드 ID OPT TYPE 옵션보드 TYPE 값 8 VENDER CODE 옵션보드 제조사코드 9 옵션보드 DATA 옵션보드의 읽기번지에서 읽은 데이터 9+ 옵션보드DATA LRC COD E 27

42 나. 등기구동부운전 (MCU SCU) 통신규약 1) 통신형식 BYTE # Co nte nt Description Comment 1 STX_CHAR 0x7E start character 2 LENGTH LENGTH ~ LRC [LENGTH-LRC = N+3]=(N+LEN+CODE+LRC) 3 Function Code Operation CODE operation code 4 N DATA[N] data field DATA N + 1 LRC CODE LRC value length ~ data[n] XOR value N + 2 ETX_CHAR 0x7F end character 2) 명령어코드 (OP-CODE) 규격 - 00h - 2Fh : 필수통신규약명령범위 - 30h - EFh : 사용자정의영역 구 분 MCU COMMAND FUNCTION Co n t r o l Com mand 00H GENERAL POLE + BITMAP CONTROL( 필요시 ) 01H 가변차선제어 02H-10H Reserved 11H 시그널맵다운로드 (SCU 가 01H-Ack로요구시 ) 12H FLASH D/B DOWNLOAD 13H FLASH D/B UPLOAD NORMAL 14H LAMP D/B DOWNLOAD COMMAND 15H LAMP D/B UPLOAD Database Com mand 1 6 H CO N FL ICT M AP D O WN L O AD 1 7 H CO N FL ICT M AP UPL OA D 18H DEVICE VENDER INFORMATION UPLOAD 19H 예약 20H 예약 EX TEN D ED COMMAND USER COMMAND 1Ah-1Eh Reserved 20H - 2FH 확장된 Function Code 30H - 3FH 40H - 4FH 50H - 5FH 60H - 6FH 70H - 7FH 80H - 8FH 90H - 9FH A0H - AFH B0H - BFH C0H - CFH D0H - DFH E0H - EFH F0H - FFH 제작사별고유명령어 주 ) 사용자영역코드사용승인신청을할때는소프트웨어개발이완료되어확인되는제작사에한하여원하는영역을할당받을수있음. 28

43 3) 명령어코드 (OP-CODE) 규격 BYTE # CO NTEN T Description 1 STX_CHAR 0x7E 2 LENGTH 8 또는 46(Bitmap Control이지정되었을때 ) 3 Function Code 0x Time Stamp time_t 형식현재시각 8 Control 비트 제어 비트값 1 비트값 0 LSB 소등제어 소등 정상 1 조광제어 조광 정상 2 상태 Feedback 다른 비트 명령무시, 상태응답 - 3 SCU H /W RESET 리셋 - 4 모순 해제 해제 - 5 모순 검지 검지 검지안함 6 MCU 점멸 점멸 (Output Control 무시 ) 정상 MSB Bi t m a p Co n t r o l 등기출력비트맵있음 없음 8+ Bit m ap Bi tm ap Co ntr o l LSU 출력데이터 (Optional: 등기출력변화가필요할때지정 ) 9+ Bit map LRC COD E 10+Bitmap ETX 0x7F - Bitmap Control Data 1 Map Index 0: 일반제, 1-5: 시차제, 6: 보행콜 ( 값변경시고정주기백업자료초기화 ) 2 Aring Step bit MSB LSB 3 Bring Step data 1:EOC 스텝 1:EOP스텝 1: 가변스텝 step index 4 Aring Time 5 Bring Time 최대스텝시간, 스텝운영이이시간을넘기면 HOLD PHASE 가아닌경우이전주기자료로 FAIL-SAFE 돌입 6 Operation MSB: 1= 현재현시가 Hold 됨, bit 7: 전현시가생략됨, bit6: 전현시가감응됨 7-8 LSU 1 Output 등화기 BIT MSB LSB 4 색등화기 Byte1 예약예약 PG PR G A Y R Byt e 2 예약예약 PG 점멸 PR 점멸 G 점멸 A 점멸 Y 점멸 R 점멸 LSU 8 Output LSU 16 Output 3 색등화기 Byte1 예약예약 G2 Y2 R2 G1 Y1 R1 Byte2 예약예약 G2 점멸 Y2 점멸 R2 점멸 G1 점멸 Y1 점멸 R1 점멸 4 색등화기는 0x00 29

44 4) MCU SCU [opcode 0x00 response] BYTE CO N TEN T Description # 1 STX_CHAR 0x7E 2 LENGTH 10 또는 26( 피드백정보가포함될때 ) 3 Function Code 0 x SCU 상태 5 모순상태 수동조작판상태및고정주기자료 고정주기스텝상태 (Aring,Bring) 9 FLASH 상태 10 SignalMap Index LSB 모순기능 1: 검지중 0: 억제중 1 조광제어 1: 조광중 0: 정상 2 소등제어 1: 소등중 0: 정상 3 모순상태 1: 모순발생 0: 정상 4 AC 전원상태 1:AC FAIL 0: 정상 5 LAMP상태 (R-Fail포함) 1:FAIL 0: 정상 6-MSB SCU 운영상태 00: MCU 모드, 01:SCU 고정주기모드,10: FLASH LSB 모순종류 0: H/W(LSU) 모순, 1: S/W ( 모순맵 ) 모순 1-3 모순발생회로 0-5( 출력번호 ), 6:BUS ERR(DFM 체크 ) 7:Flash 등장치이상 4-MSB 모순발생LSU 0-15 (LSU 번호 ) LSB 1: 소등 0: 점등 1 1: 점멸 0: 정상 2 1: 수동 0: 자동 3 1: 수동진행 - 4 1: 모순해제 - 5 1: 함체열림 0: 닫힘 6 예약 MSB 1: SCU 고정주기자료있음 0:SCU 고정주기자료없음 bit MSB LSB data Eop(1) Map(0: 일반,1: 시차,2: 보행 ) step number MSB Board Reset Flag ( 리셋후 CONT 초기화 DB 수신완료되면 Cl e ar ) Bit 4..7 예약 0: 점멸아님,1: 초기화점멸,2: 비트맵필요한점멸,3:MCU 점멸,4: 모순점멸,5: 점멸맵필요 Bit 1..3 비트맵필요한점멸 : 초기점멸시간경과후, MCU 점멸명령해제후등정상출력패턴이없어점멸하 는경우 점멸맵필요 : MCU 는이플래그가세트된경우, 해제될때까지점멸맵반복다운로드 MSB : I:Request( 맵다운로드가필요한경우 ), 0=Feedback( 상태보고 ) Bit 0-2: 맵번호 : 0= 일반제, 1-5= 시차,6= 보행, Bit 3-6: Reserved LSU 피드백상태 1 LSU 1 형식 MSB LSB 4색등화기예약예약 PG PR G A Y R 10+ 피드백 (MCU 에서 8 LSU 8 3색등화기예약예약 G 2 Y2 R2 G1 Y1 R1 Bi t map 이 지정되면응담 ) 16 LSU 16 4색등화기는 0x 피드백 LRC CODE 10+ 피드백 ETX 0 x 7 F 5) 시그널맵다운로드 (OP CODE : 0x11) - MCU SCU [command] BYTE # CO NTENT Description 1 STX _CHA R 0x7E 2 LENGTH Function Code 0x11 4 MAP & RING MSB : ARING(0), BRING(1) 0-3bit: 0: 일반, 1-5: 시차, 6: 보행콜맵 5 INDEX 0: 0Step - 7Step 1: 8Step - 16Step 2: 17Step - 24Step 3: 25Step - 31Step Map Data Step Data(19Bytes) X 8Steps 158 LRC CODE 159 ETX 0x7F 30

45 - MCU SCU [response] BYTE # CO NTEN T Description 1 STX_ CH AR 0x7E 2 LENGTH 5 3 Function Code 0x11 4 수신된 MAP & RING MSB : ARING(0), BRING(1) 0-3bit: 0: 일반, 1-5: 시차, 6: 보행콜맵 5 INDEX 0: 0Step - 7Step 1: 8Step - 16Step 2: 17Step - 24Step 3: 25Step - 31Step 6 LRC COD E 7 ETX 0x7F 6) LAMP Database Download(OP CODE : 0x14) - MCU SCU [command] BYTE # CON TEN T Description 1 STX_CHAR 0x7E 2 LENGTH 19 3 Function Code 0x14 4 LSU 1 LAMP 5 LSU 2 LAMP LAMP 설치 정보 형식 6 LSU 3 LAMP 7 LSU 4 LAMP 8 LSU 5 LAMP 9 LSU 6 LAMP 10 LSU 7 LAMP 11 LSU 8 LAMP BIT MSB 색등화기 예약 예약 G A Y R PG PR 3색등화기 예약 Lamp Type G2 Y2 R2 G1 Y1 R1 -BIT0 BIT5: NOT INSTALLED(0), INSTALLED(1) -Lamp Type: 3구 (0), 4구 (1) 4구LSU 는 Y1=Y2, R1=R2 출력과 피드백을 OR 처리 ) 12 LSU 9 LAMP (4 색등화기는 0x00) 13 LSU 10 LAMP " 18 LSU 15 LAMP " 19 LSU 16 LAMP " 20 L RC CO DE 21 ETX 0x7F - MCU SCU [response : ACK] BYTE # CON TENT Description 1 STX_CHAR 0x7E 2 LENGTH 3 3 Function Code 0x14 4 LRC CODE 5 ETX 0x7F 31

46 1.3 신호제어기구조검토결과 경찰청 교통신호제어기표준규격서상의하드웨어및통신규약등을검토한결과하드웨어상에서는신호제어기와연결할수있는시설물에대하여옵션보드를규정하고있다. 옵션보드는확장성및호환성을고려한추가기능을제시하고있으며, 이는시보수신부, 음성발생기, 보행자푸쉬버튼입력장치, SIO, RF, 기타기능을구현을위해개발된장치등이있다. 또한옵션보드의사이즈규격등이명시되어있다. 이와더불어옵션보드의통신규약을통해제어기내부의정보를송수신할수있도록하였다. CPU보드는교통신호제어기 표준규격 주소지정 규격에서지정한옵션 (Option) 주소지정범위를스캔하여장치의실장여부및장치의타입을인식하며, 헤더부의 ReqSigInfo 값이지정된경우신호운영상태를요구하는장치를의미하므로, CPU보드에서는신호운영상태를옵션보드에제공한다. 옵션보드는컨트롤러로부터신호운영상태정보를제공받아야하는경우헤더부에지정한다. 따라서교통신호기상태정보, 교차로상황정보, LAMP Database 등을활용할수있는기반은확보된상황이다. 32

47 2. 전기적특성검토 전기적특성검토에서는신호제어기자체의오류를인식하는방식과신호제어기에 LSU에전선직접연결또는전압을측정을위한연결방식등에대하여검토하였다. 이는신호제어기의안전성확보에대한검토로서, 신호등오류에인한교통사고를미연에방지하기위한방안이다. 2.1 신호제어기오류방지기능신호제어기는제어모드작동중에시스템이상이발생될시자체대응방안으로는이상발생시점에관련정보를상위시스템 (R/C) 에우선적으로보고하고, 이상발생모듈의치명도에따라다음과같은몇단계의대응방안을사용하도록하고있다. 지역제어모드로전환 안전제어모드로변경 점멸제어 제어중지 : 통신라인, 모뎀이상시 : 주제어부통신포트, ROM, RAM, CPU 및 DC 전원이상 : CPU(SCU), 신호등구동기및, 모순검지기, 등기단선 : AC FAIL < 그림 3-6> 시스템이상시대응조치흐름도 33

48 본절에서는신호제어거와타시설과의연계과정에서발생할수있는 Red-Fail 과 H/W 모순에대하여중점적으로검토해보았다. 가. 적신호감시 (Red Fail Monitoring) 적색신호이상 (Red Fail) 은적색등화가점등되었으나, 소등된것으로모니터링될때발생한다. 이는운전자가적색등화를보지못하고교차로를진입함으로써발생될수있는사고를미연에방지하기위한시스템이다. 각 LSU의 R( 차량용적색등 ) 신호출력이내부또는외부적요인으로인한적색신호정상유무를검사하여다음과같이동작한다 ms 미만 : 정상동작 ms 이상 : 점멸동작 이상 미만 : 1 이나 2 로동작 적색신호이상발생시최초점멸개시시간까지허용시간간격 1000ms 를초과하지 못하도록하고있다. 적색신호이상은전류측정방식을사용하며, 다음 < 그림 3-7> 과 같이기타시설물을 LSU 및신호등기선에직접연결하여사용할경우발생할수있다. < 그림 3-7> 적신호감시기능 ( 전류측정방식 ) 34

49 나. 신호모순검지기능 (G-G Conflict Monitoring) 신호모순검지기능은 녹색등화가소등되어야할시간에점등된것으로모니터링될때 발생할수있다. 이는각등기구동장치 (LSU) 의녹색신호 ( 보행자녹색, 좌회전, 직진녹색 ) 의출력전압상태를평가하여내부또는외부적요인으로모순된신호가발생되었는지의여부를판단하여다음기준에따라처리한다 ms 미만 2 450ms 이상 이상 미만 : 정상동작 : 모순인정, 점멸동작 : 1 이나 2 로동작 전압이상검지기능은교통신호기내에서사용되는전원공급주전압출력상태를감시하는기능이며, 전압이상검지발생시에는적색 ( 혹은황색 ) 등 FLASHING 절체동작기능을갖는다. 전압정상복귀후제어상태초기화를거쳐정상동작되도록하고있다. < 그림 3-8> 신호모순검지기능 ( 전압측정방식 ) 다. 전력제어및궤환기능 LSU 전력제어및궤환부는신호등에공급되는전력을직접제어하며, 그제어결과 에대한궤환신호를받아 CONTROLLER BOARD 에제공하는기능을갖는다. 전력 35

50 제어부는교류전압 110V 및 220V에겸용할수있고방열을고려하여설계되어야한다. 또한유지보수의편리를위하여, 고장이발생한 LSU를지역교통신호기의정상운용중에부분적으로 (BOARD 단위 ) 교체할수있어야한다. ON OFF 판단기준궤환전압은다음과같다 V 출력 : 15V 미만, 220V 출력 : 65V 미만 OFF 판단 2 110V 출력 : 25V 이상, 220V 출력 : 75V 이상 ON 판단 3 110V 출력 : 15V 이상 25V 미만, 220V 출력 65V 이상 75V 미만 1 또는 2 로동작 2.2 전기적특성검토가. 신호제어기등기구동장치 (LSU) 의사양은동작온도범위 -34 ~ +74, 사용전압 : AC 85V ~ 250V ( 정격전압 110/220 겸용 ), 정격전원주파수 : 60Hz, 누설전류 : 8mA(110VAC 에서 ) 이하로규정되어있으며, 교통신호기에연결되는적색 LED신호등은용이한 Red-Fail검사를위해켜졌을때최저소모전력을 5W이상 ( 조광모드시 2.5W 이상 ) 으로하며 5개를초과하는등을하나의출력에연결해서는안되도록하고있다. 다만, LED표시부부하가없을때 0.1W 이하로유지되는신호등을권장하도록하고있다. ( 단, 경찰청 LED 신호등표준지침 에관련규정이있으면이에따른다.) 교통신호기에연결되는 LED신호등은미약전류에의한점등현상을예방하기위해기준전압이 220V인경우 95V±5% 이하, 기준전압이 110V인경우 47.5V±5% 의전압에서는동작하지않는상태 (Cut-off Status) 를유지하는 LED 등기구를권장하도록하고있다. 교통신호기에연결되는 LED신호등은용이한 G-G 모순 (Conflict) 검사를위해동작하지않는상태 (Cut-off Status) 에서의임피던스가 10KΩ보다작아야하며, 3색등화기와 4색등화기는 H/W적으로상호호환성을갖지않는다. 36

51 나. 타시설과의연계신호제어기는전류및전압이상에따른감시기능을가지고있다. 따라서전류및전압의이상이발생할경우, 자체적인모순검지및모순해제에따른복귀기능을구현한다. 따라서신호제어기에이상전류및전압이발생할경우교차로신호운영에악영향을끼칠수있으며, 그에따른혼란및사고등이야기될수있다. 따라서신호제어기뿐만아니라신호등에연결된전선등에서관련정보를직접수집하는것을지양하여야한다. 1) 신호제어기또는신호등에직접연결하는경우신호제어기또는신호등으로연결된전선에직접적으로타시설을연결하는경우, 타시설에서신호제어기또는신호등의전류를소비하거나증폭시켜전압측정에영향을미칠수있다. 이는 신호모순검지기능 을작동시킴으로써, 신호교차로의정상작동을방해할수있다. 특히, 타시설에낙뢰로인한과전압및우천으로인한누전이발생하할경우신호제어기기능을무력화시킬수있기때문에지양하여야한다. 2) 전류측정방식으로연결하는경우최근들어전류측정방식의하나인 CT(Current Transformer) 방식의센서를통해신호등의구동상태를파악하는방식을사용하는경우가있다. 이경우직접적으로유효한영향을미치지않을수있으나, 다수의타시설과연계되는경우여러대의 CT 센서로인해신호등전류에유효한영향을미칠수있다. < 그림 3-9> CT 센서측정원리 37

52 3. 국내외운영사례검토 신호제어기와연결하여사용하는도로 교통안전시설에대하여살펴보았다. 우선 체계화되어사용되고있는교통안전시설물은 보행자작동신호기 와 시각쟁애인용 음향신호기 가있다. 그밖에국내외에서시범운영단계에있는 바닥신호등 이있다. 3.1 보행자작동신호기가. 국내사례보행자작동신호기는단일로의경우는 1어린이보호구역내위치한횡단보도로서특정시간대를제외하고평소보행자교통량이많지않은지점, 2일반국도및지방도등에서보행자교통량은많지않으나보행자의도로횡단필요성이있어신호기가설치된지점, 3보행자교통량이신호기설치기준에는미치지못하나기타설치기준에의하여신호기가설치된지점, 4기타공학적으로필요하다고인정되는지점에설치할수있다. 교차로의경우는 1보행자교통량이신호기설치기준에미치지못하나기타설치기준에의하여신호기가설치된교차로 (3지또는 4지 ) 에서부도로의교통량이정체시간대에서도 1주기내 ( 보행자의신호요청이없을경우해당현시의최소녹색시간 ) 에모두소거될수있을정로도적은지점에서간선도로변에위치한횡단보도, 2보행자작동신호기설치로주도로의교통혼잡이크게개선될수있고부도로의현시시간단축으로인한악영향이없을것으로예상되는지점, 3기타공학적으로필요하다고판단되는지역에설치할수있다. 이와더불어보행자작동신호기설치는다음과같은기능이포함될것이권장되고있다. 지역제어기가센터와연결되어있을경우보행자의신호요청이있으면센터에통보하며, 고장시에도센터에통보 보행자감응현시로조기종결된현시값을특정현시에부여하여인접교차로와의연동유지 38

53 < 그림 3-10> 국내보행자작동신호기설치사례 나. 국외사례 1) 미국 (MUTCD) 보행자작동신호기의설치에대한기준이별도로마련되어있지는않지만, 보행자작동신호기는보행자신호설치시함께설치하는것을권장하고있다. 보행자작동신호기설치시유의사항에대해서는다음과같이제시하고있다. 보행자작동신호기가설치될경우에는보행자작동신호기가손쉽게작동되어야하며, 횡단보도의양끝단에위치하여야함 보행자작동신호기가사용될때에는보행자작동신호기의버튼과일체형이거나인근에설치목적및사용방법을포함한표지판을설치하여야함 한지점에다른방향으로두개의횡단보도가있을때, 어느검지기가어느방향에대한것인지를분명히하는위치표시및설명이있어야함 보행자소거시간이도로변이나길어깨에서보행자의대피공간으로충분한중앙분리시설까지의시간만확보된경우, 보행자작동신호기의버튼을중앙분리시설에추가로설치하여야함 39

54 추가적으로보행자검지기가보행자교통선이나중앙분리대에설치될경우에는다음사항을고려하야여함 보행자작동신호기의버튼설치높이는보도에서약 1.1m이어야함 특수한목적의검지기는일반인이접근할수없도록시건장치가되어있는캐비넷에있어야함 < 그림 3-11> 미국보행자작동신호기설치사례 2) 영국및호주 영국에서는기본적으로모든횡단보도에보행자작동신호기의설치를의무화하고있음 다만, 보행자교통량이매우많고교차로의신호제어방식이정주기식일경우와, 보행자교통량이특정시간대에만많고, 신호제어방식이센터에서조정가능한원격제어방식일경우에만보행자작동신호기를설치하지않음 40

55 < 그림 3-12> 영국보행자작동신호기설치사례 호주의교통안전시설관련규정또한보행자작동신호기의설치를의무화하고있음 보행자작동신호기의압버튼을작동시켰을때램프가점등되어보행자가다음주기에보행신호가등화된다는것을인지시켜주는표시등의설치를의무화하고있음 < 그림 3-13> 호주보행자작동신호기설치사례 41

56 3.2 시각장애인용음향신호기 가. 국내사례 국내의경우, 시각장애인용음향신호기는다음과같은기준을가지고설치되어야 한다. 시각장애인용음향신호기는교차로의형태, 지주의위치등을고려하여시각장애인이안전하게사용할수있도록설치하여야함 음향발생장치는각신호기마다설치하는독립식으로설치 음향발생장치와버튼을분리하는방식으로설치 압버튼장치는 1m 내외의높이 버튼은알루미늄다이캐스팅으로하여야하며, 빗물등이스며들지않도록하고, 강한충격에도견딜수있도록고정 함체또는버튼에는시각장애인용임을알리는안내표시등을하여야함 전원은예고음을전달하고전기적충격을줄일수있도록보행등적색신호에도항상공급되어야하므로보행등전원과구분된전원을사용 시각장애인용음향신호기바탕음주파수는다음을준수 < 그림 3-14> 시각장애인용음향신호기바탕음주파수 42

57 우선설치필요지점은다음과같다. 시각장애인밀집거주지역, 시각장애인영구임대주택지역등 시각장애인이용시설주변 ( 사회복지관, 수용시설, 기타사회복지시설등 ) 시각장애인교육기관및학원주변 시각장애인직장밀집지역, 전철, 철도역, 여객터미널주변등 < 그림 3-15> 국내시각장애인용음향신호기설치사례 나. 국외사례 1) 일본사례일본의음향신호기규격서는도로를횡단하는시각장애인의편리성, 안전성등을향상시키기위하여일본경찰청에서지침으로제정하였다. 일반적으로음향신호기의음향소음으로인한주민들의피해를방지하기위하여 20:00 이후에는동작하지않든다. 또한음향신호기의스피커는횡단보도의중앙에위치하도록마스터암을사용하고있다. 43

58 < 그림 3-16> 일본시각장애인용음향신호기설치사례 2) 미국사례미국의 MUTCD에서는보행신호시간에한하여음향신호기가작동되어야하며, 음향은바람소리, 비소리등주변환경의다를소리와혼동되어서는안되고, 음향의크기는주변소음보다 5dB 이상크지않고, 최대 89dB 이하에서동작하도록규정하고있다. 미국의음향신호기의종류는다음과같이 4가지형태로구분할수있다. Pedhead-mounted Type: 새소리 (Cuckoo, Chirp, Beep) 를보행신호시간에발생시키는방식으로가장일반적임 Pushbutton-integrated Type: 유럽과호주에서도입된방식으로 Pushbutton을동작시음향또는음성이발생하는방식 Vibrotactile Type: 미국의일부지역에설치되어있으며, Pedhead-mounted 음향신호기에의한소음과오정보의우려에대응하기위한방식으로서, 음향을발생시키지않고화살표또는 Pushbutton의진동에의해보행신호시간을알려주는방식 44

59 스마트 신호체계를 위한 교통신호제어기의 연결 허용 기준 연구 Receiver-based Type: 일부에서 시험적으로 설치되어 있으며, 보행신호시간을 리시버를 통해 음향 또는 진동으로 알려줌 <그림 3-17> 미국 시각장애인용 음향신호기 설치 사례 3) 스웨덴 사례 스웨덴의 경우는 1960년대 이래 음향신호기가 사용되어 왔으며, 보행 신호시간 동 안 째깍(Ticking Sound) 소리를 반복하여 발생하도록 하고 있다. <그림 3-18> 스웨덴 시각장애인용 음향신호기 설치 사례 45

60 3.3 LED 바닥신호등 최근스마트폰이용자가증가하면서보행시스마트폰으로인해발생하는횡단보행자사고가증가하고있다. 이에여러나라에서스몸비 (Smombie) 들의횡단보도사고를방지하고자바닥신호등을설치하여시범운영을하는곳이증가하고있다. 그러나바닥신호등은현재시범운영단계로서체계적인규정이나설치 관리매뉴얼등의사례는찾기어렵다. 따라서본절에서는해외및국내에서시범운영되고있는사례위주로소개한다. 가. 국내사례국내에서는 LED 안전유도블록이라는명칭아래바닥신호등형태의시스템이개발되어시범운영을수행한사례가있다. 그러나몇차례교통안전시설심의위원회를통과하지못하여시범운영단계에머물러있다. < 그림 3-19> 국내 LED 바닥신호등 (LED 안전유도블록 ) 설치사례 나. 국외사례 1) 싱가포르싱가포르스몸비를위한바닥신호등을시범운영하고있다. 싱가포르육상교통청은부기스교차로와오차드거리횡단보도 2곳에 LED 조명으로된바닥신호등을설치하여시범운영을시행하고있다. 시범운영장소는보행자가많고청소년이자주이용하는편의시설인근으로 24시간동작하며, 대낮에도잘보이도록설치되었다. 46

61 < 그림 3-20> 싱가포르 LED 바닥신호등설치사례 2) 카자흐스탄카자흐스탄의쉼켄트시에 바닥신호등 이설치되어운영되고있다. 바닥신호등은어느정도색을인지할수있는시각장애인이건널목을건널때혹은어두운밤보행자와운전자가신호를쉽게인지하는도움이될것으로기대되고있으며, 교통사고예방등효과를검증하고있다. 현재까지는시범운영확대계획은없는것으로알려져있다. < 그림 3-21> 카자흐스탄 LED 바닥신호등설치사례 3) 네덜란드 네덜란드는최근스마트폰을사용하는보행자들을위해 LED 바닥신호등을시범 운영하고있다. 시범운영은네덜란드보데그라벤 (Bodegraven) 시에설치 운영되고있 47

62 으며, 교통안전에도움이될경우확대할계획을가지고있다. 바닥신호등은신호에 따라빨간색과초록색의 LED 불빛이표출되어스마트폰에집중하면서땅만보는보 행자도신호를쉽게인지할수있도록하고있다. < 그림 3-22> 네덜란드 LED 바닥신호등설치사례 4) 호주호주빅토리아주멜번 (Melbourne) 번화가의교차로에스마트폰을사용하는스몸비족들을위한바닥신호등을시범운영하고있다. 교차로신호등과연계하여적색및녹색 LED 불빛을점자블록을통해표출하고있다. 그러나현재는시범운영단계로확대및매뉴얼화에대한명확한계획은현재까지는수립되어있지않다. < 그림 3-23> 호주 LED 바닥신호등설치사례 48

63 4. 신호제어기연결기준제시 교통신호제어기의구조적특성과전기적안전성등을고려하여신호제어기연결기준을제시하였다. 본연결기준은신호제어기에기타장치를부착할경우에해당되나, 이연결기준을만족하였다하더라도모든시설물이연결가능한것은아니다. 본연결기준은신호제어기측면에서의연결기준으로, 보다세부적인연결허용기준 ( 안 ) 은 5장에서상세히설명하도록하였다. 4.1 신호제어기연결기준 신호제어기연결기준은다음과같은사항을준수하여야한다. 연계되는도로 교통안전시설물은해당법령및관련규정을준수하여야함 신호제어기와연계를위한신호현시정보등은경찰청 신호제어기표준규격서 를따라야함 전기적안전성및정보 하드웨어시스템호환을위해반드시옵션보드를사용하여야함 옵션보드는도로교통공단교통신호제어기기능검사를 합격 하여야함 상기연결기준에서제시하고있는사항은반드시지켜야하는조건들이며, 이를준수하지않을경우신호제어기의연결은불가하다. 이를살펴보면관련법규및규정을준수하여야도로에설치가가능하며, 설치가가능한경우에한하여 신호제어기표준규격서 에서제시하고있는정보수집및제공방식을준수하여야한다. 또한신호제어기의기능을방해하거나저해하지않아야하기때문에옵션보드사용은반드시준수되어야한다. 또한옵션보드는공인검사기관이도로교통공단에서실시하고있는 교통신호제어기기능검사 중옵션보드에대한 부품호환성검사 에서 합격 한것에한하여적용할수있다. 49

64 4.2 신호제어기연결절차 신호제어기연결기준은다음 < 그림 3-24> 와같은절차를따라진행되어야한다. 우선연결하고자하는시설물에대한분류는해당시설물이도로, 차량, 보행자등으로구분한다. 이는해당시설물에대한법령및규정등을확인하기위한절차이다. 이를통해분류된시설물은관련규정이있는지살펴보고, 이를준수한경우에한하여신호제어기연결방법별로분류한다. 관련매뉴얼이없는경우는해당법령을검토하여도로에설치운영될수있는시설인지파악하여야한다. 이후절차는기능검사와환경시험으로분류된다. 여기서신호등및신호위반단속카메라등과같이환경시험이규정되어있는경우는환경시험을합격하여야하며, 그이외의경우는해당시설물의매뉴얼등에서제시하고있는기능및환경시험등을만족하여야한다. 이후교통신호제어기의기능검사 ( 옵션보드 ) 를합격하여야현장설치및운영이가능하다. < 그림 3-24> 신호제어기연결절차 50

65 제 4 장신호제어기연결시설물검토 본장에서는신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 을마련하기위한신호제어기의연결시설물에대하여검토하였다. 우선경찰청교통안전시설심의위원회에상정된사항을검토하고실제운영된사례를통해시범운영이가능한연계시설물을검토하였다. 검토된시설물중 2건에대하여시범운영을수행하였으며, 사전 사후분석을통해객관적이고정량적평가를실시하였다. 평가에서제시된지표들은신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 에포함될수있도록하였다. 1. 교통안전시설심의위원회안건검토 경찰청훈령인 교통안전시설등설치 관리에관한규칙 에의해수행되었던교통안전시설심의위원회의안건에대하여, 검토를수행하였다. 2002년부터 2016년까지심의위원회에상정된 134건의안건에대해검토하였다. 이를자세히살펴보면, 가결 ( 조건부도입, 채택 ) 건수는 55건, 부결 ( 보류, 심의각하, 불채택 ) 건수는 48건, 기록없음 20건, 시험설치건수 2건, 기타 ( 보고안건등 ) 은 9건으로분류되었다. 이중신호제어기의연결과관련하여가결된사항은 시각장애인용음행신호기 와 보행신호등잔여시간표시기 로국내사례를찾기는매우어려웠다. 다만, 시험설치여부가결사항중신호연계시설물은다음과같이확인되었다. 적외선센서를이용한 ITS 자동감응식보행자신호기시험설치효과분석결 과보고및도입여부 ( 제 30 차, 가결 ) 신호정보의차량제공시범운영 ( 제 38 차, 채택 ) 그밖에부결 ( 보류, 불채택 ) 사항은다음과같이조사되었다. 51

66 안전형보행신호등보조장치도입제안 ( 제21차, 부결 ) 어린이보호구역내횡단보도안전 ( 차단 ) 장치 제안 ( 제22차, 부결 ) 보행신호와연계된발광형점자블록 ( 제25차, 보류 ) 횡단보도발광형 LED 점자블록도입여부 ( 제32차, 부결 ) 보행신호와연계된발광형 LED점자블록도입등 ( 제34차, 부결 ) 횡단보도개폐형안전차단장치도입등 ( 제34차, 부결 ) 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 ( 제37차, 불채택 ) 앞서가결및현부결에대한원인및사유를명시한자료를찾을수없어부결 사항에대하여현장조사를수행하였다. 1.1 교통안전시설심의위원회부결사항현장조사교통안전시설심의위원회에서부결 ( 보류, 불채택포함 ) 사항에대하여세부적인원인을조사하기위하여현장조사를수행하였다. 부결사항은총 7건이었으나, 제21차안전형보행신호등보조장치도입제안건과제 34차횡단보도개폐형안전차단장치도입등건은현장시범운영사례가없어현장조사를수행하지못하였다. 제 25차, 32차, 34차건은 LED 발광형점자블록으로동일한것으로판단되어하나의현장만조사하였다. 가. 어린이보호구역내횡단보도안전 ( 차단 ) 장치 ( 제22차, 부결 ) 해당시설물은충청남도예산시에 3곳에설치되어되었다. 주로어린이보호구역내횡단보도에서시범운영된것으로, 운영방식은교통제어기와연계되어, 보행신호등이적색일경우차단기가보행자와차량을막는형태이다. 다만기존과달리차단기는에어볼로작동하여, 차단기에의한 2차사고를방지하였다. 또한차단기상단에경광등이설치되어빛과음성을통해보행자에게주의를줄수있도록하였다. 현재해당시설은시범운영후부결되어방치된상태로운영하고있지않았다. 52

67 < 그림 4-1> 충남예산중앙초교앞안전 ( 차단 ) 장치 < 그림 4-2> 충남예산오가초앞안전 ( 차단 ) 장치 53

68 나. 보행신호와연계된발광형 LED 점자블록도입 ( 제25, 32, 34차, 부결 ) 해당시설물은대구, 강릉등시범설치된곳이많으나, 그운영방식은조금씩상이하다. 본연구에서조사한곳은대구산격중학교앞교차로에설치된발광형 LED 점자블록으로보행신호등이적색으로점등시 점자블럭표출부 (LED) 는황색으로점등되어보행자및차량운전자의주의를환기시키도록운영된다. 보행신호등이녹색으로점등되면, 점자블럭표출부 (LED) 는황색으로점멸되고, 피벗형태의화살표가점멸되어운영된다. < 그림 4-3> 대구산격중앞 LED 점자블록 < 그림 4-4> 대구산격중앞 LED 점자블록 54

69 다. 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 ( 제37차, 불채택 ) 해당시설물은인천시나구도화동에설치되어있다. 그운영방식은차량신호등이녹색에서황색으로점등시 신호준수 라는문자형식의메시지가표출부 (LED) 에나타나며, 차량신호등이적색 ( 보행자신호등녹색 ) 으로점등되면, 보행자보호정지선준수 라는문자메시지표출된다. 차량신호등이녹색 ( 보해자신호등적색 ) 으로점등되면, 해당표출부는소등된다. < 그림 4-5> 인천시제물포운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 1.2 시범운영가능여부검토 경찰청교통안전시설심의위원회상정안건중교통신호제어기와연계된교통안전시설물중가결 ( 채택 ) 되지않은시설물은앞서살펴본바와같다. 이중에서교통신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 을마련하기위한시범운영을수행하고자그가능여부를검토하였다. 우선다음과같은선정방법을통해가능한시설물에대하여조사하였다. 55

70 1 관련법령및매뉴얼등을만족하는교통안전시설물 2 부결, 보류, 각하된심의안건중제어기와연결되는방식이옵션보드를이용하는교통안전시설물 3 차량안전및보행자안전성을저해하는요인이없는교통안전시설물 4 예비조사를통한운영가능성및안전성검토 5 앞선선정방법을만족하는안건에대하여경찰청및전문가자문을통한대상선정 가. 보행신호와연계된발광형 LED점자블록도입 ( 제25, 32, 34차, 부결 ) 해당시설을관련규정인인 교통신호기설치 관리매뉴얼 에서언급하고있는교통안전시설물인신호등으로간주할경우, 설치위치등의문제점 ( 신호등면은진행방향으로부터좌우각 20 범위내에있어야한다. ) 이있으나, 신호정보를제공하는것이아니라단순한교통정보 ( 신호준수, 보행자보호정지선준수 ) 제공으로볼경우, 교통안전시설이아닌도로안전시설 ( 기타안전시설도로전광표시 ) 로국토교통부 도로안전시설설치및관리지침 을준용해야할것으로판단되었다. 이에해당부처인국토교통부첨단도로안전과에공식적으로질의하여다음과같은답변을받았다. ㅇ ( 검토요청 ) 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 * 이 도로안전시설설치및관리지침 에따른도로전광표지에해당되는지여부및설치ㆍ운영가능여부 * 운전자에게문자형태로 정지선준수, 보행자보호 라는정보를제공ㅇ ( 검토의견 ) 도로안전시설설치및관리지침 에서규정하는도로전광표시는고속주행운전자에게정보를제공하는시설로표출정보문자크기, 설치위치등이규정 - 이에, 저속주행운전자에게정보를제공하는시스템은본지침의적용을고려하기어려울것으로판단됨 첨단도로안전과-01915( ) 교통및도로안전시설검토회신 (LED점자블로등 2건 ) 56

71 해당시설물의신호제어기연계부분은도로교통공단에서실시하고있는교통신호제어기의기능검사를통과한옵션보드를사용한다. 따라서옵션보드를활용하여교통신호정보를수신하는방식에서는신호제어기자체의안정성의방해요인없는것으로확인되었다. 검토결과해당시설의경우경찰청교통신호제어기표준규격서를준수하고있으며, 단순정보를제공하는것으로판단되어정보제공시설로판단된다. 또한이와관련하여국토교통부의견은 도로안전시설설치및관리지침 의적용은어렵다고하고있으며, 이는현재적용할수있는규정및지침이없는상황으로판단된다. 나. 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 ( 제37차, 불채택 ) 해당시설물의운영방식을고려할경우, 교통신호기설치 관리매뉴얼 에서제시하고있는적색, 황색, 녹색등화를사용하는것이아니라황색점자블록이야간에황색으로표출되는것으로, 보행자신호등으로간주하기보다는시각장애인및보행자의주의를유도하는도로안전시설로판단된다. 따라서교통안전시설이아닌도로안전시설로국토부 도로안전시설설치및관리지침 을준용해야할것으로판단되어해당부처인국토교통부첨단도로안전과에질의하여다음과같은답변을얻었다. ㅇ ( 검토요청 ) 보행신호와연계된발광형 LED 점자블록 * 이 도로안전시설설치및관리지침 에따른장애인안전시설로설치및운영가능여부 * 보행신호와연계하여황색점등및황색점멸이표출되는시설 ㅇ ( 검토의견 ) 제안된 LED 점자블록은 도로안전시설설치및관리지침 에서규정하는색상기준 ( 황색 ) 에저촉되지않음 - 다만, 주변의조명환경에따라 LED 점자블록의시인성이변화될것으로판단되나본지침에는광도기준이마련되어있지않으며, - LED 점자블록의기능이시각장애인을위한안전시설로보기에는어려울것으로판단됨 첨단도로안전과-01915( ) 교통및도로안전시설검토회신 (LED점자블로등 2건 ) 57

72 본시설물또한도로교통공단에서실시하고있는교통신호제어기의기능검사에서합격한옵션보드를사용하기때문에신호제어기자체의안전성은확보한것으로판단되었다. 이를종합적으로살펴본결과, 해당시설의경우경찰청교통신호제어기표준규격서를준수하였으며, 신호제어와연계된보행자및운전자주의를환기시키는도로안전시설로판단되었다. 도로안전시설과관련된주무부처인국토교통부첨단도로안전과의의견상색상의문제점은없으나, LED 등의광도기준이마련되어있지않은점과시각장애인시설로보기어려운점을고려할때, 향후주무부처인국토교통부의관련지침보완이필요할것으로판단되었다. 58

73 2. 교통안전시설물시범운영 1절에서검토한 보행신호와연계된발광형 LED점자블록 과 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 에대하여시범운영을실시하였다. 시범운영분석은각각 1일간사전 사후분석을통해이루어졌으며, 임시운영기간은각각 22일, 29일간수행하였다. 2.1 보행신호와연계된발광형 LED 점자블록가. 조사일시조사는사전및사후조사로이루어지며, 기후상황에따라예비일을두어진행하였다. 세부적인조사일시및시범운영기간은다음과같다. < 표 4-1> 조사일시및임시운영기간 (LED 점자블록 ) 구분기간비고 조사일시 사전 2017 년 6 월 13 일 20:00~22:00 야간 사후 2017 년 6 월 14 일 20:00~22:00 야간 시범운영 ( 임시 ) ( 월 )~ ( 월 ) 22 일 나. 조사내용 사전 사후조사는객관적지표를검증하고해당시설의안전성기여여부를판단하 기위하여다음과같은내용을조사하였다. 보행자대기위치 : 해당시설을통한횡단보행자의안전한횡단대기여부를판단 보행자출발손실시간 : 신호등이외의시각적정보 ( 점멸 ) 를통한보행자의원활한소통기여여부확인 휘도측정 ( 동영상휘도계 ) : 해당시설에의한객관적이고정량적인시각적영향확인 59

74 다. 조사방법보행자대기위치및보행자출발손실시간조사는비디오촬영을통해이루어졌으며, 촬영한영상을내업을통해확인하여분석하였다. 휘도측정은현장에서직접이루어졌으며세부적인방법은다음과같다. 1 보행자대기위치 비디오촬영 ( 정지선포함 ) 차도로부터완전히분리된보도상에서대기하는지검토 2 보행자출발손실시간 비디오촬영 ( 신호등확인가능 ) 보행신호등이녹색으로등화후몇초후에횡단보도에진입하는지측정 ( 녹색등화이후시간측정 ) 3 휘도측정 ( 동영상휘도계 ) 동영상휘도계 LED 점자블록의등화된환경과미점등환경의휘도차이측정 60

75 2.2 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 가. 조사일시 조사는사전및사후조사로이루어지며, 기후상황에따라예비일을두어진행하 였다. 세부적인조사일시및시범운영기간은다음과같다. < 표 4-2> 조사일시및임시운영기간 ( 보행등상태보조시스템 ) 구분기간비고 조사일시 사전 2017 년 6 월 05 일 14:00~16:00 주간 ( 사전조사미운영 ) 사후 2017 년 6 월 07 일 14:00~16:00 주간 시범운영 ( 임시 ) ( 월 )~ ( 월 ) 29 일 나. 조사내용 사전 사후조사는객관적지표를검증하고해당시설의안전성기여여부를판단하 기위하여다음과같은내용을조사하였다. 차량의정지선준수율 ( 신호변경시정지선초기진입차량 ) : 해당시설은 보행자보호정지선준수 라는문구등이차량에게제공되므로, 이로인한차량의정지선준수율확인 신호위반율 : 운전자의신호위반율확인 출발손실시간 ( 정지선선두대기차량 ) : 정보제공에따른인지및반응시간간섭여부판단할수있는출발손실시간확인 다. 조사방법 차량의정지선준수율, 신호위반율, 출발손실시간 ( 정지선선두대기차량 ) 조사는비 디오촬영을통해이루어졌으며, 세부적인방법은다음과같다. 61

76 1 차량의정지선준수율 비디오촬영 ( 정지선포함 ) 차량이신호에의해정차했을때, 정지선준수여부 2 신호위반율 비디오촬영 ( 신호등확인가능 ) 차량이황색및적색신호에교차로통과시신호위반으로측정 ( 신호시간자료확보 ) 3 출발손실시간 ( 정지선선두대기차량 ) 비디오촬영 ( 신호등확인가능 ) 차량신호등이녹색으로등화후몇초후에선두차량이정지선을통과하는지측정 ( 녹색등화이후시간측정 ) 62

77 3. 교통안전시설물시범운영결과 시범운영을수행한 2건에대하여사전 사후결과를도출하였다. 도출결과는통계적객관성을확보하기위하여신호주기별사전및사후에대한쌍대비교를수행하였다. 사전및사후평가요일이다른관계로해당교통류의흐름이통계적으로차이가있는지횡단보행량과통과교통량에대한분석을선행하였다. 3.1 보행신호와연계된발광형 LED 점자블록 사전 사후분석은각각 2 시간동안이루어졌으며, 해당신호주기가 180 초로운영 됨을감안하여총 40 주기에대하여분석이이루어졌다. 가. 횡단보행량비교주기당횡단보행자평균은사전 5.28명, 사후 6.23명으로 0.95명의차이를보이는것으로나타났다. 그러나사전 사후두집단의평균차이를 SPSS를이용하여대응표본 T-검증으로분석한결과, 유의확률이 0.186으로 95% 신뢰수준에서유의미한차이는없는것으로분석되었다. < 그림 4-6> 사전 사후횡단보행량대응표본 t 검증결과 63

78 따라서사전 사후집단간의횡단보행량차이는통계적으로유의하지않으므로, 두집단의교통량차이는없는것으로확인되었다. 이는사전 사후분석을수행함에 있어서두집단간의요일적차이가나타나지않았음을의미한다. 나. 보행자대기위치비교횡단보행자대기위치는 SB(Southboud, 남행 ) 과 NB(Northboud, 북행 ) 으로구분하여점바블록뒤, 점자블록위, 차로위로구분하여각각몇명이해당위치에대기하였는지비교하였다. 1) 점자블록뒤횡단보행대기자점자블록뒤에대기하는보행자는안전하게신호를기다리는보행자로볼수있다. 안전하게대기하는보행자에대하여 SB 및 NB로구분하여사전 사후비교를수행하였다. SB 점자블록뒤횡단보행대기자남쪽방향으로이동하는보행자중점자블록뒤에대기한사람들의수는주기당사전평균 1.75명, 사후평균 2.58명으로평균 0.83평의차이를나타냈다. 이는바닥에설치된 LED 불빛이점등되는점자블록뒤에서대기하는인원이불빛이없는점자블록뒤의대기자보다많았다는것을의미한다. 다시말해, LED 점자블록에불빛이들어오게되면, 그뒤에서안전하게대기하는보행자가많다는것이다. 이에대해 SPSS 대응표본 t 검정을통해통계적으로검증한결과, 유의확률이 0.020으로 95% 신뢰수준에서유의미한차이를나타냈다. 즉, 통계적으로 LED 점자블록에불빛이점등된경우에그뒤에안전한공간에서대기한보행자가더많다는것이검증된것이다. 다음 < 그림 4-7> 은이에대한통계적검증결과를보여주고있다. 64

79 < 그림 4-7> SB 사전 사후점자블록뒤횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 NB 점자블록뒤횡단보행대기자북쪽방향으로이동하는횡단보행자의경우, 주기당사전평균 0.50명, 사후평균 0.55명으로사후가 0.05명많은것으로나타났다. 그러나 < 그림 4-8> 과같이주기당 1명이되지않는횡단보행량등으로인해통계적인차이는나타나지않았다. < 그림 4-8> NB 사전 사후점자블록뒤횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 65

80 2) 점자블록위보행대기자 SB 점자블록위횡단보행대기자남쪽방향으로횡단하는보행자의경우, 주기당사전평균 0.20명, 사후평균 0.50 명이점자블록밟고대기하는것으로확인되었다. 이는사후가 0.3명많은것으로분석되었으나, < 그림 4-9> 와같이 95% 신뢰수준에서유의한차이는확인되지않았다. < 그림 4-9> SB 사전 사후점자블록위횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 NB 점자블록위횡단보행대기자북쪽방향으로횡단하는경우는, 주기당사전평균 0.68명, 사후평균 0.20명으로사전의경우가평균 0.48명많은것으로나타났다. 또한 < 그림 4-10> 에서분석된것과같이, 95% 신뢰수준에서유의확률 0.001로그차이는통계적으로유의미한것으로확인되었다. 이는불빛이없는경우에점자블록을밟고횡단보도에서대기하는사람이더많았으며, 통계적으로그차이가의미가있다는것을나타낸다. 66

81 < 그림 4-10> NB 사전 사후점자블록위횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 3) 차로상횡단보행대기자 SB 차로상횡단보행대기자남쪽방향으로횡단하는보행자의경우, 차로상에대기하는보행자는주기당사전평균 0.53명, 사후평균 0.23명으로나타났다. 이는사후 0.30명이감소한것으로, 횡단보행자안전이증대된것으로사료된다. 그러나 < 그림 4-11> 의통계검증결과를살펴보면, 95% 신뢰수준에서유의한차이는아닌것으로나타났다. 즉평균적으로도로상에서횡단을대기하는보행자는감소하였으나, 통계적으로유의한수준은아니다. < 그림 4-11> SB 사전 사후차도상횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 67

82 NB 차로상횡단보행대기자북쪽방향으로횡단하는경우는주기당사전평균 0.53명, 사후평균 0.30명으로사후가 0.27명증가하였다. 이는 SN의 0.30명감소와반대되는상황이었다. 그러나이경우또한 < 그림 4-12> 와같이통계적으로유의미한차이가아니었다. 이에대한원인을찾기위해서는보다장기적인분석기간이필요할것으로사료된다. < 그림 4-12> NB 사전 사후차도상횡단보행대기자대응표본 t 검증결과 4) 보행시간내횡단불가자앞서비교한횡단보행자대기위치와별개로횡단시간내에횡단을마치지못한횡단불가자수를검토해보았다. 이는대기공간에대한안전성뿐만아니라횡단보행에대한실질적안전성을검토해보기위해수행하였다. SB 보행시간내횡단불가자남쪽방향으로이동하는횡단보행자의경우횡단시간내에횡단을마치지못한사람의주기당평균수는사전 2.10명, 사후 2.42명으로사후의경우가 0.32명많게나타났다. 그러나 < 그림 4-13> 의결과와같이통계적으로유의미한차이는아닌것으로나타났다. 68

83 < 그림 4-13> SB 사전 사후횡단보행시간내횡단불가자수대응표본 t 검증결과 NB 보행시간내횡단불가자북쪽방향의경우, 횡단시간내에횡단을마치지못한사람의주기당평균수는사전 0.50명, 사후 0.30명으로사후가 0.20명적게발생하였다. 그러나이경우또한통계적으로유의미한차이는아니었다. < 그림 4-14> NB 사전 사후횡단보행시간내횡단불가자수대응표본 t 검증결과 69

84 다. 보행자출발손실시간비교보행자출발손실시간은보행시스마트폰으로인해발생하는횡단보행자들의출발시간을단축시켜효율적인운영이가능하도록개선되었는지확인하기위하여수행하였다. SB 보행시간내횡단불가자남쪽방향으로이동하는횡단보행자의출발손실시간은주기당사전평균 초, 사후평균 3.314초로바닥에설치된 LED 불빛을통한손실시간감소효과는확인되지않았다. 그러나 95% 신뢰수준에그차이는유의미하지않았다. < 그림 4-15> SB 사전 사후횡단보행자출발손실시간대응표본 t 검증결과 NB 보행시간내횡단불가자북쪽방향으로이동하는횡단보행자의경우, 주기당사전평균 3.358초, 사후평균 3.085초로다소단축된것으로나타났으나, 이또한통계적유의미성을갖지는못하였다. 이에대한명확한차이를확인하기위해서는보다다양한경우와장시간에걸쳐시범운영을수행하여그결과를재검토해볼필요성이있다. 70

85 < 그림 4-16> NB 사전 사후횡단보행자출발손실시간대응표본 t 검증결과 라. 휘도측정비교휘도측정은정량적으로운전자가 LED 점자유도블록에서표출되는불빛에영향을얼마나받는지검토해보기위하여수행하였다. 현재도로의야간휘도에대한명확한지침이있는것은아니다. 차량전조등의평균휘도가약 3~5lux 임을감안하여도로에미치는영행을검토해보았다. 1) 횡단보도신호시사전의경우, 횡단보도신호가등화된상태에서횡단보도에대한휘도측정을실시하였으며, 이때평균휘도는 3.34cd/ m2, 최대 cd/ m2로나타났다. 사후의경우는평균휘도는 3.32cd/ m2, 최대 cd/ m2로나타났다. 이를살펴보면, 평균휘도의차이는크지않았으나최대휘도는사후가 46.47cd/ m2더높게나타났다. 그러나횡단보도전체의평균의차이가없는것으로미루어볼때, 운전자가느끼는차이는크지않을것으로예상된다. 71

86 < 그림 4-17> 횡단보도신호시사전횡단보도휘도측정결과 < 그림 4-18> 횡단보도신호시사후횡단보도휘도측정결과 2) 차량신호시사전의경우, 횡단보도의평균휘도는 2.67cd/ m2, 최대 12.96cd/ m2로조사되었으며, 사후의경우는평균 3.97cd/ m2, 최대 cd/ m2로조사되었다. 최대값의차이는사후가더높게나타났으나평균의차이는 5cd/ m2를넘지않아차량의전조등과유사한밝기를확인할수있었다. 72

87 < 그림 4-19> 차량신호시사전횡단보도휘도측정결과 < 그림 4-20> 차량신호시사후횡단보도휘도측정결과 횡단신호및차량신호시횡단보도의평균휘도는 5cd/ m2이하로운전자에게눈부심을유발할정도는아닌것으로판단되며, 사후최대휘도가높은것은앞서 LED 점자블록에서발생하는불빛으로인한영향이었으나, 실제육안으로볼때자극적인정도는아닌것으로판단된다. 73

88 3.2 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템 사전 사후분석은각각 2 시간동안이루어졌으며, 해당신호주기가 120 초로운영 됨을감안하여총 60 주기에대하여분석이이루어졌다. 가. 통과교통량비교교통량은사전주기당평균 27.25대, 사후평균 25.78대로 1.47대의차이를보이는것으로나타났으나, 두집단의평균차이를대응표본 t 검증으로분석한결과유의확률 0.324로 95% 신뢰수준에서유의미한차이는없는것으로분석되었다. 따라서두집단간의교통량의차이는통계적으로유의하지않으므로, 집단간요일등에의한교통량차이는없는것으로확인되었다. < 그림 4-21> 사전 사후통과교통량대응표본 t 검증결과 나. 정지선준수비교정지선준수건수를비교한결과, 사전은주기당평균 1.55대, 사후는주기당평균 1.20대가정지선을준수한것으로나타났다. 이를통계적으로검증한결과, 유의확률이 0.081로산출되어신뢰수준 95% 에서의유의확율 0.05보다크기때문에영가설을기각하지못하였다. 따라서사전사후정지선준수건수의차이는없는것으로분석되었다. 그러나정지선준수건수의사전이더크게나타난것은신호대기에걸린차량수의차이로인해나타난현상으로사료된다. 74

89 < 그림 4-22> 사전 사후정지선준수건수대응표본 t 검증결과 다. 정지선미준수비교정지선미준수건수를비교결과, 사후주기당평균건수가 0.43으로사전 0.53건보다는적게나타났으나, 95% 신뢰수준에서유의확율이 0.478로산출되어통계적인차이는없는것으로분석되었다. < 그림 4-23> 사전 사후정지선미준수건수대응표본 t 검증결과 75

90 라. 신호위반수비교신호위반은차량이황색및적색신호에교차로통과한경우를신호위반으로정의하였다. 신호위반건수를검토한결과, 사전은주기당평균 0.97건, 사후는주기당평균 0.80건으로사후의교통신호위반건수가적은것으로타나났다. 그러나사전사후두집단의신호위반건수를통계적으로분석한결과신뢰수준 95% 에서유의확률이 0.442로산출되었다. 이는영가설인두집단은통계적으로차이가없다는가설을기각하지못하여통계적으로는차이가없는것으로분석되었다. < 그림 4-24> 사전 사후신호위반건수대응표본 t 검증결과 마. 차량출발손실시간비교해당시설이교통류에미치는영향을파악하기위하여출발손실시간의사전 사후비교를실시한결과, 사전의경우주기당평균손실시간은 3.74초, 사후는 3.52초로 95% 신뢰수준에서유의확률이 0.443으로통계적차이는없는것으로분석되었다. 76

91 < 그림 4-25> 사전 사후횡단보행량대응표본 t 검증결과 3.3 시범운영결과요약 보행신호와연계된발광형 LED점자블록시범운영결과, 통계적으로유의한차이는접자블록뒤대기자수에서 SB의경우증가와점자블록위대기자수가 NB에서감소한것만유의한차이를보였다. 그러나이두건의차이는안전적측면에서사후 (LED 점자블록사용 ) 가더안전성측면이증가한것을확인할수있었다. < 표 4-3> 보행신호와연계된발광형 LED 점자블록시범운영결과요약 구분 ( 평균값 ) 사전사후 P-Value 검정결과 횡단보행량 5.48 명 6.23 명 not reject 점자블로뒤 SB 1.75 명 2.58 명 reject 대기자 NB 0.50 명 0.55 명 not reject 점자블로위 SB 0.20 명 0.50 명 not reject 대기자 NB 0.68 명 0.20 명 reject 차로상대기자 SB 0.53 명 0.23 명 not reject NB 0.23 명 0.30 명 not reject 보행시간내 SB 2.10 명 2.42 명 not reject 횡단불가자수 NB 0.50 명 0.30 명 not reject 출발손실시간 SB 초 초 not reject NB 초 초 not reject 77

92 또한취도측정결과에서는사후의휘도측정결과가다소증가한것으로확인되었 으나, 그차이는크지않아, 운전자시야를방해할것으로판단되지는않았다. < 표 4-4> 보행신호와연계된발광형 LED점자블록시범운영결과요약 구분 ( 평균값 ) 사전 (cd/ m2 ) 사후 (cd/ m2 ) 비고 (cd/ m2 ) 횡단보도신호시평균 차량신호시평균 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템의경우, 신호위반수, 정지선미준수건, 출발손실시간등에서는사후 ( 교통안전시설물사용 ) 결과가양호한것으로확인되었으며, 정지선준수건수에서는사전이좋은것으로나타났으나이는교통량차이로인한결과일수있다. 그러나해당개별지표들은통계적으로유의한차이를보이는지표는나타나지않았다. < 표 4-5> 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템시범운영결과요약 구분 ( 평균값 ) 사전 사후 P-Value 검정결과 통과교통량 대 대 not reject 정지선준수 0.97 대 0.80 대 not reject 정지선미준수 1.55 대 1.20 대 not reject 신호위반수 0.53 대 0.43 대 not reject 차량출발손실시간 초 초 not reject 운전자에게보행등상태를알려주는보조시스템의사전 사후조사분석은주간을 기준으로분석되었다. 통계적으로유의성을확인하기위해서는야간및보다다양한 지점에서추가적인조사가이루어질필요성이있다. 78

93 제 5 장신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 신호제어기연결허용기준 ( 안 ) 은국내법, 지침및국외사례등을종합적으로검 토하여신호제어기의구조및안전성을확보함과동시에시범운영을통한공학적판 단근거를확보할수있도록작성되었다. 그세부적인절차는다음과같다. 연결허용 절차 연결허용절차는필요조건검토, 제약조건검토를통과한사항에대하여, 경찰청교통안전시설심의위원회의의결을거쳐시범운영을수행한후, 세부적인사항에대한검토를재의결하여진행함을원칙으로한다. 79

94 연결허용절차는해당시설물의법령및매뉴얼검토, 제어기안전성검토를수행하는 필요조건검토 절차를거쳐서연결이가능하다고판단되는시설물에대하여 제약조건해당여부를재차판단 하여심의여부를판단한다. 세부연결허용절차 (1) 필요조건검토 ( 경찰청자체 ) : 미준수시심의상정불가 1 교통신호제어기에연결하고자하는다른시설물의관련법령및규정을준수하여야함 관련법령및규정이없을경우, 관계기관검토를통해다음절차로진행할수있으나, 원칙적으로배제한다. 관련법령 : ᄀ도로교통법및시행규칙, ᄂ교통약자의이동편의증진법및시행규칙, ᄃ보행안전및편의증진에관한법률및시행규칙, ᄅ소음 진동관리법및시행규칙, ᄆ장애인 노인 임산부등의편의증진보장에관한법률및시행규칙 ( 구조 재질 ) 등 관련규정및매뉴얼ᄀ교통안전시설등설치관리에관한규칙 ( 경찰청 ), ᄂ도로의구조 시설기준에관한규칙 ( 국토부 ), ᄃ도로안전시설설치및관리지침 ( 국토부 ), ᄅ신호제어기표준규격서 ( 경찰청 ), ᄆ교통신호기설치 관리매뉴얼 ( 경찰청 ), ᄇ시각장애용음향신호기규격서 ( 경찰청 ), ᄉ보행자자동인식신호기표준지침 ( 경찰청 ), ᄋ가변형교통안전표지표준지침 ( 경찰청 ) 등 2 교통신호제어기와연계할수있는옵션보드유무여부검토 옵션보드는도로교통공단에서기능검사를필한것에한하여사용할수있다. 3 연결하고자하는다른시설물은그자체의기능검사또는환경시험을통과하여야함 관련법령및규정에서지시하고있는사항을준수하여야한다. 80