교통기술자료집 2015-1 통권제 35 호 악천후시가변속도 제한방안 홍순진 상습안개구간 현재속도 58 제한속도 60
차 례 요약 iii Ⅰ. 연구개요 1 1. 연구의배경및목적 1 2. 연구의내용 2 Ⅱ. 외국사례분석 3 1. 개요 3 2. 선진외국사례 ( 영국, 독일, 미국 ) 4 1) 영국 4 2) 독일 6 3) 미국 8 Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 9 1. 가변형속도제한표지 9 2. 외국의가변제한속도결정방법 10 1) 조건행렬방법 (Condition Matrix) 10 2) 검지기를이용한속도결정방법 12 3. 국내적용가변속도제한시스템개발 14 1) 정지거리계산 14 2) 안개시가변제한속도 15 3) 노면습윤 ( 비, 눈 ) 시가변제한속도 16 4) 다양한노면상태에서의가변제한속도 16 5) 교통조건 ( 교통량 ) 에따른가변제한속도 17 4. 설계및설치방안 22 1) 설계 22 2) 설치 23 5. 운영및유지관리방안 27 1) 운영 27 2) 유지관리 30 Ⅳ. 결론및제언 32 참고문헌 33 - i -
표차례 < 표 1> 외국설치사례 3 < 표 2> 독일의가변속도설정방법 6 < 표 3> 미국워싱턴주고속도로가변속도제한시스템설치사례 8 < 표 4> 가변형속도제한표지표출내용 9 < 표 5> 교통안전표지크기의확대및축소 9 < 표 6> 속도에따른설치간격 10 < 표 7> 가변형속도제한예고표지설치위치 10 < 표 8> 안개 ( 가시거리 ) 에따른가변제한속도 15 < 표 9> 노면습윤 ( 비, 눈 ) 에따른가변제한속도 16 < 표 10> 다양한노면상태의가변제한속도 16 < 표 11> 무인단속시스템간연계운영시요구기능 20 < 표 12> 무인교통단속예고표지설치위치 21 < 표 13> 설치구조형식 24 < 표 14> 교통안전표지설치높이 25 < 표 15> 급감속필요시제한속도감소폭 29 그림차례 < 그림 1> 안개로인한대형교통사고사례 1 < 그림 2> 링크 / 검지기 /VSLS 그룹의가변속도자료수집및표출구간 13 < 그림 3> 가변속도산정 Flow Chart 13 < 그림 4> 실제도로교통량변화에따른가변속도표출 14 < 그림 5> 속도- 교통량에따른서비스수준 17 < 그림 6> 검지기를이용한가변속도결정 17 < 그림 7> 가변속도제한시스템과무인단속시스템연계방안설계 19 < 그림 8> 연계처리 Process 설계 20 < 그림 9> 가변속도제한시스템구성 26 - ii -
요약 안개와같은악천후로인한대형교통사고가주기적으로발생하고있어이에대한적극적인교통운영방법이요구되고있다. 주요대형교통사고로는 2015년영종대교 106중추돌사고 ( 사망 2명, 부상 60명 ), 2011년영동고속도로 4터널추돌사고 (20명부상 ), 2006 년서해대교 29중추돌사고 ( 사망 11명, 부상 42명 ) 제주도평화로추돌사고 ( 부상 15명 ) 등이있다. 이와같은악천후로인한교통사고예방은현재의도로시설및교통운영상으로는한계가있다. 유럽및미국의사례를보면, 가변속도제한시스템과같은능동적이고적극적인교통운영기법을 1970년대부터개발및운영하여교통사고의위험으로부터피해를줄이고있다. 가변속도제한시스템은기상악화시 ( 안개, 비, 눈, 강풍 ) 및교통혼잡시등에현장환경여건에맞는안전정지거리를계산하여가변제한속도를표출함으로써차량의주행속도를낮추고속도분산 ( 차이 ) 을줄여교통사고를예방또는피해를줄일수있는능동적교통관리방안이다. 본연구의내용은국내도입필요성, 선진외국에서설치 운영되고있는사례를통한벤치마킹, 한국형 VSL 개발, 기상악화등에따른가변속도결정방안, 시스템설계및설치방안, 운영방안, 무인단속시스템과연계방안, 유지보수방안을포함하였다. 특히국내에적용하기위한기상상황별, 노면상태별가변제한속도값을제시함으로써교통센터운영자가간단 명료하게가변제한속도를선택할수있도록하였다.(< 표 8 10>) 본연구에서제시한가변제한속도결정방법이나가변속도변경방법등은적용대상구간의특성과검지기체계등에따라달라질수있지만, 국내환경에맞는안전정지거리를확보할수있는제한속도값을제시하였다. 가변속도제한시스템은상습안개지역뿐만아니라폭우, 폭설, 빙판, 횡풍등의일반적인도로, 운영조건이아닌도로에서제한속도를낮춰자동차의제동거리를줄여주는방법으로다양하게적용할수있다. 또한공사중인구간이나스쿨존, 교통혼잡지역및시간대에도적용할수있는능동적이고적극적인교통운영기법으로선진국에서는이미교통사고감소 (safety) 및교통류안정 (stability) 에그효과가검증된바있다. - iii -
Ⅰ. 연구개요 Ⅰ. 연구개요 1. 연구의배경및목적 선진국은오래전부터기상악천후시, 교통혼잡시, 교통사고발생시등위험내용및수준에따라자동차의최고제한속도또는권장속도 ( 안전속도 ) 를가변적으로제한하는시스템을개발하여운영하고우리나라도도로교통법시행규칙을개정하여 2011년 7월 10 일부터가변속도제한을시행하고있다. 도로교통법시행규칙에서는안개, 비, 눈등으로인한기상악천후시최고속도의 20% 또는 50% 를감속하여주행하도록규정하고있다 ( 도로교통법시행규칙제19조 ). 그러나운전자가가시거리나결빙, 적설량등구체적인기상상황을확인하기어려워충분한감속운행이곤란할뿐아니라운전자개인별판단의차이에따라속도의차가심하게나타나추돌사고의원인이되고있다. 우리나라에서짙은안개로인한대형교통사고를살펴보면다음과같다. 2006 년서해대교 29 중추돌사고 ( 사망 11 명, 부상 42 명 ) 2011 년영동고속도로 4 터널추돌사고 ( 부상 20 명 ) 2011 년제주도평화로 ( 부상 15 명 ) 2015 년영종대교추돌사고 ( 사망 2 명, 부상 60 명 ) < 그림 1> 안개로인한대형교통사고사례 도로교통공단 1
악천후시가변속도제한방안 안개, 강우, 폭설등이발생하게되면운전자는시거의제약을받게되고전방돌발상황이발생할경우운전자가대응할수있는시간과거리는감소한다. 운전자는시거의제한에따라동일한최소정지거리를보유해야만전방에장애물이나타났을때회피하거나정지할수있는안전한최소정지거리를확보할수있다. 그러나현행도로교통법시행규칙에규정되어있는 기상악천후시에 20% 또는 50% 속도감속 은운전자스스로가기상상황을판단, 감속주행할것을권고하는소극적인교통운영방법이다. 따라서본연구에서는도로시설측면에서기상악천후시에적정제한속도를표출해주고운전자에게따르게하는적극적인교통운영방안을모색하였으며, 그가운데주요방안인가변속도제한시스템 1) 의국내도입을위한한국형 VSL 개발에관한연구이다. 2. 연구의내용 1) 외국의설치및운영사례분석 - 가변속도제한설치 운영현황 - 가변속도표출내용, 설치형태등 2) 가변속도제한설치 운영방안 - 가변형속도제한표지규격및표출내용 - 가변제한속도결정방법 - 설치 운영방안 - 무인단속시스템과연계방안 1) VSL(Variable Speed Limits) 2 교통기술자료집
Ⅱ. 외국사례분석 Ⅱ. 외국사례분석 1. 개요 외국의가변속도제한시스템도입은 1960년미국의 Michigan Lodge Freeway에서교통혼잡시속도를줄여추돌사고를예방하기위한목적으로 5km 구간에서처음으로설치된것으로조사되었다. 그후미국의각주와영국, 독일, 네덜란드, 호주등으로확산되었다. 본자료집에서는유럽의영국과독일, 그리고미국에서설치 운영중인가변속도제한시스템을중점적으로분석하였다. < 표 1> 외국설치사례 VSL 설치운영도로 ( 개시년도 ) E18 Finland (1994) I-90 Washington, USA (1997) Confederation Bridge New Brunswick, Canada F6 Tollway Sydney, Australia (1993) A16 The Netherlands (1991) I-80 Nevada, USA I-96 Michigan, USA (2002) Deep Bay Link & Route 8 Hong Kong (2005) A3, A5, A8, & A9 Autobahns Germany(1974) M25 Controlled Motorways London, UK (1995) A2 Motorway The Netherlands (1992) Western Ring Road Melbourne, Australia (2002) Ayalon Highway Israel (late 1990s) New Jersey Turnpike New Jersey, USA (1968) Lodge Freeway Michigan, USA (1960) 시스템구분 기상상태대응 기상상태대응 기상상태대응 기상상태대응 ( 안개 ) 기상상태대응 ( 안개 ) 기상상태대응 ( 시거 ) 공사구간대응 교통혼잡및돌발사고관리교통혼잡및기상상태대응 교통혼잡대응 교통혼잡대응 교통혼잡대응 교통혼잡대응 위험상황대응 ( 돌발사고, 기상, 혼잡 ) 교통혼잡대응 운영구간및시설 12 km 구간, 방향별 36 개표지 17 km 구간, 13 개표지 13 km 구간, 방향별 17 개표지 11 km 구간, 방향별 12 개표지 12 km 구간, 15 개표지 방향별 2 개표지 18 mile 구간, 7 개표지 12 km 구간, 12 개표지 30 km 구간, 표지간격 1.5-2 km 약 20 km 구간, 표지간격 1 km 20km 구간, 40 개표지 26 km 구간, 37 개표지 / 방향별 15km 구간, 32 개표지 215 km 구간, 14 개표지 5 km 구간, 21 개표지 자료 : Bruce Hellinga & Peter Allaby, The potential for variable speed control to improve safety on urban freeways, Transporta tion Association of Canada Annual Conference to be held October 14-17, 2007 in Saskatoon, Saskatchewan 도로교통공단 3
악천후시가변속도제한방안 2. 선진외국사례 ( 영국, 독일, 미국 ) 1) 영국 (1) M25 고속도로 상태 : 버밍험에서런던방향외곽고속도로교통혼잡및기상악화구간에가변속도구간설치 목적 : 교통혼잡시교통흐름원활화기상악화시제한속도감소로사고예방 설치 - 가변속도표지판설치간격은기본구간은 1mile, 램프진출입구간은 0.5mile - 교통상태검지기는루프검지기로기본구간은 500m 간격, 진출 입램프구간은램프시작전에설치 - 주요지점에 CCTV 설치 가변속도결정 - 법정속도 : 70mph(112km/h) - 강우시 : 60mph, 강우센서는 Auto 시스템 - 교통혼잡시 : 50mph, 혼잡시 (heavy) : 40mph - 강설시 : 50mph or 구간폐쇄 - 안개시 : 30 40mph - 교통사고시 : 사고차로는폐쇄, 기타차로는 30mph 시설물 - 기본적으로문형식겐트리사용 - 차로별가변전광표지판부착및부가정보를위한 VMS 설치 - 가변속도표지제어기는겐트리옆에설치 - 가변구간전방에무인속도단속카메라예고표지설치 - 교통관제센터는 20km 30km 구간마다소규모교통센터로운영 운영 - 운영주체는도로관리청에서하고, 경찰과의공조체계로돌발사고발생시효과적으로대처할뿐아니라효율적으로단속 - 정상교통상황에서는문형식차로이용신호등은표출되지않으나, 이상상태가되면제한속도는 40mph, 50mph, 60mph 중하나가교통상황검지자료를토대로자동적으로표출 - 유고감지또는필요시에운영자가매뉴얼로속도선택가능 4 교통기술자료집
Ⅱ. 외국사례분석 (2) 가변속도운영현황 강우시또는 Queue 발생시가변속도표출 - 차로별가변전광표지판설치 - 보조정보로서 VMS에 Queue Caution 정보제공 강우시 50mph Queue 발생시 40mph 측주식가변속도표지 - 고속도로의가변속도표지는기본적으로문형식이며, 도로여건에따라서중앙분리대에측주식으로설치 운영하는사례도있음 - 한편고속도로이외에도일반도로의위험구간에는 Vehicle Activated Signs 이라는제한속도표지를설치하기도한다 2). 측주식가변속도표지 Vehicle Activated Signs 해제표지및가변속도단속예고표지 - 가변속도구간끝나는종점부에해제표지표출 - 가변속도구간에무인단속카메라를설치하여운영하고있으며, 전방에예고표지판설치 2) Department for Transport, "Vehicle Activated Signs", TRAFFIC ADVISORY LEAFLET March 2003 도로교통공단 5
악천후시가변속도제한방안 - 또한 CCTV 를설치, 루프검지기와병행하여교통상황을감시함 해제표지 가변속도단속예고 2) 독일 독일은아우토반을중심으로 1970년대부터가변속도제한시스템을설치 운영하고있으며, 주로교통혼잡발생이나기상상태에대응하여제한속도가변경된다. 가변속도제한시스템은다양한검지기를통해검지된정보를자동으로계산하여제한속도를결정하며, 가변속도제한표지는약 1.5km 간격으로설치되어있다. 가변속도는교통류, 노면상태, 풍속, 안개등상황에따라 60~130km/hr 로설정되어있다. < 표 2> 독일의가변속도설정방법 교통류율 주간건조 야간건조 주간습윤 야간습윤 극한상황 낮음 130 120 110 110 60 90 중간 110 110 100 100 60 90 높음 90 90 80 80 60 90 불안정 70 70 70 70 60 (1) #3 고속도로 상태 : 쾰른외곽고속도로교통혼잡및기상악화구간에가변속도제한구간설치 목적 : 교통혼잡시교통흐름원활화기상악화시제한속도감소로사고예방도로및기상상태양호시무제한속도 6 교통기술자료집
Ⅱ. 외국사례분석 설치 - 차로당가변속도표지와정보제공을위한전광판함께설치 - 가변속도표지판설치간격은기본구간 1.5km, 램프진출 입구간은 0.5km 로설치 - 교통상태검지기는루프검지기로기본구간은 500m 간격, 진출 입램프구간은램프시작전에설치 - 무인속도단속카메라로단속 가변속도표출 - 무제한속도 -> 120km/hr로감속 - 공사등으로제한속도하향시도로상황정보도함께제공 - 동일속도유지구간에서는속도정보만제공 120km/h 제한속도 100km/h 제한속도 가변속도및도로정보제공 (1) 가변속도및도로정보제공 (2) 가변속도구간해지표지및차로지정표지로겸용사용 가변속도구간해지 차로지정표지로겸용 도로교통공단 7
악천후시가변속도제한방안 3) 미국 (1) I-90 (Washington) 대상도로 : I-90 상태 : 1997년부터운영 목적 : 도로상태및기상정보이용증대로교통안전성향상 설치 - 40 mile(64km/hr) 구간, 13개 LED(Light Emitting Diode) VMS - 동절기에는 17mile(27km) 만운영 - 6개기상및노면상태센서 속도설정 - 정상상태는 65mph(104km/hr) 로제한 - 도로상태가열악해지면 10mph(16km/hr) 씩감속 - WSDOT 에서가시거리및악천후등을고려한속도설정 Matrix 개발 - 제한속도감속은복수의기상센스, 현장요원및경찰의정보에근거하여결정 - 컴퓨터로제한속도자동으로계산후운영자가결정 효과 : WSDOT 에서는가변속도제한운영시주행속도감소확인됨 < 표 3> 미국워싱턴주고속도로가변속도제한시스템설치사례 전방교통혼잡시감속유도 (1) 전방교통혼잡시감속유도 (2) 차로이용규제 정상시소등 8 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 1. 가변형속도제한표지 가변형속도제한표지는 LED 등광원을이용하여표지판을구성하고, 제어장치의신호에따라규제및지시등의내용 ( 숫자및문형 ) 을다양하게표출할수있는교통안전표지이다. 모양은최고속도제한표지 (224) 를발광형교통안전표지또는전광판을이용하여바탕색은무광흑색으로, 테는적색으로, 숫자는백색으로빛을발해야하고숫자는 10 단위로증감을표시할수있어야한다. 제작은경찰청 가변형교통안전표지표준지침 ( 안 ) 3) (2015) 을따라야하며, 경찰청 교통안전표지설치 관리매뉴얼 에따라확대또는축소할수있다. 또한가변속도제한구간은예고표지및시 종점을나타내는별도의표지 ( 보조표지 ) 를설치하는것이타당하다. < 표 4> 가변형속도제한표지표출내용 내용표출내용 비고 ( 교통안전표지 ) 최고속도 #224 도로별교통안전표지의확대및축소비율은고속도로를포함한자동차전용도로는 1.5배에서 2.5배, 일반도로는 1.3배에서 2배까지확대할수있다. < 표 5> 교통안전표지크기의확대및축소 도로종류 확대및축소비율 자동차전용도로 ( 고속도로, 도시고속도로 ) 1.5 배, 2 배, 2.5 배 일반도로 일반도로 1.3 배, 1.6 배, 2 배 구획및주거지도로 0.5 배 ( 규제표지, 지시표지 ) 크기는외함의표준치수를 700x700mm할때고속도로에서 2배의확대비율을적용하는경우 1400x1400mm로설계할수있다. 3) 2015 년제정예정 도로교통공단 9
악천후시가변속도제한방안 설치간격은도로이용자의시인성과안전한통행을확보할수있도록설치되어야한다. 또한도로이용자의예비동작에필요한시간을확보할수있도록필요한곳에중복하여설치할수있으며, 표지의종류와기존에설치된위치및장소를고려하여선정해야한다. < 표 6> 속도에따른설치간격 ( 단위 : m) 구분교통안전표지종류 도로별설치간격 시도지방도자동차전용도 고속주행중인차량에대한표지저속주행중인차량에대한표지 최고속도제한 224 200 400 800 최저속도제한 225 200 400 800 시 종점보조표지는구간의시작과종료지점을알리는보조표지로서표지판의크기는 교통안전표지설치 관리매뉴얼 에따라기본형과확대형으로구분되며, 고속도로등통행속도가높은도로에서는확대형을설치할수있다. < 표 7> 가변형속도제한예고표지설치위치 구분 고속도로 자동차전용도로 국도 / 간선도로 제한속도 (km/h) 110 100 90 80 70 60 1차예고표지위치 (km) 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 1.0 2차예고표지위치 (m) 500 450 400 350 300 250 2. 외국의가변제한속도결정방법 1) 조건행렬방법 (Condition Matrix) 4) 조건행렬방법은교통조건, 기상조건등의다양한자료를수집하여정도의차이를둔카테고리 (Matrix) 로점수를부여하여합산하는방법으로가변제한속도를결정한다. 다음은도로에서의제한속도가 60mph(104km/hr) 일때, 조건행렬방법에의한제한속도를산출해나타낸예이다. 4) Design of Automated Variable Speed Limits and Lane Assignments in Rural Area, National Rural ITS Conference 2006, New Mexico 10 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 데이터수집 - CCTV : 운영자확인 - MVDS( 마이크로웨이브차량검지기 ) : 속도, 점유율, 차종분류 - RWIS( 노변기상정보수집장치 ) : 기온, 강수량 - NRSIS( 노변표면정보수집장치 ) : 강수량, 노면결빙상태 데이터편집 (Significant Value 할당 ) - 눈 : 0 3 - 비 : 0 3 - 도로표면 : 0 15 (5단위증가 ) - 안개 : 0 15 (5단위증가 ) - 상업차량비율 : 0 3 - 구배 : 0 3 - 차선점유 : 0 3 조건행렬표작성 (Condition Matrix) - 운영자는모든데이터를수집및집계하여조건행렬표를작성 눈 비 도로표면 안 개 상업차량비율 (%) 구 배 차선점유 None Light Moderate Heavy Total 0 1 None Light Moderate Heavy 정상 Wet/Patchy Ice Ponding/Ice Standing Water /Snow Packed 0 5 10 15 >500' 500'-350' 350'-125' <125' 0 5 10 15 >10% 10%-20% 18%-30% <30% 0 1 2 3 >1% 2%-3% 4%-5% <5% 0 1 2 3 <25% 26%-50% 40%-75% 60%-100% 0 1 2 3 속도감속행렬표작성 (Speed Reduction Matrix) - 운영자는모든데이터를수집및집계 - 조건표 (Condition Index) 작성 속도감속행렬표에서추천속도결정 도로교통공단 11
악천후시가변속도제한방안 Condition Index Value ( 조건색인값 ) Recommended Speed (%) ( 추천속도 ) < 8 7-15 13-20 > 18 80%-100% 60%-80% 40%-60% 30% or less 차선할당행렬표작성 (Lane Assignment Matrix) - 차선할당표에서추천값결정 Condition Index Value ( 조건색인값 ) Lane Restrictions ( 차선제한 ) < 8 7-15 13-20 > 18 All Lane Open 모든차로개방 All Lane Open 모든차로개방 Restricted to Right 2 Lanes 우측 2 개제한 Restricted to Right Lane Only 우측차로만제한 2) 검지기를이용한속도결정방법 5) 캐나다에서는 PARAMICS(microscopic traffic simulator) 를기본모델로하여 VSCS (variable speed control system) 을개발하였다. PARAMICS 시뮬레이트는제어로직도구를이용할수있고응용프로그램인터페이스를제공하기때문이다. 이것은쌍루프검지기 (dual loop detectors) 를이용하여데이터를수집하며, 20초단위의속도와교통량, 그리고점유율을기초자료로하여적정속도를산출하는모델이다. VSCS 는 1세대의 VSC(variable speed control) 에서발전되었는데, VSC는영국의 M1 고속도로에적용되었으며교통량 1650대 / 시간 / 차로일때속도제한은 70mph에서 60mph 로계산되었다. 또한네덜란드의 A2 고속도로에도적용되었는데루프검지기로부터 1분동안의교통량과속도자료를이용하여 90km/hr 또는 70km/hr 로가변속도를산출하였다. VSCS 통합 (VSCS Intergration) - 13개의가변표지판, 루프검지기 (500m 600m 간격 ) - 교통자료는 A 지점루프검지기로부터 20초간격으로수집, A 지점에서제어알고리즘은적절한속도제한을계산하여 A 가변표지판에표출 (A 구간전체에표시 ) - B지점은루프검지기로부터받은자료를제어알고리즘을통해서계산해서 B 구간부터표출 5) The potential for variable speed control to improve safety on urban freeways, Ministry of Transportation of Ontario and the Natural Science and Engineering Research Council, Canada 12 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 다음은링크 / 검지기 /VSLS 그룹의가변속도자료수집및표출구간을나타낸것이다. < 그림 2> 링크 / 검지기 /VSLS 그룹의가변속도자료수집및표출구간 가변속도산정 (VSCS) - Volume( 교통량 ) 기준값이 1600vphpl 은고속도로서비스수준 C에해당 (US HCM 2000) - Occupancy( 점유율 ) 기준값인 15% 는교통혼잡점 (flow breakdown) 에서임계점유율 (critical occupancy) 로서개략적인기준값으로선택함 - 이알고리즘은 20초동안의검지기자료를이용하여속도, 교통량, 점유율을기초로 Tree Logic 으로설계됨 < 그림 3> 가변속도산정 Flow Chart 도로교통공단 13
악천후시가변속도제한방안 감속된가변속도가표출된후에 20초간격의연속적인 3번의교통량증가가검지되지않는한가변속도를높일수없고, 속도차이또한 20km/hr 이상표출할수없다. 즉 100km/hr 에서 60km/hr 로감속시킬경우 80km/hr 를 10초동안표출한후에 60km/hr 로표출해야한다. < 그림 4> 실제도로교통량변화에따른가변속도표출 3. 국내적용가변속도제한시스템개발 가변제한속도결정은안전정지거리가속도에비례하고노면마찰력에반비례하는것에기초로한다. 즉, 주행속도와안전정지거리, 노면마찰과정지거리관계를중요인자로하여가변제한속도를결정하며, 일반원칙으로는다음과같이설정하고계산하였다. - 시거, 노면상태등에따라안전정지거리가확보될수있는제한속도 - 전방교통혼잡에의해급격한감속을피할수있는제한속도 - 학교지역, 공사구간등사전에정해진제한속도 1) 정지거리계산 정지거리는운전자에게큰영향을미치므로충분히안전한값을취하지않으면안된다. 정지거리에영향을주는요소는속도와종방향미끄럼마찰계수로서노면의상태에따라달라진다. 14 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 v v v D=d +d = t+ f = v+ f 여기서 D : 정지거리 (m) d 1 : 반응시간동안의주행거리 d 2 : 제동정지거리 v : 주행속도 (km/hr) t : 반응시간 (2.5 초 ) f : 종방향미끄럼마찰계수 2) 안개시가변제한속도 안개로인한시거제약시는시정거리가안전정지거리가되므로제한속도를산출할수있다. 최고제한속도 100km/hr 인고속도로어느구간에안개로인해시정거리가 100m라면계산된제한속도는 71km/hr로전방돌발상황시에안전하게정지할수있는속도가 71km/hr 이하인것을나타낸다. 시정거리 건조한노면상태에서 100km/hr 주행시안전정지거리가 132m이므로이보다큰값일때는안전이확보되고, 132m보다적을때는제한속도를감소시킴으로안전정지거리를확보할수있다. 시정거리가 130m 이상일때는안개로인한영향을받지않는다는의미이다. < 표 8> 안개 ( 가시거리 ) 에따른가변제한속도 시정거리 (m) 법정제한속도 (km/hr) 최소정지거리 (m) 계산속도 (km/hr) 적용속도 (km/hr) 감속치 (km/hr) 130 100 130 99 100 0 100 100 100 83 80 20 80 100 80 71 70 30 60 100 60 57 60 40 50 100 50 50 50 50 40 100 40 42 40 60 30 100 30 33 30 70 도로교통공단 15
악천후시가변속도제한방안 3) 노면습윤 ( 비, 눈 ) 시가변제한속도 비또는눈으로노면이미끄러운경우도마찬가지로건조시의최소정지거리를기준으로제한속도를낮춤으로서계산하면된다. 여기서는노면습윤정도를 0.28로했을때가변제한속도를나타낸것이며, 노면습윤정도를정확히측정할수있다면그에따른가변제한속도를산정할수있다. < 표 9> 노면습윤 ( 비, 눈 ) 에따른가변제한속도 법정제한속도 (k 최소정지거리 (m) m/hr) 건조시습윤시 계산속도 적용속도 감속치 110 152 246 82 80 30 100 132 210 75 80 20 90 113 176 68 70 20 80 96 146 62 60 20 70 79 117 54 50 20 주 : f = 마찰계수적용 ( 건조시 : 0.63, 습윤시 : 0.28) 4) 다양한노면상태에서의가변제한속도 마찰계수 (f) 를빙판부터정상상태의건조시까지, 즉 0.1 0.63까지일때적용제한속도를도출한것이다. 마찰계수 0.63은건조한아스팔트일때수치이며, 이값보다클때는안전정지거리가더짧아지므로고려할필요가없다. 빙판일경우, 법정제한속도 100km/hr 도로에서노면마찰계수 f=0.1 이라고하면, 계산된적정제한속도는 50km/hr로서 50% 감속을나타내는것이다. 정상상태일때 (f=0.63) 는적용속도가법정제한속도와같음을알수있다. < 표 10> 다양한노면상태의가변제한속도 마찰계수 법정속도 110km/hr 법정속도 100km/hr 법정속도 90km/hr (f) 필요정지거리 적용속도 필요정지거리 적용속도 필요정지거리 적용속도 0.1 553 54 463 50 381 45 0.2 315 72 266 66 222 60 0.3 235 84 201 77 169 70 0.4 195 94 168 86 142 78 0.5 172 102 148 93 126 84 0.63 152 110 132 100 113 90 주 : 마찰계수 (f) 건조시, 0.63 보다클때는법정속도로주행해도충분히정지할수있음즉마찰계수 (f) / 0.63 일때는법정속도와같음을알수있음 16 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 5) 교통조건 ( 교통량 ) 에따른가변제한속도 교통혼잡, 교통사고발생등도로교통상황은차량검지기정보를이용하여교통량및속도등으로가변제한속도를결정할수있다. 대상구간의검지기를이용한교통량및속도로서서비스수준 D, E, F에서제한속도를감소시키는것이타당할수있다. 이는 LOS D부터급격한속도감소및교통량이증가하여 LOS E에서는용량에근접하기때문이다. 다음그림은고속도로기본구간의속도- 교통량관계 6) 를나타낸것으로속도가 LOS E부터급격히감소함을나타낸다. 140 130 120 110 설계속도 120km/ 시 서비스수준 A 서비스수준 B 서비스수준 C 서비스수준 D 100 설계속도 100km/ 시 서비스수준 E 90 속도 (km/ 시 ) 80 70 60 50 설계속도 80km/ 시 6pc/km/ln 10pc/km/ln 14pc/km/ln 19pc/km/ln 28pc/km/ln 서비스수준 F 40 30 20 10 0 500 1000 1500 2000 2500 교통량 ( 승용차대 / 시 / 차로 ) < 그림 5> 속도 - 교통량에따른서비스수준 교통혼잡시가변제한속도는도로검지기를통한교통량과점유율로서가변속도산정자동알고리즘을만들수있다. 그림은교통량 1,600대, 속도 60km/hr, 80km/hr를변곡점으로제한속도를산정한사례로서, 도로특성및교통량에맞도록조정할수있다. < 그림 6> 검지기를이용한가변속도결정 6) 국토해양부, 도로용량편람, 2010 도로교통공단 17
악천후시가변속도제한방안 (1) 기상조건및교통조건이혼재될경우의가변제한속도결정방안기상조건및교통량조건의두가지로산정된제한속도중에서낮은속도로하며, 경우에따라서운영자판단으로가변제한속도를결정할수있다. 두가지이상의조건에서다른가변속도가산정될때다음의기준을적용한다. 기상상태및교통상태단독발생할경우, 해당가변제한속도적용 기상상태및교통상태가혼재할경우, 낮은가변제한속도적용 운영자판단하에필요시수동으로가변제한속도를조정하여적용 (2) 가변제한속도변경방안가변제한속도는교통류의안정성을해치지않고운전자의불편을주지않도록변경해야하며, 대상구간의특성상그운영방법을달리하는것이효과적일것으로판단될시에는변경할수있다. 가변제한속도감소량은기본적으로 20km/hr 이하가적당하다. 제한속도변경권한은고속도로의경우는경찰청장, 그외도로는지방경찰청장에있다. 가변제한속도변경범위는해당도로의법정최고제한속도이하로한다. 급격한감속을피하기위해가변제한속도를 20km/hr를초과하여감속할경우, 도로이용자의급감속에의한불편함이없도록우선 20km/hr 를낮춘후, 일정시간지속후에목표속도를표출한다. 정상적인가변제한속도복원시에는변경하려는제한속도차이가 20km/hr를초과하더라고바로변경할수있다. 안개등악천후시운전자의시인성및주의력을높이기위해가변형속도제한표지를점멸및기타모양으로운영할수있다. (3) 무인단속시스템과연계방안가변속도제한시스템은무인단속시스템과연계 운영할수있다. 최고제한속도는규제사항이며외국의경우도무인단속시스템과연계되어운영되고있다. 그러나이와같이가변속도제한시스템과무인단속시스템을연계하여운영하기위해서는다음과같은조건이갖춰져야한다. 무인단속카메라부착대의제한속도표지및구간내의속도표지를가변형속도제한표지로교체해야한다. 가변제한속도하향조정시에는일정시간경과후에단속이이루어질수있도록단속기준 ( 단속속도 ) 이변경되어있어야한다. 가변제한속도상향조정시 ( 정상상태복귀시포함 ) 는일정시간전에상향제한속도로단속기준 ( 단속속도 ) 이변경되어있어야한다. 18 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 (4) 중앙처리시스템연계방안중앙처리시스템간의연계는가변속도제한시스템의센터중앙처리장치와무인단속시스템의센터중앙처리장치가통신망을통하여상호연결되어야한다. 가변속도제한시스템에서는교통상황및기상상태에따라분석 설정되는가변속도정보를현장에설치된가변형속도제한표지에전송한다. 또설정된제한속도정보를무인단속시스템의센터중앙처리장치에전송하고, 중앙처리장치는지역제어장치에단속속도를전송하여위반차량을단속할수있도록한다. 가변속도제한시스템과무인단속시스템의센터중앙처리장치와의통신체계는통신망을통하여두시스템의통신서버를통하여연결된다. 두시스템을연결하는통신서버는별도로구성할수있으나, 시스템의단순화와비용적인측면에서가변속도제한시스템의통신서버는가변속도제어통신서버가담당하고, 무인단속시스템의통신서버는통신처리부가담당하는것이효과적인것으로검토된다. 두시스템간의통신망구성은센터각각의시스템통신방식을고려하여구성되어야하나, 기존무인단속시스템이 TCP/IP 통신방식을기준으로설계되었으므로이를수용하는통신망설계가요구된다. 무인단속시스템은위반차량및운전자의개인신상정보가데이터베이스로관리되고있고, 민원업무와직결된시스템으로외부시스템과연계시에내부자원을보호할수있는정책이요구된다. 따라서가변속도제한시스템과연계시에무인단속시스템중앙장치에침입방지및침입탐지시스템을구성하여시스템및데이터가보호될수있도록네트워크보안시스템을구성해야한다. < 그림 7> 가변속도제한시스템과무인단속시스템연계방안설계 도로교통공단 19
악천후시가변속도제한방안 (5) 연계운영방안 가변속도제한시스템과무인단속시스템간의제한속도에대한정보설정형식은수동및자동으로구분하여운영할수있다. 자동으로설정되는경우에는주기적으로설정된속도정보를모니터링하여확인하는절차가요구된다. 무인단속시스템과가변속도제한시스템의데이터베이스서버에는교통상황에따라변경설정되는제한속도정보를데이터베이스로관리하여위반사실통지서발송업무와민원발생시대처할수있도록해야한다. 관리해야할데이터항목은제한속도를포함하여시간과단속속도변경원인, 관리청및관리담당자등의정보이다. 두시스템간의연결은운영자간을연결하는운영단말에서도이루어져야한다. 가변속도제한시스템의운영단말에서는현재무인단속시스템에서설정되어현장에서단속하고있는제한속도정보를모니터링할수있어야한다. 또무인단속시스템도필요에따라단속속도를변경하여전송하고자하는경우에는가변속도제한시스템에해당정보를전송하고변경설정된정보를조회할수있는기능을가져야한다. < 표 11> 무인단속시스템간연계운영시요구기능 관련장치가변속도제한시스템무인단속시스템 통신서버 DB 서버 운영단말 제한속도전송 개별요청제한속도전송 주기적제한속도설정상태모니터링 시간별제한속도데이터관리 제한속도설정원인데이터관리 제한속도변경설정 제한속도전송요청 변경제한속도조회요청 제한속도수신 개별요청제한속도전송 주기적제한속도설정상태모니터링 수신제한속도데이터관리 제한속도변경설정 제한속도조회요청 < 그림 8> 연계처리 Process 설계 20 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 (6) 지점단속및구간단속시연계방안 무인단속시스템은위험도로구간이나지점에서사고예방을목적으로운영되는시스템이다. 따라서단속지점이나단속구간의위치에대한예고와주의환기를위하여단속카메라가설치된지점이나구간이전에예고표지를설치 운영하도록규정하고있다. 단속지점이나단속구간을사전에알리는예고표지는 1차와 2차 2차례에걸쳐설치되도록규정하고있다. 예고표지의설치위치는다음표와같이도로종류와제한속도에따라달라진다. 1차예고표지는속도에따라단속지점으로부터 1~2km 이전에설치되고, 2차예고표지는 250~500m 이전에설치된다. 가변속도제한시스템과지점속도위반단속시스템이병행해서운영될경우에는 1 2차예고표지를같은위치에통합하여설치하는것이바람직하다. 구간과속단속시스템은일정도로구간에서평균주행속도에의한속도위반차량단속기능으로시점과종점단속카메라설치구간내에단속구간임을알리는무인교통단속표지또는보조표지를중복하여설치하고, 설치간격은 교통안전표지설치 관리매뉴얼, 교통안전표지설치기준 최고속도제한표지설치간격에따르도록하고있다. 따라서구간과속단속시스템이가변형속도제한표지와함께운영될경우다양한운영형태가있을수있다. 구간과속단속시점카메라는비용절감측면에서가변속도표지지주 ( 구조물 ) 와함께설치할수있다. 또한과속단속구간내에는차량의속도에따라단속중임을알리는무인단속표지가보조표지와함께설치되고, 구간과속단속종점카메라도가변속도표지와함께설치할수있다. < 표 12> 무인교통단속예고표지설치위치 도로종류 고속도로 자동차전용도로 국도 / 간선도로 제한속도 ( km /hr) 110 100 90 80 70 60 1차예고표지위치 ( km ) 2 2 1.5 1.5 1.0 1.0 2차예고지표위치 (m) 500 450 400 350 300 250 도로교통공단 21
악천후시가변속도제한방안 4. 설계및설치방안 1) 설계 설계절차는가변형속도제한표지또는도로전광표지를사용하는것으로구조물, 검지기, 통신망등의복합적인시스템으로다음과같은절차를거쳐설계한다. 1 설치목적설정가변속도제한시스템이필요한구간의설치목적을설정하는단계로설치이유를명확히하는단계 2 설치위치 ( 구간 ) 및형식결정설치준거에의한위치 ( 구간 ), 환경조건을고려한형식을결정하는단계 3 운영전략수립가변속도결정을수동또는자동으로할것인지, 가변속도표출을현장단또는교통센터에서할것인지를결정 4 가변속도결정방법기상악조건또는교통혼잡등을고려한가변속도결정방법결정 5 설치위치현장재확인위치 ( 구간 ) 선정타당성, 설치위치시인성확보여부등현장재확인 6 가변속도표출, 설치간격, 타시스템연계검토속도표출방법, 가변표지판설치간격, 무인단속시스템과연계검토 7 가변표지, 구조물, 검지기, 통신망설계현장구축을위한구체적설계 8 운영및유지관리운영및관리, 유지관리 설치위치는안개, 비, 눈등악천후가잦아교통사고가많이발생하거나발생가능성이높은곳과, 상습적인교통혼잡이발생하여낮은통행속도로운행하는구간등에설치할수있다. 또학교지역을통과하는도로구간에서시간대별로최고속도를조정할필요가있는구간이나도로공사등일시적으로제한속도를조정해야할구간에도적용할수있다. 적용대상구간에대한절대적인선정의기준은없으나, 교통사고예방과교통혼잡해소등의효과가기대될수있는구간을공학적검토를거쳐선정하되, 다음의구간에가변속도제한시스템을적용할수있다. 22 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 안개등악천후가잦은구간 상습적으로교통혼잡이발생되는구간 터널및교량부근의도로구조물구간 도로선형이불량한곳의야간이나악천후시위험구간 공사구간 (work zone) 또는어린이보호구역 (school zone) 기타최고속도를가변적으로운영할필요가있는구간 2) 설치 가변형속도제한표지의설치방법에는정주식, 내민식, 문형식및부착식의 4 가지방법 이있으며, 본연구에서는차로별로가변속도정보를줄수있는문형식을추천한다. 정주식지주에표지판 1개혹은 2개를부착하여도로의측단, 도로의중앙, 보도또는중앙분리대등에설치하는방법 내민식 (Overhang) 도로의측단, 보도또는중앙분리대등에설치된지주를차도부분까지높게달아내어표지판을달아낸끝부분에설치하는방법 문형식 (Over-head) 차도를가로지르는문형시설물에표지판을부착하여차도상부에설치하는방법 부착식타목적으로설치된시설물을이용하여표지판을설치하는방법으로부착하고자하는시설의기능을손상하지않도록함과동시에운전특성, 인간특성을고려하여시인성이제고되어야함. 차후, 도로전광표지 (VMS) 에가변제한속도를표출할경우에는경찰청매뉴얼을따르고, 해당내용이없을경우에는국토해양부의 도로안전시설설치및관리지침 ( 도로전광표지 ) 을따른다. 도로교통공단 23
악천후시가변속도제한방안 정주식 내민식 문형식 < 표 13> 설치구조형식 차로수 위계 고속도로 ( 자동차전용도로 ) 일반도로 ( 일반국도 / 지방도, 도시부가로 ) 편도 2 차로미만문형식 / 내민식내민식 편도 3, 4 차로문형식 ( 주 ) 문형식 / 내민식 주 : 설치용도와위치, 경제성등을고려하여내민식으로할수있음 가변형속도제한표지는좁은도로에서는정주식, 편도 3차로이상의넓은도로에서는내민식또는문형식으로설치할수있다. 다만설치장소부근에조명등, 횡단보도 ( 육교 ) 등이있는경우타당성검토를거쳐부착식을설치할수있다. 설치높이 - 정주식은 100~210cm - 내민식은 500cm, 문형식은가변전광판과같이 600cm 이상으로한다. - 보도에설치할경우, 보행자의통행을방해하지않아야한다. 24 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 측방여유 - 정주식 보 / 차도구분이있는도로 : 보 / 차도경계연석내측 중앙분리대, 교통섬 : 분리대끝으로부터 25cm 이상내측 보 / 차도구분이없는도로 : 고속도로및자동차전용도로는 50cm, 일반도로는 25cm 바깥쪽에설치할수있음 - 내민식및문형식 정주식의측방여유폭기준에준해서설치 < 표 14> 교통안전표지설치높이표지종류 설치높이 ( cm ) 비 고 주의표지 100 ~ 210 규제표지 ( 가변 ) 100 ~ 210 표지판하단까지높이 지시표지 100 이상 문형식으로할경우에 600cm 7) 보조표지 100 이상 (1) 제어기 현장제어기는가변형속도제한표지를자동및수동으로구동하기위한모든필요한장치가내장되어야하며안전성, 미관등도고려되어야한다. 제어기함체는가변형속도제한표지의전원및통신배선부, 제어기, 전원장치, 통신모뎀등구성장치를설치하기위한구조로설계하여야한다. 제어기함체에는회로도, 지침서, 유지보수용비품등을보관할수있도록프레임을부착하여야한다. 제어기함체는외부환경 ( 온도, 습도, 비, 먼지등 ) 에대하여녹이슬지않는재질로제작하여야한다. (2) 검지기 ( 센서 ) 검지기 ( 센서 ) 는교통상태를검지하는것과기상상태를검지하는센서로구분할수있으며다양한도로교통환경에적합한검지기를설치할수있다. 7) 국토해양부, 교통안전표지설치 관리매뉴얼 준용 도로교통공단 25
악천후시가변속도제한방안 교통상태를검지하는센서로는루프검지기, 영상검지기, 마이크로웨이브검지기등이있으며, 가변속도제한시스템에서필요한자료는지점속도, 교통량등을산정할수있어야한다. 기상상태를검지하는검지기로는노면상태검지기, 시정거리계등이있으며비 ( 강수량 ), 눈 ( 강설량 ) 으로인한노면습윤상태, 미끄럼상태등을검지하고시정거리계는안개발생시에가시거리를측정할수있어야한다. 교통혼잡상태검지는루프검지기사용을권장하고기상상태는강수 ( 설 ) 량, 안개정보등외부연계정보와현장관측 ( 측정 ) 자료를사용할수있다. (3) 교통센터연계통신및연계는센터시스템과지역제어장치간의통신규격 ( 기본교통정보교환기술기준 III( 안 )) 을따른다. 향후가변제한속도전용통신규격이요구된다. 교통센터는교통자료수집체계에서수집된정보를가공 분석하여제한속도및적절한메시지를선정하며, 이를현장의가변형속도제한표지에전송하는역할을수행한다. 또, 현장에서표출되고있는메시지및장비상태등에관한정보를운영자에게제공함으로써시스템장애에대비하는감시기능도수행한다. 현장의가변형속도제한표지는센터에서송출된메시지를표출하는역할을하며, 지역제어장치는교통센터와현장에설치된가변형속도제한표지간의자료송수신역할을담당한다. < 그림 9> 가변속도제한시스템구성 26 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 (4) 통신 ( 프로토콜 ) 가변속도제한시스템은기상악천후시노면상태및교통량에따라제한속도를안전표지에표하는것으로, 통신체계는국토해양부첨단교통시스템 (ITS) 가변정보판의센터시스템과지역제어장치간의통신규격 ( 기본교통정보교환기술기준Ⅲ( 안 )) 을따르는것이타당하다고본다 ( 현재가변속도제한에대한통신규격없음 ). 이것은통신항목을교통소통정보, 통제정보, 돌발상황정보, 도로상태및기상정보의 5 개로구분하여정의하고있다. 이와같은통신규격을가변속도제한시스템에적용하기위해서는기본교통정보에속도규제정보를추가로구성하고, 데이터패킷구조및응용메시지구조등을수정보완하는것이요구된다. 5. 운영및유지관리방안 1) 운영 (1) 운영주체 가변속도제한시스템운영은경찰청 ( 또는지방경찰청장 ) 및도로관리청과합동으로하고자세한사항은상호협의를통해다음과같이결정한다. 센터원격제어로운영할경우도로관리청과경찰이합동으로하거나경찰과사전협의후에도로관리청이운영한다. 자동운영으로할때는가변제한속도표출범위등을사전에경찰과협의한다. 지역독립제어는현장제어기에입력된시간및내용 ( 속도 ) 에따라센터와연계없이독립적으로운영된다. 도로교통공단 27
악천후시가변속도제한방안 (2) 운영방식 가변속도제한운영방식은설치지역의기상상태와교통량, 그리고도로조건등을종합 분석하여상황에맞도록센터원격제어와지역독립제어로운영할수있으며, 센터원격제어는자동또는수동운영으로세분화할수있다. 센터원격가변속도제한현장에서수집된기상상태, 노면상태, 교통상태정보를센터에서수집 분석하여가변제한속도선정및운영 지역독립가변속도제한현장제어기에입력된시간및내용 ( 속도 ) 를표출하거나현장에서사람이직접제한속도운영 또한세분화한센터원격가변속도제한방법은다음과같다. 자동운영방법비, 안개, 눈등의기상정보, 노면상태정보, 속도및교통량등의교통정보등을검지기를통해수집하고이를센터로전송하여적정제한속도를자동으로운영 수동운영방법운영자가각종검지정보나제보, CCTV 등을통해현장을확인하고, 적정제한속도를결정하여센터에서직접변경 센터원격가변제한속도의경우정확하고다양한현장정보가수집되고, 이를토대로적정속도결정알고리즘등이개발되어자동으로운영할수있는것이이상적이나, 그여건이성숙되기전까지는운영자가개입하여제한속도를결정하는운영방법이필요하다. 기상악화가잦은구간, 교통혼잡이상습적으로발생되는구간에서는센터원격가변속도제한운영이필요하고, 학교지역또는공사구간에서운영은센터와연계없이지역독립가변속도제한운영이바람직하다. 대상구간의특성, 현장자료수집체계, 각종검지장비의계측변수, 그리고정확도등에따라속도결정알고리즘은달라질수있다. 가변제한속도대상구간이결정되면현장상황계측방법, 검지기설치위치, 속도결정방법등에대한가변제한속도기본계획을수립한후시행하는것이바람직하다. 28 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 (3) 제한속도변경권한및방법 가변제한속도는교통류의안정성을해치지않고운전자에게불편을주지않도록변경해야하며, 다음과같이운영하는것을원칙으로한다. 제한속도변경권한은경찰청장또는지방경찰청장에있다. 가변제한속도변경범위는그도로의법정최고제한속도이하로한다. 정상상태에서는그도로구간의통상적인최고제한속도를표출한다. 급격한감속을피하기위해가변제한속도를 20km/h를초과하여감속할경우, 도로이용자의급감속에의한불편함이없도록우선 20km/h를낮춘후, 일정시간지속후에목표속도를표출한다. 정상적인가변제한속도복원시에는변경하려는제한속도차이가 20km/h 를초과하여도바로변경해도무방하다. 안개등악천후시운전자의시인성및주의력을높이기위해가변형속도제한표지를점멸및기타모양으로운영할수있다. 다만대상구간의특성상그운영방법을달리하는것이효과적일것으로판단될시에는그운영방법을변경할수있다. (4) 제한속도감소폭가변제한속도감소는기본적으로 20km/hr 이하이나기상악화및교통사고등급격한속도감속을요하는상황에서는다음과같이표출할수있다. < 표 15> 급감속필요시제한속도감소폭 표출속도 도로및노면상태 표지점멸 주간 야간 표지형태 최고속도 평상시 최고속도 20% 비가내려노면이젖어있는경우 눈이 20mm 이내쌓인경우 가시거리가 100m 이내일경우 최고속도 50% 노면면이얼어붙어있는경우 눈이 20mm 이상쌓인경우 도로교통공단 29
악천후시가변속도제한방안 2) 유지관리 (1) 유지관리방안 가변속도제한시스템은크게현장가변속도제한표지 ( 표시면, 함체등 ) 중앙센터와의통신, 그리고전원부분으로세분화하여유지관리방안이마련되어야한다. 일상적인유지관리방안은정기점검을통해발생가능한장애를사전에방지한다는측면에서효율적이고체계적으로수립해야한다. 도로전광표지의정기적인유지관리방안을수립할때고려해야할사항은다음과같다. - 유지관리작업은차로통제나교통흐름방해를최소화하는형태로수행할수있도록계획하여야한다. - 유지보수작업시작업자의안전이확보될수있는방안을마련한다. ( 도로공사장교통관리지침, 국토해양부참조 ) - 정기점검항목을선정하고, 각항목에대한점검방법을마련하여야한다. - 정기점검시기를결정하여야하며, 점검작업반을구성하여야한다. - 점검항목은다음과같다. 표출문자의밝기점검 : 분진, 먼지등으로인한시인성감소방지 주기적인점검을통하여해당도로의주변환경특성에따라표시면청소주기결정 : 년 1~2회 표시면 LED 소자, 도트, 모듈의정상동작여부 : LED 소자의장애시즉시교체가가능하여야함 메시지가정상적으로표출되는지확인 전원공급상태및주변기기상태점검 통신회선, 데이터라인, 전원라인등가변형속도제한표지에연결되어있는각종회선의접속상태및통신상태의정상유무점검 제어기및주변기기상태점검 기타구조물의정상유무확인 중앙센터내의관리시스템과현장의가변형속도제한표지제어 30 교통기술자료집
Ⅲ. 가변속도제한시스템개발 (2) 장애발생시방안 장애발생시비상대응체계는사전에마련하여야하며, 장애는신속하게복구해야한다. 가변속도제한시스템에서발생할수있는일반적인장애와그대응책은다음과같으며, 해당시스템별로발생가능한장애대책을각시스템의특성에맞게마련하여야한다. - 장애발생시기록항목 유지관리점검자 장애종류 장애발생일자및날씨 장애내용 장애발생시간 장애원인 장애발생장비위치또는일련번호 복구방안 복구완료시간 도로교통공단 31
악천후시가변속도제한방안 Ⅳ. 결론및제언 가변속도제한시스템은외국의경우 1970년대부터운영되어오면서지금까지많은시행착오를거쳐효율적인교통운영기법으로자리잡고있다. 특히고속도로에서는악천후에따라제한속도를가변적으로운영하여그효과가입증되고있어점차확산추세에있다. 이러한가변속도제한시스템은정보통신기술의발전으로향후가속화될것으로전망된다. 국내의경우안개로인한대형교통사고가주기적으로발생하고있고겨울철의폭설, 빙판등으로인한교통사고발생빈도도높다. 교통사고측면에서안개와같은악천후시교통사고예방은현재의도로시설및교통운영기법으로는한계가있어보다능동적이고적극적인교통운영기법이요구된다. 선진유럽및미국등은악천후시및교통량에따라제한속도를달리적용하는가변속도제한시스템을시행 운영하여교통사고감소에상당한효과를보고있다. 가변속도제한시스템은기상악화시 ( 안개, 비, 눈, 강풍 ) 및교통혼잡시에현장도로조건에맞는안전정지거리를계산하여가변제한속도를산출하는것으로서교통사고를예방또는피해를줄일수있는능동적교통관리방안이다. 본연구는가변속도제한시스템을국내에시행할때필요한가변형속도제한표지, 가변속도결정방법, 설치지역선정, 설치및운영, 교통센터및무인단속시스템과연계, 유지보수등에관한내용을담고있다. 가변속도결정을위한교통량검지의경우는차량검지기를통해정보수집이충분하지만, 기상상태즉안개, 폭설, 횡풍등악천후시는현장상황의실시간검지가어려운형편이다. 그래서교통센터운영자의목안관측, CCTV 모니터, 현장요원제보, 일기예보등의다수의자료를토대로가변제한속도를산정하는경우도많다. 본연구는이러한복잡한가변제한속도설정방법을안개의경우는에가시거리로, 빙판길, 폭설, 폭우등은노면마찰계수를이용하여적정가변제한속도를선택할수있도록하였다. 향후다양한시범운영을통하여가변속도제한시스템의표준안 ( 지침 ) 을마련하고, 기상악천후에노출되어있는전국의교량또는구간에확대설치된다면대형교통사고를줄이는데크게기여할것으로판단된다. 32 교통기술자료집
참고문헌 참고문헌 1. 경찰청 (2014), 도로교통법 2. 한국건설기술연구원 (2010. 5), 교통및도로환경검지기술개발 3차년도연구보고서 3. OECD(2002), Road Safety: Impact of New Technologies 4. US DOT(2004), 10.Collaborative Research on Road Weather Observations and Predictions by Universities, State Departments of Transportation, and National Weather Service Forecast Offices 5. EUROPEAN COMMISSION DIRECTORATE GENERAL ENERGY AND TRANSPORT (14th December 2004), Variable speed Limits at T-junction of highways 6 and 13 in Selkäharju, Finland 6. Intelligent Transport Systems Group Traffic and Transport Integration (T&TI) Department(January 2004), SPECIFICATION FOR ELECTRONIC SPEED Limitss SIGNS 7. TRB(January 9, 2000), Examples of Variable Speed Limit Applications, Speed Management Workshop, 79th Annual Meeting 8. New Mexico Department of Transprotation(2006), Design of Automated Variable Speed Limits and Lane Assignments in Rural Areas, National Rural ITS Conference 9. VTT Building and Transport(November, 2001), "Effects of weather-controlled variable message signing on driver behaviour" 10. Bruce Hellinga, Peter Allaby, and Mara Bullock (October 14-17, 2007), Variable Speed Limit Systems: Safety and Operational Impacts for Freeways Applications, Transportation Association of Canada Annual Conference 도로교통공단 33
저자약력 홍순진 도로교통공단교통과학연구원책임연구원 한양대학교교통시스템공학과공학박사 특급기술자 ( 교통 ) 최근연구활동 2015년대한교통학회춘계학술대회우수논문상 ( 지방부도로신호교차로교통사고발생모형개발 ) 서울시자동차전용도로기술자문위원 교통기술자료집 2015-1 ( 통권제 35 호 ) 악천후시가변속도제한방안 발행인 : 신용선편집인 : 강찬조발행처 : 도로교통공단교통과학연구원서울시중구왕십리로 407 TEL : 02) 2230-6114( 대표 ) FAX : 02) 2230-6309 홈페이지 : http://www.koroad.or.kr 발행번호 : 2015-0101-017 인쇄일자 : 2015. 6