Journal of the Korean Society of Safety, Vol. 32, No. 1, pp. 128-133, February 2017 Copyright@2017 by The Korean Society of Safety (pissn 1738-3803, eissn 2383-9953) All right reserved. https://doi.org/10.14346/jkosos.2017.32.1.128 교통저해요소별회전교차로사고모형 조아해 박병호 충북대학교도시공학과 (2016. 12. 8. 접수 / 2016. 12. 13. 수정 / 2017. 1. 2. 채택 ) Roundabout Accident Model by Traffic Impeding Factor Ah Hae Cho Byung Ho Park Department of Urban Engineering, Chungbuk National University (Received December 8, 2016 / Revised December 13, 2016 / Accepted January 2, 2017) Abstract : This study deals with the roundabout traffic accidents by traffic impeding factor. The purpose of this study is to comparatively analyze the characteristics of accidents and to develop the accident models. In pursuing the above, this study used a statistical program SPSS 20.0 to analyze 2,342 accidents occurred within 79 roundabouts in Korea. The main results are as follows. First, 4 accident models which were all statistically significant were developed. Second, the traffic volume and width of right-turn-only lane were analyzed to be common variable in the bus stop related models. The variables such as right-turn-only lane, street light, turning radius of entry lane were selected as specific variables. Especially street light and turning radius of entry lane were evaluated to have negative effects to the accidents. It is, therefore, essential to install the street light and place a sufficient turning radius in order to reduce the roundabout accidents. Finally, the traffic volume and number of entry lane were analyzed to be common variable in the on-street parking related models. Also, the width of right-turn-only lane and bus stop were evaluate to be specific variables in the model with on-street parking. This can be expected to give some implications to making the accident reduction guidelines. Key Words : accident model, multiple linear regression model, traffic impeding factor, roundabout, SPSS 1.1 연구의배경및목적 1. 서론 최근교통선진화사업의일환으로회전교차로의설치가증가하고있다. 회전교차로는중앙의교통섬을중심으로차량이회전하여교차로를통과하는형태의교차로이다. 회전교차로를설치하면교차로내상충을감소시켜사고위험을줄일수있으며, 교통정체를해소하여교차로의효율적인운영이가능하다. 미국, 유럽등세계각국에서는이미오래전부터회전교차로설치를지향하고있으며, 우리나라도이에맞춰회전교차로사업을적극추진하고있는추세이다. 최근국토교통부에서는 회전교차로설계지침 을작성하여바람직한회전교차로설계와운영방안을제시하고있다. 그러나회전교차로의안전성과관련된연구는부족하므로보다다양한연구가필요한실정이다. 현재회전교차로는대부분비신호로운영되고있어, 회전부로진입하는차량들의원활한교통흐름이중요하다. 하지만교차로인근교통류를저해하는요소들로인해상충이빈번하게발생하며, 이에따라교통사고도증가하고있다. 전국주요회전교차로중교차로인근에노상주차장이설치된곳에서는 2007 년 ~2014 년동안 691 건, 그리고버스정류장이설치된교차로에서는 1,631 건의사고가발생되었다. 이연구는회전교차로의안전성을제고하기위해교통류의원활한교차로진입을저해하는요소들가운데버스정류장과노상주차장이사고에미치는영향을분석하는데그목적이있다. 또한교통저해요소가존재하는교차로에서시설에특성에맞는사고발생요인을파악하는데에중점을둔다. 1.2 연구의내용및방법 이연구는한국교통연구원에서발표한전국주요회전교차로 100 개소중 2007 년이후에설치된 21 개회전 Corresponding Author : Park, Byung Ho, Tel : +82-10-5462-2496, E-mail : bhpark@chungbuk.ac.kr Department of Urban Engineering, Chungbuk National University, 1, Chungdae-ro, Seowon-gu, Chungju-si, 28644, Korea 128
교통저해요소별회전교차로사고모형 (a) Departing section (b) Approaching section Fig. 2. Examples of on-street parking installation. Fig. 1. Research flow. 교차로를제외한 79 개소를대상으로하고있다. 사고자료는도로교통공단에서제공하는교통사고분석시스템 TAAS(Traffic Accident Analysis System) 를이용하여 2007 년부터 2014 년까지수집된다. 기하구조는다음로드뷰와현장조사, Auto CAD 를이용해구축하며, 특히버스정류장과노상주차장의설치여부가중점파악된다. 분석프로그램은 SPSS20.0 이며, 다중선형회귀모형을이용해사고모형이개발된다. 2.1 기존논문검토 2. 선행연구검토 회전교차로인근교통저해요소와관련하여 회전교차로설계지침 에서는버스정류장과노상주차공간의바람직한설치방안을예시하고있다 1). 교차로의설계속도와설계기준자동차제원을고려한회전교차로는회전부에주차또는정차하는차량으로인한교통마비를최소화해야한다. 따라서회전부내에는주 정차시설및버스정류장설치를금지하는것을원칙으로하며, 부득이한경우충분한이격거리를두고설치할것을제안한다. 또한버스정류장의경우, 버스정차시버스를따라오던자동차들의정지행렬이회전부까지이어져교통안전이저해되는것을방지해야한다. 이경우버스베이 (Bus Bay) 를설치하여원활한교차로진입이가능하게할것을권장한다. 김경환등은연립방정식을사용하여회전교차로사고건수와 EPDO 와의상관관계를분석하고, 사고에영향을미치는요인들을평가하였다 2). 또한김경환등은청주시가로구간의운전유형에따라직진, 차선변경 및기타로구분한후다중선형회귀모형을통해사고모형을개발하였다 3). 한수산등은국내원형교차로 20 개소를대상으로사고유형별로교통사고를분석한후모형을구축하였다 4). 박주환등은고속도로터널구간을대상으로다중선형회귀모형을이용해교통사고특성을다각적으로분석하였다 5). 아울러 Saccomanno et, al. 은회전교차로와신호교차로의후미추돌사고의안전성을시뮬레이션을활용하여비교및분석하였다 6). 2.2 연구의차별성현재국내사고모형연구를검토한결과, 회전교차로와관련된사고모형은아직도부족한실정이다. 또한회전교차로사고와관련된연구는대부분회전부에서발생한사고에집중되어있다. 이연구는회전교차로사고에영향을미치는요소중회전부가아닌교통저해요소에의한사고모형을개발하는데중점을둔다. 특히회전부로진입하는도로에설치된버스정류장과노상주차장의특성에따른사고발생요인을분석하여보다안전하고효율적인회전교차로운영방안을제시한다는점에서기존연구와의차별성이있다. 3. 분석의틀설정 3.1 자료의수집모형개발을위한표본수는전술한 79개의회전교차로이다. 대상회전교차로주변의가로구간의길이를분석한결과, 중앙교통섬에서다음교차로까지의거리가최소 280 m에서최대 870 m이며, 평균길이는 500 m로파악되었다. 따라서이연구에서는한교차로에영향을미치는분석대상회전교차로의범위를평균가로구간의길이 500 m의중간값인 250 m로설정하였 한국안전학회지, 제 32 권제 1 호, 2017 년 129
조아해 박병호 Table 1. Number of samples Classification -installed- -not installed- On-street parking -installed- On-street parking -not installed- 다. 일반적으로다중선형회귀모형은하나의종속변수 Y 와한개이상의설명변수사이의관계식을도출할때사용되며일반식은다음과같다. Number of roundabouts 50 29 27 52 Number of accidents 1,631 711 691 1,651 다. 이를기준으로보면, 반경 250 m 이내버스정류장이설치된회전교차로는 50 개소, 그리고노상주차장이설치된곳은 27 개소로파악되었다. 종속변수인사고건수는 2007 년부터 2014 년까지발생한사고자료 2,342 건을대상으로하였으며, 독립변수인기하구조및환경요인은 Auto CAD 와다음로드뷰를통해구축하고현장조사를통해보완하였다. 3.2 변수선정 독립변수는교통량, 차로수, 감속시설등기하구조가포함된 16 개의변수를선정하였다. 선정된변수는 Table 2 와같다. Table 2. Definition of variable Dependent variable Independent variables Y 1 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 X 13 X 14 X 15 X 16 Number of accidents (No.) Splitter island (If yes=1, otherwise=0) Traffic volume Width of right-turn-only lane (m) Street light (If yes=1, otherwise=0) Turning radius of entry lane (cm) Right-turn-only lane (If yes=1, otherwise=0) Speed hump (If yes=1, otherwise=0) Number of entry lane (If yes=1, otherwise=0) Bicycle lane (If yes=1, otherwise=0) Pedestrian crossing (If yes=1, otherwise=0) Driveway (If yes=1, otherwise=0) Diagrammatic exit destination sign (If yes=1, otherwise=0) Sidewalk (If yes=1, otherwise=0) Number of circulatory roadway lanes On-street parking (If yes=1, otherwise=0) 3.3 분석모형분석모형은다양한변수사이의관계를구축하는다중선형회귀모형 (multiple linear regression) 을사용한 이때, 는회전교차로 에서의사고건수이며, 는회전교차로 에서의독립변수, 그리고 는회전교차로 에서의오차를나타내며, 오차는정규분포를나타내는것으로가정된다. 이러한모형을이용한분석은자료의오차분산을감소시킬수있다. 4.1 가설검정 4. 사고모형개발및논의 모형개발이전에버스정류장과노상주차장의유 무와교통사고와의상관관계를보기위해가설검정을실시한결과, 모두유의확률이 0.05 이하로 버스정류장과노상주차장은사고건수와관련이없다. 는귀무가설을기각할수있었다. 다음표와같이가설검정에는 F- 검정을사용하였으며일원배치법을이용하였다. Table 3. Result of one-way analysis of variance (bus stop) Classification Sum of square df Mean square F p-value Between group 915.682 1 915.682 2.539.045 Within group 144281.214 85 1697.426 - - Total 145196.897 86 - - - Table 4. Result of one-way analysis of variance (On-street parking) Classification Sum of square df Mean square F p-value Between group 715.870 1 715.870 2.420.049 Within group 143222.839 84 1705.034 - - Total 143938.709 85 - - - 4.2 모형개발 4.2.1 버스정류장의유 무에따른사고모형개발다중선형회귀모형을이용해버스정류장의유 무에따라교통사고모형을개발한결과는다음과같다. 첫째, 버스정류장이설치된경우에는유입교통량, 우회전전용차로폭, 조명시설및진입차회전반경이교통사고에영향을주는변수로채택되었다. 특히유입교통량은양의상관관계, 이외우회전전용차로폭, 조명시설과진입차회전반경은음의상관관계를가지 130 J. Korean Soc. Saf., Vol. 32, No. 1, 2017
교통저해요소별회전교차로사고모형 Table 5. Multiple linear regression model of roundabout with bus stop B Std. Err t-value p-value (constant) - 28.926 11.958 2.419.019 Traffic volume X 2.026.002 10.938.000 Width of rightturn-only lane X 3-4.865 1.314-3.704.001 Street light X 4-35.622 11.064-3.220.002 Turning radius of entry lane X 5 -.140.066-2.123.039 Accident model with bus stop Adjusted R 2 0.745 Table 6. Multiple linear regression model of roundabout without bus stop B Std. Err t-value p-value (constant) - -1.258 2.979-2.923.006 Traffic volume X 2.007.001 12.107.000 Width of rightturn-only lane X 3-4.438 1.408-3.151.004 Speed hump X 7-36.741 11.901-3.087.005 Right-turn- only lane X 6 14.203 6.789 2.092.046 Accident model without bus stop Adjusted R 2 0.890 는변수로분석되었다. 모형의보정 (adjusted) R 2 값이 0.745 로통계적으로유의한사고모형이개발되었다. 둘째, 버스정류장이설치되지않은회전교차로일때의사고모형을개발한결과, 유입교통량, 감속시설, 우회전전용차로폭및우회전전용차로가사고에영향을주는것으로분석되었다. 개발된모형의보정 R 2 값은 0.890 으로통계적으로유의한모형이라고할수있다. 또한유입교통량과우회전전용차로는양의상관관계, 그리고우회전전용차로폭과감속시설은음의상관관계를가지는변수로채택되었다. 셋째, 버스정류장의설치여부에따라유입교통량과우회전전용차로폭은공통변수로선정되었으며, 유입교통량은양의상관관계, 그리고우회전전용차로폭은음의상관관계를가지는것으로분석되었다. 또한특이변수로채택된조명시설, 진입차회전반경및감속시설의유 무는음의상관관계, 그리고우회전전용차로의유 무는양의상관관계를가지는것으로평가되었다. Table 7. Common and specific variables (Ⅰ) Specific variables Classification Common variables (installed) (not installed) s Traffic volume(+) Width of right-turn-only lane(-) Street light(-) Turning radius of entry lane(-) Speed hump(-) Right-turn-only lane(+) 4.2.2 노상주차장의유 무에따른사고모형개발노상주차장의설치유 무에따른사고모형개발결과는다음과같다. Table 8. Multiple linear regression model of roundabout with on-street parking B Std. Err t-value p-value (constant) - -30.407 5.656-5.376.000 Traffic volume X 2.013.003 4.897.000 Width of rightturn-only lane X 3-4.309 1.615-2.669.014 Right-turn- only lane X 6 27.495 5.887 4.670.000 X 9 9.883 3.601 2.745.012 Number of entry lane X 8 28.654 5.539 5.173.000 Accident model with on-street parking Adjusted R 2 0.912 첫째, 노상주차장이설치된경우, 유입교통량, 유입차로수, 우회전전용차로, 정류장과우회전전용차로폭이사고에영향을주는요인으로채택되었다. 이중유입교통량, 우회전전용차로, 정류장과유입차로수는양의상관관계를가지는것으로분석되었다. 개발모형의보정 R 2 값은 0.912 로통계적으로유의한것으로평가되었다. 둘째, 노상주차장이설치되지않은경우, 유입교통량과유입차로수가교통사고와양의상관관계를가지는요인으로채택되었다. 또한보정 R 2 은 0.802 로통계적으로유의한사고모형이개발되었다. Table 9. Multiple linear regression model of roundabout without on-street parking (Ⅰ) B Std. Err t-value p-value (constant) - -5.124 5.163-2.232.025 Traffic volume X 2.024.002 9.883.000 Number of entry lane X 8 21.912 5.522 3.968.001 Accident model without on-street parking Adjusted R 2 0.802 한국안전학회지, 제 32 권제 1 호, 2017 년 131
조아해 박병호 사고에영향을미치는다양한변수를분석하기위해 90% 의신뢰수준에서분석한결과, 회전차로수와횡단보도가변수로추가로채택되었고, 사고와양의상관관계를가지는것으로분석되었다. Table 10. Common and specific variables (Ⅱ) Specific variables Classification Common variables Parking area (installed) s Traffic volume(+) Number of entry lane(+) Width of right-turn-only lane(-) Right-turn-only lane(+) (+) 셋째, 노상주차장의설치여부에따른공통변수는유입교통량과유입차로수이며, 두변수모두사고건수와양의상관관계를가지는것으로분석되었다. 또한특이변수로채택된우회전전용차로폭은음의상관관계, 그리고우회전전용차로와정류장의유 무는양의상관관계를가지는것으로평가되었다. 4.3 모형논의 회전교차로인근교통저해요소중버스정류장과노상주차장에따른사고모형개발결과는다음과같다. 첫째, 버스정류장의설치여부에따라조명시설, 진입차회전반경, 감속시설과우회전전용차로의유 무가특이변수로채택된다. 이중조명시설과진입차회전반경은버스정류장이설치된회전교차로에서사고에영향을주는특이변수로나타난다. 이는야간에버스이용자의승 하차시운전자의부주의로인한사고가빈번하게발생하기때문으로분석된다. 또한버스교통량이높은데비해회전교차로의진입반경이작아버스가원활하게회전부로진입하기에여유롭지못한이유로판단된다. 이에버스정류장이설치된회전교차로에서는버스의원활한교차로진입을위해버스교통량을고려하여충분한회전반경을확보할수있는교차로설계가요구됨을알수있다. 버스정류장이위치하지않은교차로에서는감속시설의유 무가사고밀도와밀접한관련이있다. 따라서보다안전한회전교차로운영을위해회전부로진입하는차량의충분한감속이요구된다. 이외우회전차량과회전부진입차량의경로선택이원활하게이루어지지않아상충이발생하여우회전전용차로폭과우회전전용차로의유 무도사고에영향을미치는것으로나타난다. 둘째, 노상주차장의설치여부에따라유입교통량, 유입차로수, 우회전전용차로및정류장의유 무가특이 변수로채택된다. 특히정류장과우회전전용차로의유 무는양의상관관계, 그리고우회전전용차로폭은음의상관관계를가진다. 이때정류장의유 무는노상주차차량과버스정류장에정차하는버스와의상충이빈번하게발생함에따라나타난결과로판단된다. 또한우회전전용차로의가장자리에노상주차장이설치된경우가많아주 정차중인차량과교차로진입차량과의상충이발생하여사고로이어짐을알수있다. 따라서안전한회전교차로운영을위해회전부로진입하는교통흐름에영향을주는버스정류장과노상주차장이함께설치되는것은지양해야할것으로판단된다. 5. 결론 다중선형회귀분석을이용해교통저해요소에따른회전교차로사고모형을개발한결론은다음과같다. 첫째, 연구를통해통계적으로설명력이높은 4 개의모형이개발되었다. 버스정류장에따른사고모형의경우보정 R 2 값이 0.745~0.890, 그리고노상주차장에따른사고모형의보정 R 2 는 0.802~0.912 로통계적으로유의함을알수있었다. 둘째, 버스정류장의설치여부에따라유입교통량과우회전전용차로폭이공통변수로채택되었다. 또한버스정류장이설치된회전교차로에서는조명시설과진입차회전반경이특이변수로선정되었으며, 사고건수와음의상관관계를가지는것으로분석되었다. 버스정류장이설치되지않은교차로에서는감속시설과우회전전용차로의유 무가특이변수로선정되었다. 셋째, 노상주차장의설치여부에따라유입교통량과유입차로수가공통변수로선정되었으며, 사고건수와양의상관관계를가지는것으로분석되었다. 특이변수로선정된우회전전용차로폭과우회전전용차로와정류장의유 무가채택되었으며, 우회전전용차로와정류장은사고건수와양의상관관계를가지는것으로평가되었다. 이연구는교통저해요소중버스정류장과노상주차장을중점으로한국교통연구원이제시한전국의주요회전교차로만을대상으로하였다는한계점을가진다. 아울러연구의객관성을높이기위해향후가산자료모형, 패널자료모형등다양한모형을개발하고, 이를비교 분석한연구가이루어져야할것이다. 또한버스정류장과노상주차장이외다양한교통저해요소가복합적으로고려된사고모형개발이이루어진다면, 보다안전하고효율적인회전교차로정책을수립하는데큰도움을줄것으로기대된다. 132 J. Korean Soc. Saf., Vol. 32, No. 1, 2017
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