In general, optimized pavement thickness design abilities and reliable construction procedures have been considered being crucial element for expressway in South Korea till millenium. However, after 2005, a proper management efforts on existing expressway became recognized as an important factor after 2,005. One of good example is rising attention of HPMS(Highway Pavement Management System). In HPMS, the crucial component is: surveying the existing expressway surface condition with reasonable, reliable and efficient procedure. Becasue of this reason, application of various advanced and sophisticated technologies on HPMS area were considered since 2010. During this time, many advanced technologies such as AI(Artificial Intelligence) techniques and corresponding physical equipment were considered to be applied. Through application of AI technologies in HPMS business area, two major outcomes can be achieved: first one is an automated pavement surface monitoring work system for maximized efficiency and second thing is saving current HPMS management budget through faster and more reasonable surveying results. In this paper, the feasibility of AI technology on actual pavement surface monitoring and analysis procedure was considered. As a result, AI based pavement surface monitoring and analysis approach succesfully provided reasonable results compared to the conventional human effort analysis approach. This findings provide a promising signal that more AI based technologies can successfully applied in HPMS business area in the next future. Morevoer, the achievement of automated HPMS can also be possible in the near future.

늘어나는 교통 수요에 대응하기 위해 지하도로 건설이 추진 중이다. 지하도로 건설 시, 진출입부에서의 차량 간 합류 및 분류로 인해 교통정체 및 안전성 저하에 대한 우려가 제기된다. 교통정체가 빈번히 발생하는 경부고속도로 금토JCT-양재IC 구간에 서울-용인 지 하도로, 양재-한남 지하도로, 양재-고양 지하도로 건설이 예정되었다. 특정 구간에 다수의 지하도로 건설 시, 접속부 배치 및 위치에 따라 이동성 및 안전성이 변화할 것으로 고려된다. 본 연구에서는 서울-용인 지하도로와 양재-한남 지하도로, 양재-고양 지하도로에 대한 접속부 배치 및 위치에 따른 이동성 및 안전성 분석을 통해 교통혼잡 완화 및 교통안전이 증가하는 지하도로 연계 방안 도출하 였다. 본 연구에서는 지하도로 연계 방안별 이동성 및 안전성 분석을 위해 4가지 시나리오 (1안 : 지하도로 미시행, 2안 : 지하도로 미 연계, 3안 : 양재-고양 연계, 4안 : 양재-한남 연계)를 선정하였다. 교통 시뮬레이션을 활용해 지상도로 및 지하도로 네트워크를 구축 하고 지하도로 내 차량 주행행태를 구현하였다. 이동성은 평균 통행속도와 통과교통량비로 분석하였으며, 안전성은 상충률을 통해 분 석하였다. 이동성 분석결과, 지상도로 합류부에서는 시나리오 3안 (양재-고양 연계)이 지하도로에서 합류되는 교통량이 가장 적어 모 든 이동성 평가지표에서 가장 큰 이동성 개선 효과가 나타났다. 그러나, 지하도로 합류부에서는 시나리오 3안에 비해 시나리오 4안 (양재-한남 연계)이 이동성 개선 효과가 큰 것으로 나타났다. 이는 유사 교통량 대비 차로수 증가 및 지상도로 합류부 정체의 영향인 것으로 분석된다. 안전성 분석결과, 지상도로 합류부에서는 시나리오 3안이 안전성이 높았으나 지하도로 합류부에서는 시나리오 4안이 안전성이 더 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 시나리오별 교통혼잡 완화 및 교통안전 증진 효과를 정량화해 지하도로 연계 방안 결정을 위한 예비타당성 조사에 반영하는 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 자율주행자동차(AV)와 비자율주행자동차(HDV)가 혼재하는 교통환경에서 자율주행 전용차로 도입 시 차로변경구간 길이가 교통소통지표에 미치는 영향을 VISSIM 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 분석을 위하여 도로구조 및 교통량, AV All-knowing, Cautious 주행행태를 반영하여 432개 시나리오를 구성하였다. 시뮬레이션 결과, 차로변경구간 길이가 증가할수록 교통 밀도와 지체시간은 유의 미하게 감소하였으며, 속도 및 통과교통량이 증가하는 효과를 보였으나, 자율주행 전용차로 도입 시 밀도와 지체시간이 증가하고 속도 및 통과교통량이 감소하는 등 일부 부정적 영향을 확인할 수 있었다. 향후 실제 도로 데이터를 반영한 분석을 통해 연구 신뢰성을 제 고할 필요성이 존재한다.

최근 자율주행 기술의 급속한 발전으로 자율주행 기술이 탑재된 차량이 눈에 띄고 있다. 자율주행 기술로 인해 교통사 고 감소와 효율적인 교통운영을 유도할 수 있는데, 주행 환경뿐만 아니라 주차 환경에서도 큰 이점을 보이고 있다. 이러 한 자율주행 기술을 기반으로 한 로봇 파킹 시스템은 주차 소요 시간을 단축하고 주차 공간을 더욱 효율적으로 활용할 수 있는데, 이는 특히 교통약자들의 이동 편의성을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 차량의 진출입이 빈번 하고 보행자의 이동이 많은 고속도로 휴게시설을 대상으로 교통약자를 고려한 로봇 파킹 시스템을 도입하여 안정성과 효율성을 평가하고자 한다. 이를 위해 2010년부터 2022년까지의 고속도로 휴게시설 사고 데이터를 분석하여, 사고 빈도 와 사고 심각도를 고려한 EPDO(Equivalent Property Damage Only) 값이 높은 중부내륙선 충주휴게소(창원방향)를 분석 대상지로 선정하였다. 미시교통 시뮬레이션 VISSIM을 활용하여 대상 휴게소의 도로 및 주차장 네트워크를 구축하고 시 뮬레이션하였다. 안전성 평가를 위해 DRAC(Deceleration Rate to Avoid Crash) 및 PET(Post Encroachment Time) 지 표 등을 활용하였으며, 효율성 평가로는 주차 회전율(Parking Turning Rate) 및 정지횟수(Number of Stops) 지표 등을 사용하여 비교하였다. 본 연구는 기존 연구들과 달리 교통약자의 관점에서 로봇 파킹 시스템의 효과를 분석했다는 점에 서 차별성을 가진다.

Various road traffic signs are placed on the shoulder to inform drivers of the work situation ahead, speed limits, and lane changes in highway work zones. In this study, we analyze the effectiveness of a portable lane-change assistance system (PLCS) that can replace existing traffic signs from the perspectives of driver visibility and lane-change behavior. The existing highway work zone traffic management guidelines were regarded as a scenario without PLCS, and the case of replacing the existing traffic signs proposed by the manual with PLCS was set as a scenario with PLCS. For each analysis scenario, we analyzed the change in subjective awareness of traffic signs, perception accuracy of PLCS, advance lane-change rate, and lane-change location. The subjective perception analysis showed that the subjective perception change rate increased by 13.85% for two-lane highways and 5.29% for three-lane highways when PLCS was applied compared to that without PLCS. Regarding PLCS perception accuracy, all drivers correctly recognized the lane closure information for the two-lane case. Two PLCS are used in the three-lane case to provide lane-closure information. Regarding the first PLCS, all drivers correctly recognized lane closure information for the first lane sign, and 31 drivers correctly recognized lane closure information for the second and third lane signs. Regarding the second PLCS, all drivers correctly recognized lane closure information for the first and third lane signs, and 30 drivers correctly recognized lane closure information for the second lane sign in the second PLCS. Analysis of lane-change behavior showed that the proportion of advance lane changes increased by 31.25% in the two-lane case and 59.38% in the three-lane case with PLCS compared to that without PLCS. Additionally, lane-change locations where drivers performed lane changes from the starting point of the work zone area were analyzed. Drivers changed lanes at 653.68 m without PLCS and at 919.66 m with PLCS resulting in a 265.98 m increase in lane change location for the two-lane case. The drivers changed lanes twice in the three-lane scenario. Drivers changed lanes at 1014.41 m and 743.64 m without PLCS and at 1137.05 m and 868.24 m with PLCS, resulting in a 122.64 m and 124.60 m increase in the lane change location for the three-lane case. The proposed PLCS demonstrated a greater recognition capability than existing traffic signs and was effectively encouraged. This can be useful for replacing existing traffic signs in highway work zones.

한국도로공사에서는 전 세계적인 기후위기 대응에 동참하고, 탄소중립기본법, 탄소중립 녹색성장 기본계획 등 정부의 탄소중립 정책 에 부응하기 위하여 “생애전주기 친환경 대응체계”를 구축하였으며, 이에 도로포장의 생애주기 동안 발생되는 탄소배출량을 산출하기 위한 생애전주기평가(Life Cycle Assessment, LCA)의 필요성이 점차 대두되고 있다. 한국도로공사에서는 매년 고속도로 포장상태 모니터링 데이터를 활용하여 공용성을 예측함으로써 포장 유지관리 전략에 활용하고 있으나 이는 거시적인 측면에서의 포장 공용성 모델로 고속도로 포장의 형식, 재료, 공법 등을 고려한 미시적 측면에서의 공용성 모델 개발 및 개발 절차 정립이 필요할 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 고속도로 장기공용성 관측구간(Long Term Pavement Performance, LTPP) 데이터베이스(DB)를 활용하여 고속도로 JCP 공용성 모델을 개발하기 위한 기초연구를 수행하였다. 본 연구에서는 포장상태지수(Highway Pavement Condition Index, HPCI), 표면손상(Surface Distress, SD), 종단평탄성(International Roughness Index, IRI)를 종속변수로, 각 구간별 누적 교통 및 기후인자를 독립변수로 설정하여 다양한 교통 및 환경 영향인자에 따 른 고속도로 JCP 공용성을 예측하기 위하여 기술통계분석, 상관분석, 분산분석, 다중회귀분석을 수행하였다. 고속도로 JCP 공용성에 대한 다중회귀분석 결과, HPCI 모델의 수정된 R2이 0.614.로 SD 모델(0.413)이나 IRI 모델(0.317)에 비하여 높은 설명력을 보이는 것으로 나타났으며, 개별 모델의 회귀식은 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.

한국 고속도로 포장은 1970년 경부고속도로 건설을 시작으로 많은 발전을 이루었으며, 최근 도로이용자에게 쾌적한 도로를 제공할 수 있는 배수성 아스팔트 포장에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 한국 고속도로 배수성 아스팔트 구간에 대한 시공목적별, 신설과 유지보수 등을 구분하여 배수성 아스팔트 포장 적용현황을 분석하였다. 또한, 적용된 배수성 아스팔트 포장의 교통량을 조사 분석하였으며, 효율적인 교통량 그룹 선정 방법을 제시하였다. 고속도로에 적용된 배수성 아스팔트 포장의 전주기 평가를 위해 평가항 목을 제시하였다. 내구성평가 항목으로는 포장상태평가지수와 표면조도를 선정하였다. 기능성 평가 항목으로는 내부 공극 막힘여부를 확인할 수 있는 현장투수, 미끄럼저항지수, 포장노면과 타이어에서 발생하는 도로소음원 평가를 위한 도로소음을 선정하였다. 그리고 조사 항목들에 대한 배수성 아스팔트 포장의 전주기 평가를 통해 각각 조사 항목에 대한 정량적 분석평가를 수행하여 도로소음도 예 측식을 제안하였다.

도시의 확장 및 광역화로 지상에서의 물리적인 도로 공급 및 확대는 현실적으로 어려운 상황에 직면하였으며, 이를 해결하기 위한 정책의 일환으로 경부고속도로 지하화 사업으로 대표되는 고속도로 지하화 사업이 추진되고 있다. 지하공간을 이용한 도로의 입체적 확장은 새로운 도로 공급용지의 공간적 확대뿐 아니라 지상도로의 교통량 분산으로 교통정체 완화, 차량으로 인한 소음 및 대기오염 문제 완화 등 도로교통체계의 효율성 및 문제점을 개선할 것으로 판단된다. 그러나 현재까지는 지하도로의 설계 및 시공 관련 기술을 위주로 개발 및 적용되고 있어, 운영 및 안전관리에 필수적인 지하고속도로 교통류 관리에 관한 연구는 이론적 수준에 머물고 있는 한계가 상존한 상황에 있다. 이에 본 연구는 지하고속도로 안전 향상을 위한 사고 예방 및 대응 기술 개발의 전단계로 유고 상황에 대응하기 위한 교통관리 개념을 유고 상황에 따라 변화되는 혼잡 지속시간을 추정할 수 있는 교통류 진단과 지하고속도로 내 유고 발 생 후 교통류 혼잡 회복 및 상태 안전화로 나누어 제안하였다. 이를 기반으로 향후 추진될 기술 개발의 단계를 교통류 변동 지표 개 발, 교통류 진단 알고리즘 개발, 교통류 해석ㆍ추정 알고리즘 개발, 교통관리 현장 적용 및 검증의 4단계로 기술 개발 로드맵을 제시 하였다. 본 연구의 결과는 향후 추진되는 K-지하고속도로 안전 확보를 위한 사고 예방 및 대응 기술 개발에 대한 실효성 및 신뢰성을 높이는데 기여할 것으로 사료된다.

국토교통부는 고속도로 접근성 개선을 통한 지역균형 발전을 위해 남북측과 함께 동서축으로 지속적인 신설 사업을 계획하고 있다. 이에 따라 고속도로 노선의 관리 연장이 증가하고 대부분 산지인 우리나라 지형 특성에 의해 터널 구간도 증가하고 있다. 터널 구간 포장의 경우 환경 조건 등의 영향으로 전이구간에서 파손이 다수 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 장대터널 구간에서 조사된 PMS 데이터를 분석하여 터널 진입 전 후 PMS 조사 인자별 변화를 분석하였다. 분석 조건은 1) 1km 이상의 장대터널 포장상태조사 자료 분석, 2) SD(Surface Distress), IRI(International Roughness Index), HPCI(Highway Pavement Condition Index) 인자 분석, 3) SD 상세 데이터(균열, 패칭, 스폴링 등) 분석이다. 이를 활용하여 터널 진입 전·후 포장 연장 변화에 대한 분석인자별 변화 검토, 터널 진입 전· 후 분석인자별 평균값 변화 비교, 터널 내 포장의 선형 균열, 패칭, 스폴링 파손 상세 검토를 수행하였다. 분석 결과 터널 진입 후 30~40m 까지 변화가 크게 나타나는 것을 확인하였으며, 평균값 비교 결과 SD 값이 진입 전 후 약 66% 차이가 나타난다. SD 상세데 이터 분석 결과는 균열 및 스폴링 파손 등에 대해 100m 구간 내에 약 3.35m2 정도 패칭보수가 이루어졌다. 장대터널의 경우 터널 입 구와 터널 내부의 환경 조건이 상이하여 전이구간에서 터널 내부보다 파손이 다수 나타나는 것을 확인하였다.

고속도로의 제한속도는 교통류, 운행 시간, 에너지 소비, 교통사고 발생률 등에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요인이다. 제한속도 의 상향 조정은 운행 시간 단축과 경제적 이점을 가져올 수 있지만, 교통사고 위험성을 높일 수 있으며, 반대로 하향 조정은 사고율을 감소시킬 수 있으나 운행 시간 증가와 교통 혼잡을 초래할 수 있다. 이러한 상반된 영향으로 인해 제한속도 조정이 도로 안전성과 효 율성에 미치는 구체적인 변화를 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구는 미시교통시뮬레이션 도구인 VISSIM과 SSAM을 활용하여 제한 속도 및 교통량 변화에 따른 고속도로 구간별 상충횟수를 분석하고, 위험성이 높아지는 구간을 식별하였다. 이를 통해 향후 단속지점 설정과 구간별 맞춤형 개선방안 마련에 실증적인 근거를 제공하고자 한다.

최근 우리나라에는 도로 주변에 고층의 대규모 공동주택이 건설되는 사례가 증가하고 있고 저소음포장은 중요한 도로소음 대책 수단 중의 하나이다. 특히, 도로변의 공동주택이 고층이고 도로에 가까울수록 방음벽의 높이가 높아지거나 방음벽으로도 소음기준을 만족 시키지 못할 경우에는 터널형 방음벽이 설치되기도 한다. 이러한 경우 저소음포장은 좋은 해결책이 될 수 있지만 소음저감성능이 일정 하지 못하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 저소음포장의 감음성능 평가를 위한 다양한 방법을 검토하고 이에 대해 고찰하였다., 한번 설치되면 소음저감성능이 거의 변하지 않는 방음벽에 비해 저소음포장은 사용 환경과 시간이 경과함에 따라 성능이 변화(경시변화)하는 단점을 가지고 있어 어느 정도의 저감량을 설정하여 소음대책에 적용하느냐가 중요한 문제로 대두되고 있다. 하지만, 동일한 재료와 공법으로 포설을 한다 하더라도 시공된 현장의 교통량과 주행속도, 대형차 비율 등 사용환경에 따라 소음저감성능의 경시변화가 달라질 것이라는 추측이 가능해 진다. 본 연구에서는, 도로교통소음 대책을 위해 저소음포장을 적용할 경우 포장 종류에 따라 적용할 소음저감 효과를 어떤 방법으로 평가하는 것이 타당할 것인지에 대해 검토하고자 하였다. 저소음포장 및 이와 인접한 일반포장이 시공된 고속도로 현장에서 CPX(Close-proximity) noise 측정 및 갓길 Pass-by noise 측정에 의해 일반포장과 저소음포장에서 발생하는 소음을 동시에 측정하고 그 차이를 비교하여 저소음포장의 소음저감효과를 평가하였다.

고속도로에 적용되고 있는 소음저감대책 현황을 고찰하기 위해서 고속도로 건설 전 수행해야 하는 환경영향평가서와 고속도로 완공 후 소음기준 초과 소음에 대한 소음영향분석보고서를 검토하였다. 환경영향평가서는 시기별로 수립되는 방음대책이 변화하였다. 2013 년 전까지는 방음벽(흡음형, 반사형) 위주의 방음대책이 수립되었다. 그러나 2015년 이후 방음벽 이외의 배수성저소음포장과 소음감쇠 기를 저감방안으로 제시하였다. 그러나 보고서마다 소음저감효과가 서술되어 있거난 서술되어 있지 않았다. 환경영향평가 이후 신규소 음저감대책이 수록된 소음영향분석보고서에서 최근 5년간 보고서 일부를 중심으로 검토하였다. 소음대책 수립을 위해서 20년 후 장래 교통량을 이용하여 방음벽 신설, 방음터널, 소음감쇠기, 배수성저소음포장 등의 소음저감대책을 수립하였으며 방음벽과 배수성저소음 포장을 조합한 대책안이 많이 제시되었다.

도로 위로 차량이 통과할 때 발생하는 타이어-노면 소음을 평가하기 위한 ISO 국제표준이 제정되어 있다. 갓길에서 통과소음을 측정 하고 차량속도와 소음 정보를 이용하여 통계 분석 방법으로 기준속도에서의 소음을 추정하는 SPB (Statistical Pass-by) 방법과 시험 타 이어를 이용하여 노면과 타이어 사이의 발생소음을 근접하여 측정하는 CPX (Close Proximity) 방법이 있다. 두 표준에서 제시하고 있 는 동일한 기준속도와 온도 조건에 대해서 국내 환경에 맞게 합리적으로 적용할 수 있는 방안을 검토하였다. 50 km/h, 80 km/h, 110 km/h 이외의 기준속도로 측정하는 것에 대한 적합성을 확인하기 위해, 80 km/h, 100 km/h, 120 km/h로 동일 현장에서 측정한 결과를 분석하여 속도와 소음과의 상관성을 분석하였다. 이를 통해 표준에서 제시한 속도 이외의 속도도 기준속도로 활용하여 측정이 가능한 것을 확인하였다. 또한, 표준에서 제시하고 있는 5℃ ~ 30℃ 온도 범위를 검토하여 국내 환경조건에 따른 측정 불가능한 일수를 최소 화 하고자 하였다. 고온에서 아스팔트 블리딩으로 인한 스틱 스냅 소음의 발생을 우려하여 측정 가능 온도 상한치를 두었으나, 국내 고속도로에 사용하고 있는 아스팔트 공용성 등급 등을 고려하였을 때, 보다 높은 온도에서의 측정도 가능할 것으로 판단된다. 다만, 실제 측정 데이터가 부족하여, 충분한 데이터 수집 및 분석을 통하여 온도 관련 제한 조건을 완화하여 측정할 수 있을 것으로 사료된 다.

PURPOSES : This study aims to calculate the estimation of travel time saving benefits from smart expressway construction by considering the willingness to pay for automated vehicles. METHODS : In this study, data were collected from 809 individual drivers through a stated preference survey. A multinomial logit model was constructed to analyze the choice behavior between arterial roads, expressways, and smart expressways. Through this, the values of time and benefits were estimated. RESULTS : The value of time was calculated at 19,379 won per vehicle per hour for arterial roads and expressways and 23,061 won per vehicle per hour for smart expressways. Applying these values to the Jungbu Naeryuk expressway, we evaluated the demand change and benefits resulting from the improvement to the smart expressways. The results show that the traffic volume on the Jungbu Naeryuk expressway is expected to increase by 4.7% to 20.7% depending on the changes in capacity. CONCLUSIONS : The travel time saving benefits are estimated as positive, resulting from the construction of smart expressways. The benefits resulting from the construction of new smart expressways are expected to be enhanced due to the anticipation of more significant time-saving effects.

본 연구에서는 철근의 부식 문제를 근본적으로 해결하기 위하여 고속도로 교각 두부보에 GFRP 보강근을 적용하고 구조설계 및 3차원 유한요소해석을 수행하였다. AASHTO LRFD 설계기준에 근거하여 교란영역(D-region)인 두부보를 설계하였으며, 기존 연구결 과를 바탕으로 설계기준보다 완화된 계수를 적용하여 결과를 비교하였다. 또한, 두 가지 설계에 대해 각각 3차원 유한요소해석을 수행 하여 설계 결과를 검증하였다. 본 연구의 결과로부터 완화된 계수 적용을 통해 GFRP 보강 교각 두부보의 경제성 확보가 가능하다는 결과를 얻었으며, 이는 다양한 GFRP 보강 콘크리트 구조물의 실용화에 기여할 수 있을 것이라 기대된다.