최근 한국에서는 고속도로 제한속도 증가 정책에 따라 도로기하구조의 변화와 관련된 고속도로 안전문 제가 이슈화 되어 왔다. 이러한 도로선형 변화에 따른 고속도로 안전문제의 올바른 해결을 위하여 본 연 구는 고속도로의 다양한 기하구조, 특히, 평면커브와 종단커브가 오버랩 된 고속도로구간을 대상으로 도 로기하구조 패턴을 그룹화하여 각각의 그룹에 맞는 안전대책을 세분화 하는데 목적을 두고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 본 연구에서는 여러 클러스터링 테크닉들을 국내 고속도로의 기하구조데 이터에 적용하여 최적의 클러스터링 방법론을 찾고 각각의 기하구조 클러스터에서 발생한 사고데이터들 을 기반으로 클러스터 기반 사고심각도 예측 모델링을 실시하였다. 그 결과, K-means 클러스터링 기법 이 최적의 클러스터링 기법으로 확인되었으며 평면 및 종단커브 선형은 6개의 패턴으로 그룹화 되었다. 또한 각 6개의 클러스터로 그룹화 된 구간에서의 사고 심각도를 예측한 결과 어리거나 나이든 운전자, 야 간, 미숙한 바퀴조작, 사고 처리시간이 사망 및 부상이 포함된 심각한 사고를 증가시키는 요인으로 나타 났다. 위 결과를 통하여 본 연구는 고속도로의 평면 및 종단커브 조합구간에서 선형요소들의 특성별로 그 패 턴을 그룹화하여 사고 심각도를 낮추기 위한 고속도로 안전대책을 세분화하여 제안하였다. 본 연구에서 쓰인 방법론과 세분화되어 제시된 안전대책은 제한속도 증가에 따른 고속도로에서 안전향상을 위해 연구 자. 도로안전정책 입안자 및 현장 기술자들에게 실질적으로 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

PURPOSES: The purpose of this study is to research the influence of road traffic noise by road slope through the analysis of the field road traffic noise and determine consideration of road slope in the case of appling active noise cancellation. METHODS: This study measures vehicle's noise by the NCPX method at the three field sections such as uphill, downhill, and flatland. Total sound pressure and sound pressure level by the 1/3 octave band frequency are calculated through the raw field data. Total sound pressure level is compared by ANOVA test and T test statistically. The results obtained are compared in accordance with the road slope and the progress of the uphill section. RESULTS : The noise characteristic of early, medium, and last parts of uphill was found to be consistent when the vehicle was travelling uphill section. The result of statistical test, it was shown that total sound pressures are not different each other. According to the comparison by the geometry, sound pressure of the uphill section was higher than those of the flatland and downhill section in high frequency band. By the result of statistical test, total sound pressure are different according to geometry in the case of high vehicle speed. In the comparison result by road slope, each sound pressure level was found to be consistent in total frequency. However, total sound pressure proportionally increased according to road slope. CONCLUSIONS: It is found that the effect of road slope on noise generation was little in this experimental sites.

PURPOSES: Road Design Consistency Evaluation can guarantee road alignments with safety factors, however it can be hard work to deal with general car accident factors in only this evaluation index. Ideal Road Design Consistency Evaluation is show the mutual balance of road alignment and human factors with a variety of factors for road safety. METHODS: This study carried out overall road safety evaluations which are methods of running speeding consistency and car platoon safety analysis (driver's behaviors factors) as well. RESULTS: Out of 13 sections in a experimental road layout, safety factors of 8 sections showed 'Good' or 'Fair' status. However, 'Poor' results were found out in 5 sections. Particularly, it showed the different outcomes among the 4 evaluation methods used in this study. CONCLUSIONS: Road safety countermeasures were proposed for the potentially dangerous sections in road which failed to identify in the other methods. This study will contribute toward future study of more reliable Road Design Consistency Evaluation in the future for road safety.

우리나라의 도로명주소는 2012년부터 본격적으로 정착되었고, 국가의 최소단위지역으로 국가기초구역도 2012년 고시, 2014년 부터는 본격적으로 활용될 예정이다. 도로구간, 주소, 그리고 국가기초구역은 긴밀하게 연계되어 있어 도로명주소 데이터와 국가기초구역 데이터를 연계한 통합적 데이터로 정비할 필요가 있다. 본 연구에서는 도로명주소와 국가기초구역 정보를 연계한 국가기초구역 데이터 모델을 제안하고, 이를 시범적으로 구축해 봄으로써 그 적용가능성과 시사점을 도출하고자 하였다. 이를 위해 도로명주소를 사용하는 해외의 데이터모델을 분석하고, 우리나라 도로명주소, 국가기초구역 데이터의 현황을 분석하였다. 이를 기반으로 선형기반의 도로정보와 주소정보, 각종 구역정보를 포함할 수 있는 데이터모델을 설계하고, 서대문구를 대상으로 시범구축 하였다. 시범구축결과 첫째 도로구간이 미세하게 세분되는 것을 막기 위해 도로명주소 데이터의 도로중심선 정보를 사전에 정리할 필요가 있으며, 둘째 종속구간에 대해서는 주소범위를 부여하지 않도록 하며, 셋째, 국가기초구역 설정에 종속구간이 활용되는 사례가 있으므로 주소는 부여하지 않더라도 종속구간의 왼쪽과 오른쪽을 구분하고 해당되는 면형정보를 입력할 필요가 있다는 것을 확인하였다.

도로의 평면 선형은 도로의 안정성과 교통 용량과 관계가 깊다. 도로의 효율적인 유지 관리와 기준에 대한 적합성 평가를 위해서는 도로의 평면 선형을 정확하게 분석하는 방법이 필요하다. 최근 Lidar자료나 GPS를 이용한 도로의 평면 선형 연구가 진행되고 있으나 넓은 지역에서의 평면 선형 곡선 반경을 분석하기에는 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 수치지형도의 도로중심선을 이용하여 곡선 반경이 도로 구조 시설기준에 적합한지 여부를 평가하는 도구를 GIS 상에서 구현하고자 한다. 또한 ESRI® ArcObjectTM와 프로그래밍 언어인 비주얼 베이직(Visual Basic)을 사용해 도로의 평면선형을 자동적으로 산정할 수 있는 인터페이스를 설계 구현하였다.

도로기하구조정보는 도로의 안전성평가 및 도로의 유지관리를 위한 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 GPS(Global Positioning System)/INS(Inertial Navigation System)센서가 탑재된 조사차량을 이용하여 기하구조정보를 수집하였으며, 수집된 차량의 자세정보 중 평면선형과 관련된 Roll, Heading 자료를 이용하여 직선, 원곡선, 완화곡선을 구분하는 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서는 평면선형 인식 이전에 전처리 과정으로 이동평균법을 통하여 자료를 평활화함으로써 원시자료의 이상치를 제거하여 평면선형 인식의 신뢰성을 제고하였다. 유전알고리즘(GA, Genetic Algorithm)을 이용하여 분류정확도(CCR, Correct Classification Rate)를 최대로 하는 알고리즘 파라미터를 설정한 결과 100%의 분류정확도를 보였다. 설정된 파라미터를 이용하여 고속도로와 국도 주행자료를 이용하여 알고리즘을 평가한 결과 90.48%와 88.24%의 분류정확도를 보여, 제안된 평면선형인식 알고리즘은 현장에서 적용 시 높은 신뢰도를 가지는 정보를 제공 가능한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 평면선형인식 알고리즘은 조사차량에 GPS/INS센서의 소프트웨어로 탑재되어 도로 및 교통기술자에게 도로기하구조정보를 보다 용이하게 수집하고 분석할 수 있는 환경을 제공하는데 기여할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 고속도로를 대상으로 각각의 구간에 대한 선형유형을 구분하여 사고빈도모형을 개발하였다. 현재 사고빈도모형 부문의 연구는 주로 고속도로 구간 전체를 대상으로 한 연구가 대부분이기 때문에 거시적인 측면에서 사고빈도모형이 개발되었다고 할 수 있으며, 이에 따라 각각의 구간특성이 정확히 반영되지 않은 상태에서의 사고빈도를 예측하였다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 인식하여, 동질구간 분할법을 사용하여 고속도로의 평면선형을 직선부, 곡선부, 연속곡선부로 구분하였고, 이를 군집분석을 통하여 직선부와 곡선부의 유형을 구분하여 고속도로의 각각의 구간별 특성을 반영한 사고빈도모형을 구축하였다. 본 연구 결과는 고속도로 각 구간의 사고빈도를 예측하는데 있어 더 정확하고 합리적인 결과를 도출해 낼 것이라 판단한다.

현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행 속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할 수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼 마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.

고속도로에서 교통사고에 중요한 두 영향요소는 운전자요소와 도로환경요소로 구분되어 진다. 그동안 여러 연구에서 도로환경요소중 설계요소로 알려진 곡선반경, 종단경사, 편경사, 관찰속도와 교통사고와 관련성을 연구하였고 그 밀접한 관련성을 제시하고자 하였다. 본 논문에서는 이들 관련요소 크기가 교통사고와 관련성이 깊다는 사실에 대하여 상관관계분석을 통하여 확인하고자 하였다. 이에 더하여 이들 설계관련요소의 표준편차를 설계일관성으로 정의하고 교통사고의 증감과 비교하여 봄으로써 표준편차로 특징 지워지는 설계요소와 설계속도의 일관성이 교통사고 발생과 상관성이 깊다는 사실을 도출하였다. 본 논문의 결과는 선형설계과정에서 설계일관성의 수치화된 활용을 더 활성화시킬 것으로 기대된다.

The objectives of this study is to: (1) develop how applications for driving simulator of national highway safety designs when those are appeared; (2) examine the degree to which those geometric designs of the horizontal and vertical profile; and (3) search positive safety and passive highway safety design of the point at which highway alignment factors initiate driving safety to facility or highway design.

국도와 지방도의 2차로도로에서 정면충돌사고, 교행시 측면접촉 고정물체 충돌 사고 비율이 매우 높게 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 2차로도로의 횡단면과 평면선형에 대한 문제점과 개선점을 찾아내 2차로도로의 교통소통과 안전성을 개선하는 방향을 찾고자 하였다. 이를 위해 평면곡선 구간에 대한 안전성 평가지표를 선정하여, 선형개량, 확폭, 편경사의 효과를 평가하고, 사례연구를 통해 이를 검증하고 경제성을 분석하였다. 연구 결과, 2차로도로 평면선형구간의 안전성 평가지표로 "직선부 평균주행속도-곡선부 평균주행속도 차이(≥10km/h)"를 선정하였으며, 선형이 취약한 구간의 안전성 향상을 위해서는 선형개량이 가장 큰 효과를 거둘 수 있으며, 그 후에 편경사 개선과 확폭이 병행되어야 운영적 측면과 안전성 측면에서 큰 효과를 거둘 수 있음을 밝혀냈다. 또한 본 연구는 선형개량이 막연히 시설 및 간단한 개선보다 얼마나 좋은지를 정량적으로 제시하였다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

현재 우리나라에서 도로 평면선형 설계를 위해 도로설계속도 개념을 사용하고 있다. 도로설계속도 개념은 단 한 개 도로 설계속도를 사용하기 때문에 도로 기하구조 수준이 일정해진다는 강점을 갖고 있으나, 도로 건설 후 그 도로를 주행하는 실제 차량 속도가 설계속도와 달리 나타날 수 있다는 약점을 갖고 있기도 하다. 본 연구에서는 이 약점을 보완하기 위해, 이미 여러 나라에서 사용 중인 주행속도 예측모형에 근거한 평면 선형설계기법을 제안한다. 본 연구에서는 이를 위해 우리나라 전역에서 표본을 선택하여 차량 속도조사를 수행했고, 속도에 영향을 미치는 도로설계요소를 통계분석을 통해 선정하여 양방향 2차로와 4차로 일반국도에 대한 차량 주행속도 모형을 제시했으며, 그 모형을 도로 평면선형설계에 적용하는 과정을 제시했다. 한편 새로운 기법에 대한 유효성을 밝히기 위한 실제 사례분석에서 새로운 기법은 기존 기법이 갖고 있는 약점을 해소하는 것으로 밝혀졌다. 향후 우리나라 도로 건설 사업에서 본 연구에서 제안한 평면선형 설계기법을 적용하면 도로 투자 효율성이 높아지고, 더 높은 설계일관성을 확보할 수 있을 것으로 판단한다.

도로기하설계의 기준이 되는 요소에는 시거(視距), 차량의 안정성, 운전자의 안락감, 배수, 경관 등이 있으며, 이 중 선형 결정에 있어서 가장 결정적인 요소는 시거이다. 도로와 그 위를 주행하는 운전자의 관찰 행위는 분명히 입체적인 특성을 가지고 있다. 그러나, 현행의 도로설계는 과정상 여러 가지 제약조건으로 인해 평면과 종단을 분리하여 2차원적으로 시거를 분석하여 설계시 적용하여 왔다. 입체시거의 계산이 까다롭고 2차원적인 시거가 실제의 입체시거와 크게 차이가 나지 않는 것도 그 원인에 포함된다. 하지만 최근의 도로안전에 관한 연구에서 도로일관성이 대두되었고, 이러한 일관성 평가를 위해서는 안전요소들의 안전여유(safety of margin)를 계산할 수 있어야 한다. 따라서 시거에 관한 정확한 안전여유를 계산하기 위해서는 정확한 입체시거의 적용이 필요하다고 할 수 있다. 본 연구는 임의의 평면선형과 종단선형의 합성으로 이루어진 도로선형에서 입체시 거를 계산할 수 있는 모형을 유도하는데 초점을 두었다. 제시되는 모델을 이용하여 도로선형을 가정한 후 시거분석을 실시해 보았으며 2차원적 시거와의 단순비교를 통하여 두 경우의 시거에 차이가 있음을 확인하였다. 제안된 모델은 3차원 도로선형에 대한 설계기준을 정량화 하거나 입체시거 분석이 요구되는 도로안전의 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.