국내 고속도로는 1970년을 시작으로 많은 발전을 이루었으며, 콘크리트 포장은 아스팔트 포장에 비해 시공비가 저렴하고 일정기간 동안 유지보수가 필요하지 않은 이점을 가지고 있어 고속도로 포장에 본격적으로 적용되었다. 국내 고속도로의 콘크리트 포장은 약 60% 이상을 차지하고 있으며, 그 중 설계수명을 지난 콘크리트 포장이 증가하는 추세이며 향후 10년 내에 6배까지 증가할 것으로 예측되고 있다. 포장 파손에 대해 일시적인 보수를 실시하고 있으며, 이러한 단편적인 보수는 2차 파손을 야기하는 비효율적인 모습을 보이고 있다. 그리하여 리모델링이라는 대대적인 보수 방법을 적용하기 위하여 본 연구에서는 리모델링 지수를 개발하고 동질성 구간을 선정하여 리모델링 우선순위를 결정하고자 한다. 한국도로공사의 HPMS(Highway Pavement Management System) 자료, 기상청의 기상자료, 본 연구를 통해 개발된 RMI지수를 이용하여 동질성 구간을 선정하고자 한다. 본 연구에서는 각 노선의 행선에 따라 노후 고속도로 포장 구간을 구분하였다. 리모델링 지수의 기준에 따라 그림과 같이 시각화된 자료를 통해 리모델링이 필요한 구간을 정성적으로 선정하고 RMI의 평균값이 7이상되는 구간을 선정한다. 동질성 구간의 최소 연장은 5km로 하며, 콘크리트 포장 이외의 구간은 실무자의 판단 하에 포함 여부를 결정할 수 있도록 하였다. 실무자가 엑셀 Sheet를 이용하여 동질성 구간을 분할 할 수 있도록 하였으며, 그에 필요한 매뉴얼 또한 개발하여 실무자의 편의를 도모하고자 하였다. 본 연구를 통해 동질성 구간을 선정하여 리모델링 우선순위를 결정하는데 도움을 주고자 하였다.

PURPOSES: This study has been conducted to determine a homogeneous segment and integration to improve the efficiency of short-term traffic count. We have also attempted to reduce the traffic monitoring budget. METHODS: Based on the statistical approach, a homogeneous segment in the same road section is determined. Statistical analysis using t-test, mean difference, and correlation coefficient are carried out for 10-year-long (2004-2013) short-term count traffic data and the MAPE of fresh data (2014) are evaluated. The correlation coefficient represents a trend in traffic count, while the mean difference and t-score represent an average traffic count. RESULTS : The statistical analysis suggests that the number of target segments varies with the criteria. The correlation coefficient of more than 30% of the adjacent segment is higher than 0.8. A mean difference of 36.2% and t-score of 19.5% for adjacent segments are below 20% and 2.8, respectively. According to the effectiveness analysis, the integration criteria of the mean difference have a higher effect as compared to the t-score criteria. Thus, the mean difference represents a traffic volume similarity. CONCLUSIONS : The integration of 47 road segments from 882 adjacent road segments indicate 8.87% of MAPE, which is within an acceptable range. It can reduce the traffic monitoring budget and increase the count to improve an accuracy of traffic volume estimation.

The present study proposes the various hypothesis tests and interval estimations for homogeneous and heterogeneous populations in the continuous and discrete process. These results can be used to complement the QC story 15 steps for quality improvement circle and DMAIC processes for six sigma innovation.

교통량, 속도, 차종 등으로 대표되는 교통자료는 도로를 계획하고 설계하는데 있어 매우 중요한 기초자료로 활용된다. 교통자료를 기준으로 해당 도로의 장래 서비스수준을 예측하며, 신설 및 확장될 도로의 기하구조가 결정되기 때문이다. 1985년 이후부터 건설교통부에서는 일반국도에 대해서 수시 교통량 조사와 상시 교통량 조사를 병행하고 있다. 이러한 교통조사는 일반국도와 일반국도 또는 일반국도와 고속국도가 만나는 네트웍 상의 노드를 중심으로 교통조사 구간을 설정하고, 이들 교통조사 구간에 대해서 교통량 조사를 수행하고 있다. 이러한 교통조사구간 설정 방법은 주요 도로가 만나는 결절점 사이의 구간에서는 교통량 변화패턴이 유사하다는 것을 전제로 하고 있다. 최근 우회도로의 신설, 중앙분리대 설치 등의 도로 기하구조 및 교통 시설물의 설치로 인하여 기존 구간의 특성이 변화되었다. 따라서 전국 일반국도를 대상으로 교통조사 구간의 유사성을 평가하여 국도의 동질성 구간에 대한 분석을 수행하였다. 유사성 평가를 위해서는 유전자 알고리즘을 적용한 모형을 구축하고, 모형의 적용을 통해 교통조사 구간을 정의하였다.

현재 공용되고 있는 국내공항은 인천국제공항공사에서 관리하고 있는 인천국제공항과 한국공항공사에서 관리하고 있는 김포국제공항 외 13개 공항이 운영되고 있다. 두 공항공사 모두 효율적인 포장관리를 위해 포장관리시스템(PMS: Pavement Management System)을 구축하여 공항포장상태를 평가하고, 보수의 우선순위를 선정하여 보수방안을 결정한다. 포장상태평가는 보통 5년을 주기로 시행되고 있으며, 포장표면결함의 자료를 통해 포장상태지수(PCI: Pavement Condition Index)가 산출된다. 이러한 지수를 통해 공용중인 공항포장의 상태와 보수를 필요로 하는 시점을 판단 할 수 있다. 기존에 개발된 공항포장 공용성 예측모형은 크게 아스팔트포장과 콘크리트포장으로 나뉘어, 재령과 교통량에 따른 통합된 PCI 예측모형을 개발하였다. 하지만 공항별로 준공시기와 환경인자들이 다르게 때문에 상당한 오차가 발생하여, 모든 공항에 적용하기에는 한계가 있다. 또한 주로 활주로를 대상으로 연구가 진행되었으며, 유도로 및 계류장에 관한 선행연구는 아직까지는 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 국내 콘크리트공항포장의 각각의 동질성구간에 대한 공용성 예측모형을 위한 연구를 진행하였다. 모든 단면이 아스팔트 포장인 울산공항과 군산공항을 제외한 13개 공항의 콘크리트 포장 부분의 PCI 자료를 수집하였고 활주로, 유도로, 계류장에 따라 크게 분류하였다. 분류된 각 구간은 동질성 구간별로 세분화하여 재령에 따른 PCI변화 추이를 살펴보았다. 본 논문에서는 인천국제공항공사, 한국공항공사, 한양대학교 및 (주)로드텍의 협조를 얻어 각 공항의 포장평가 조사보고서를 수집하였다. 각 공항별 동질성 구간의 준공년도와 재포장 시점을 분석하였으며, 이 시점을 기준으로 재령에 따른 PCI 변화 추이를 살펴보았다. 또한 보수를 시행한 구간에 대하여 조사하였으며, 이 구간에 대해서는 보수시점의 PCI값을 100으로 가정하고, 이 후 재령에 따른 PCI 변화를 살펴보았다. 이러한 PCI의 변화추이를 회귀분석하여 각각 선형과 지수형태로 나타냄으로써 각 공항별 동질성 구간에 따른 콘크리트 공항포장 예측모형을 개발하였다. 이렇게 개발된 모형을 통하여 공항포장설계수명인 재령 20년일 때의 PCI값을 예측하였고, 재포장이 요구되는 ‘Critical PCI`값인 70으로 저감되기까지의 공용연수를 나타내었다. 각 공항의 동질성 구간에 따른 예측모형들을 비교 검토해 봄으로써, 각 공항의 특성과 공용수명을 예측할 수 있었다.