우리나라 도로교통안전 수준은 선진국에 비해 하위권에 속한다. ‘17년까지 자동차 1만대당 교통사고사망자 2.4명, OECD 평균 1.2명 수준으로 OECD 수준으로 달성을 위해 국정과제로 교통안전 선진화 대책 추진 중이다. 도로의 안전성을 객관적·정량적으로 판단하여 효과적인 안전사업 계획 수립을 위해 국내 도로 여건을 반영한 도로안전편람을 개발하고자 한다. 미국의 경우 도로안전편람(2010, AASHTO) 발간을 통해 도로 안전성 향상 사업을 수행하는데 참고하는 기본체계를 확립한 바 있다. 도로안전편람 개발을 위해 이 연구는 일반국도 상 입체교차로를 대상으로 위험도평가모형을 개발하였다. 전국 243개 입체교차로에 대해서 3년간(2011년∼2013) 발생한 교통사고를 조사하였으며, 도로기하구조 특성(입체교차로 유형, 진출입로 길이 등) 및 교통량(주도로, 부도로 등)을 조사하였다. 모형은 음이항회귀모형을 이용하여 사고건수, 준도시/지방부, 본선/램프모형을 구축하였다. 구축된 모형의 정확성 분석을 위해 MAD와 MPB를 이용하였다. 모형구축 결과를 바탕으로 입체교차로의 안전성능함수(SPF)와 사고보정계수(CMF)를 개발하였다. 교통량(주도로, 부도로), 감속차로 최소길이 불만족 개수, 램프형태 등이 입체교차로의 교통사고발생에 주요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

평면교차로의 원활한 운영에 대한 판단기준은 보통 서비스수준(LOS)을 따른다. 신호교차로는 신호주기 와 현시 조정 여부 등 처리효율에 따른 여러 변수에 대해서도 영향을 받겠지만, 주로 교통량이 증가할수 록 서비스수준 효과척도(MOE)인 평균지체시간이 대체로 증가하며 이는 극심한 교통정체로 이어지기도 한다. 우리나라는 교통 안전성과 효율성 확보를 위해 교차로 설계 지침서로써 전 건설교통부, 국토해양부 (현 국토교통부)는“평면교차로 설계지침”,“입체교차로 설계지침”,“회전교차로 설계지침” 등을 각각 발 간하고 도로설계 가이드라인으로 제시하고 있지만, 평면 신호교차로에서 입체교차로-주로 단순입체교차 -로 전환이 요구되는 사업 추진 시 고려해야할 기준은 명확히 제시된 바가 없다. 따라서 본 연구는 국외 입체교차로(grade separated intersection, overpass or underpass, interchange) 설계기준을 중심으 로 평면신호교차로에서 입체교차로로 전환기준에 대하여 검토, 분석하여 현 입체교차로 설계지침이 가지 고 있는 문제점 및 개선점을 도출하고자 하였다. 현 지침에서 제시하는 3가지 설계 기준은 (1) 도로 등급 과 교차형식 결정, (2) 교통량과 입체교차와의 관계, (3) 경제성을 고려한 입체교차로 구분할 수 있는데, 이 중 (2)와 (3)의 기준을 중심으로 문제점을 검토하고 이를 경기도 남양주시 삼패동에 소재한 평면신호 교차로인 삼패사거리에 적용하여 각 기준에 대한 적정성을 분석하였다. 2015년 현장 조사를 통해 수집된 교통량과 속도 자료를 기반으로 SYNCHRO와 VISSIM 활용 시뮬레이 션 분석을 실시하였는데, 먼저 교통 운영적인 측면인 교통량과의 관계에서 살펴본 결과 해당교차로는 2035년 기준 현 교차로 운영을 유지한다면 LOS가 FFF로 매우 저하되는 것으로 나타났으며, 이를 단순입 체로 전환한다면 2035년 단년 기준 감소된 평균지체시간을 비용으로 산정된 통행시간 절감편익이 총 공 사비용 및 유지비용과 대등한 것으로 나타나 입체교차로로의 전환이 시급히 요구되는 것으로 나타났다. 따라서 사례연구를 통해 입체교차로 전환기준 결정을 위한 주/부도로 교통량 관계로 보완하고, 경제성 분 석에 대한 개선안을 마련하는데 일조하고자 할 예정이다.

이 연구는 다이아몬드 입체교차점에서 설치되는 회전교차로를 다루고 있다. 연구의 목적은 신호교차로에 대하여 상대적인 회전교차로의 효과를 분석하는데 있다. 이를 위해 회전교차로와 신호교차로를 교통량별로 시나리오를 작성하고 VISSIM을 이용하여 분석하였다. 분석된 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 단구 및 쌍구 회전교차로는 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우 총 진입교통량이 2,400pcph 이상, 10:2:8인 경우 2,800pcph 이상, 그리고 10:8:2인 경우 4,400pcph 이상에서 급격한 지체변화를 갖는 것으로 분석된다. 둘째, 회전교통량 비율이 10:5:5인 경우에는 총 진입교통량이 4,000pcph 이하, 그리고 10:2:8인 경우엔 4,400pcph 이하에서 회전교차로가 신호교차로 보다 효과적인 것으로 평가된다. 또한 회전교통량 비율이 10:8:2인 경우 쌍구 회전교차로는 5,600pcph 이하에서 신호교차로에 비해 효과적인 것으로 평가된다. 마지막으로, 쌍구 회전교차로는 총 진입교통량이 4,400pcph 이하의 경우엔 단구와 비슷하지만, 4,400pcph 이상의 경우엔 단구 회전교차로보다 효율적인 것으로 판단된다.

현재 실무에서 입체교차로 유형을 결정하기 위해서는 해당 도로의 계획 교통량, 지형, 공사비, 주변 입체교차로와의 간격 등을 근거로 해서 결정하고 있지만, 문제는 같은 입력조건을 갖고도 설계자의 주관적 판단이나 발주부서의 요구 사항 등에 따라 서로 다른 유형을 결정할 수 있다는 점이다. 본 연구에서는 도로 입체교차로 유형을 객관적으로 결정하여 입력조건이 같다면 항상 일정한 유형을 찾아내는 유형 선정 알고리즘을 개발했다. 이 과정에서 기존 국내에 존재하는 입체교차로의 형식을 조사했고, 그 결과, 정형화된 기본형식 10개를 선정했다. 그 후 각 형식을 연결로의 형태를 고려하여 표시할 수 있는 방안을 제시했다. 또한 각 입체교차로별로 도로 사용자 비용과 입체교차로 공사비를 고려하여 편익과 비용을 구체화하는 방안을 제시했다. 본 연구에서 제시한 입체교차로 유형 선정 방법론은 일관성 있게 입체교차로 형식을 결정해 주는 것으로 분석되었고, 이 결과는 향후 도로 설계 실무자들이 입체교차로 형식을 선정하는 과정에 큰 도움이 될 것이다.