This study aimed to evaluate the effect of key operational factors on traffic performance in long underground expressways. This study was motivated by the increasing policy interest in underground expressway infrastructure as a solution to chronic surface-level congestion in dense urban regions. A scenario-based microscopic traffic simulation was conducted using VISSIM considering combinations of traffic volume, proportion of heavy vehicles, and longitudinal slopes. A total of 72 scenarios were simulated, and the weighted average speed and total throughput were analyzed. The simulation results showed that the entry traffic volume and longitudinal gradient significantly affected the average speed, particularly in uphill exit segments. The heavy vehicle ratio also contributed to consistent reductions in speed. However, the overall throughput remained relatively stable despite variations in heavy vehicle proportions, suggesting that speed is more sensitive to flow composition than to volume capacity. Although interaction effects were not statistically tested, the combined scenario trends suggested that steeper slopes and high heavy-vehicle ratios jointly intensify speed reduction. These findings support the early-stage design and traffic planning of underground expressways.

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.

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.

PURPOSES : The primary purpose of this study is to develop a framework for predicting the demand and distribution of pedestrians when an open space zone is built at the top through the undergroundization of the Gyeongin Expressway. METHODS : After analyzing the current status through a survey on the number of people, students, surrounding traffic volume, and future socioeconomic indicators, the rate of change in the floating population and the rate of increase and decrease in the traffic volume of pedestrians were calculated to evaluate the effect. In addition, microscopic analysis results were derived by setting a pedestrian analysis zone (PAZ). A walking environment index (WEI) was developed that can quantitatively evaluate the degree of walking activation by indicating walking-related surrounding environmental factors. Based on this, a walking demand prediction model was developed. In addition, the results were validated by calculating the walking volume through a micro-simulation in/around the open space zone. RESULTS : The number of crosswalks and schools, transit development indicators, and pedestrian volume increased as the WEI value increased. However, the log form of the distance was observed to be a factor that reduced walking. CONCLUSIONS : This study attempted to reliably predict the demand for walking on the Gyeongin Expressway by calculating the amount of induced walking and the amount of passing walking. The pedestrian demand can be boosted by improving walking environments.