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.

지하도로는 주변 도심개발 등으로 수평적 도로용량 확장이 어려운 구간을 대상으로 입체적 활용을 통해 교통혼잡을 해소하기 위한 수단으로써 주목받고 있다. 그러나 지하도로는 공간 특성상 지상에 비해 다양한 불확실성이 수반된다는 면에서 위험요인이 크고 직접 건설비용이 큰 사업으로 인식되기도 하며, 최근 관련 안전·방재 및 설계 요소 관련 법령과 지침이 지속적으로 제·개정됨에 따라 사업 비 변동요인이 증가하고 있다. 따라서 향후 증가할 지하도로 민간투자사업 추진시에 발생하는 다양한 위험요인에 대한 관리방안 마련 이 필요한 시점이다. 이에 본 연구는 지하고속도로 민간투자사업의 특수성을 반영한 기본계획 단계의 기술부문 평가지표에 대한 배점 개선안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 현재 제3자 제안 공고상 기술 부문의 평가 배점을 검토하고, 신규 평가항목이 포함 된 후보 평가지표를 제시하였다. 또한 분석적 계층화 기법(AHP) 기반의 전문가 설문조사를 수행하여 평가지표의 우선순위를 도출해 최종적인 지하 고속도로 평가지표의 배점을 도출하였다. 평가항목별 배점 결과 건설계획 분야에는 ‘공사비, 보상비 등 사업비 선정(10 점)’, ‘장대터널계획 종합(25점)’, ‘시·종점부 도로접속 및 교통운영(18점)’ 평가항목이 추가되었다. 사업관리 및 운영계획 분야에는 ‘안 정적 운영을 위한 계획수립(76점)’, ‘운영계획의 창의성(24점)’, ‘재해 및 재난관리계획(21점)’ 등의 순으로 배점이 수정되었으며, 특히 시설 및 장비확보 계획, 유지보수 계획, 교통 및 영업관리 계획 등이 고려되는 ‘안정적 운영을 위한 계획수립’ 평가항목의 배점이 크게 증가하였다. 본 연구에서 제시한 배점 개선안을 통해 기본설계 단계에서부터 지하 고속도로 민간투자사업의 위험요인과 특수성을 고 려하여 사업을 추진할 수 있을 것으로 판단된다.

PURPOSES : This paper is to deliver an engineering design guide currently unavailable that highway engineers can refer to when they need to determine the safe distance between the starting point of the underground highway in a metropolitan area and the access points of the adjacent highway. METHODS : The distance between two different highway points should be sufficiently far to support the number of lane changes that drivers may take comfortably at the cruising speed in critical traffic conditions. RESULTS : The proper distance for the selected case study is calculated to be 160 and 200 m at the cruising speeds of 40 km/h and 50 km/h, respectively, without significant increase in potential conflicts estimated by the combination of the VISSIM and SSAM analysis. CONCLUSIONS : The proposed design method can be referred in urban metropolitan areas where no specific design guide is yet available, and it would prevent the unnecessary increase in construction costs and encourage private-public partnership highway businesses.