4차로 고속도로 구간단속시스템 설치에 따른 최대교통류율 변화 분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

ASE(Average speed enforcement) system is one of the unmanned traffic speed enforcement devices under the Road Traffic Act, has been installed continuously since it was first introduced to the Seohae Bridge in 2007 for the purpose of reducing traffic accidents. It is possible to intall the ASE enforcement system with the budget of the Road Management Agency, so it is expected to be expanded more actively in the future.

Many studies have shown that the ASE installed in this way greatly contributed to the reduction of speeding accidents in terms of traffic accidents on freeways, but it is known that there have been few studies on the effect of ASE on traffic flow, especially on the flow rate.
The section where the ASE system is installed on a one-way two-lane freeway has a relatively large speed deviation compared to where the point speed enforcement camera is installed, there are many hilly sections, so there are many tunnels, and the ratio of heavy vehicles is relatively high.
In this characteristic environment, the mandatory speed deceleration at the start point of enforcement, which is a specific point of ASE section, lowers the operating speed (V85), and it was judged that the maximum flow rate may change by affecting the spacing between vehicles as the driver drives with caution.

Therefore, in this study, five sections where an inflection point occurred in the speed - flow rate graph and a certain LOS(Level Of Service) were selected and analyzed among the sections where the section enforcement system installed on the domestic one-way two-lane highway was installed.

In order to calculate the maximum traffic flow rate at the point in time of the ASE, the traffic volume is collected for 15 minutes using the VDS (vehicle detection system) near the point at which point enforcement is taking place in the ASE system and AVC (automatic vehicle classification) is used to calculate the maximum traffic flow rate.

The ratio of each vehicle type was derived, and the maximum traffic flow rate before and after the installation of the ASE system was calculated by calculating the heavy vehicle correction coefficient.
These calculated values were confirmed using a statistical test method (t-test).

As a result of the analysis, the ratio of heavy vehicles is high, and there is a difference in the maximum traffic flow rate in the hilly section regardless of the speed limit.

However, it was found that the ratio of heavy vehicles was low and there was no difference in the maximum traffic flow rate in the flat and downhill sections.

In addition, it was analyzed that the critical speed also decreased in the section where the maximum traffic flow rate decreased.

국문 초록 (Abstract)

도로교통법 상 무인교통단속장비 중 하나인 구간단속시스템은 교통사고 감소를 위한 목적으로 2007년 서해대교에 최초로 도입 된 이후 지속적으로 설치되어 오고 있으며, 정부의 “2021년 규제혁신계획” 시행으로 도로관리청이 경찰청과 협의 할 경우 자체 예산으로 단속시스템의 설치가 가능해져 향후 더욱 적극적으로 확충 될 전망이다.

이렇게 설치된 구간단속시스템이 고속도로의 교통사고 측면에서 과속사고 감소에 큰 기여를 한 것은 많은 연구 결과에서 나타나고 있으나, 속도 제한이 교통소통 측면 특히, 교통류율(flow rate)에 미치는 영향에 대해서는 연구된 바가 거의 없는 것으로 알려지고 있다.

편도 2차로 고속도로에 설치 된 과속단속시스템 중 구간 단속은 지점 단속 설치 지점보다 상대적으로 속도 편차가 심하고, 구릉지 구간이 많아 터널 등구조물이 많이 포함되어 있으며, 중차량 비율이 비교적 높은 특징을 가지고 있다. 이러한 특성의 환경에서 구간단속시스템 시점부의 포인트 단속으로 운전자의 의무적인(mandatory) 속도 감속은 운영속도(operating speed, V85)를 저하시키고, 상대적으로 차로 변경이 자유롭지 못한 편도 2차로 고속도로의 운전자가 주의하여 운전하게 됨으로써 차간 간격(spacing)에도 영향을 미쳐 최대교통류율(maximum flow rate)이 변화할 수 있다고 판단된다.

이에 본 연구에서는 국내 편도 2차로 고속도로 상에 설치된 구간단속시스템 설치 구간 중 일정 수준의 교통량이 통행하면서 속도-교통류율 그래프에서 변곡점이 발생하는 지점을 5개소 선정하여 분석을 진행하였다.

구간단속시스템 시점부의 최대교통류율(maximum flow rate)을 산정하기 위하여 구간단속시스템 내 지점단속이 이루어지고 있는 시점부 인근 VDS(vehicle detection system)를 활용하여 15분 교통량을 수집하고, AVC(automatic vehi -cle classification)를 활용하여 차종별 비율을 도출하였으며, 이를 통해 중차량 보정계수를 산출함으로써 구간단속시스템 설치 전과 후의 최대교통류율을 산정하였다. 이렇게 산정 된 수치는 통계적 검정 방법(t-test)을 이용하여 확인하였다.

분석 결과, 중차량 비율이 높고, 구릉지 구간에서는 제한 속도에 관계없이 최대교통류율의 차이를 보였다. 단, 중차량 비율이 낮고 평지, 내리막 구간에서는 최대교통류율의 차이가 없는 것으로 나타났다.
또한, 최대교통류율이 감소하는 구간에서는 임계속도(critical speed)도 함께 감소되는 것으로 분석되었다.