가로구간의 정체와 도로 구성요소간 영향요인 분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aims to empirically analyze the structural causes of recurrent traffic congestion in urban street segments and to identify the relationships between road components that influence congestion. While previous research on traffic congestion has primarily focused on traffic volume or demand management, this study utilizes DSRC-based (Dedicated Short-Range Communications) real-world speed data to quantitatively examine the physical and operational characteristics of road segments where congestion repeatedly occurs. Going beyond the simplistic notion of “road expansion = congestion relief,” this research proposes a congestion management strategy based on geometric optimization through detailed analysis of road geometry and intersection operations.
The study area includes 74 arterial road segments in the urban center of Daegu, South Korea. Approximately 700,000 DSRC speed records were used to calculate congestion days, and K-means clustering was applied to classify congestion levels into four categories (non-congested to heavily congested). Using geometric and operational data from each segment, a multinomial logistic regression model was developed with 10 independent variables. Additionally, interaction effects between variables were analyzed using a Z-score standardized interaction model.
The analysis found that factors such as traffic volume per lane, number of signalized intersections, number of turning sections, and lane configuration changes significantly influence congestion levels. Interaction terms—such as traffic × signal density, signal × turning, and signal × bus-only lane—exhibited stronger explanatory power than individual variables. These findings suggest that targeted design and policy interventions, such as identifying geometry-sensitive congestion zones, refining signal timing strategies, and improving lane guidance infrastructure, are essential for effective urban congestion management.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 도심부 가로구간에서 반복적으로 발생하는 교통정체의 구조적 원인을 규명하고, 이에 영향을 미치는 도로 구성요소 간의 관계를 실증적으로 분석하는 것을 목적으로 한다. 기존의 교통 혼잡 연구는 주로 교통량 증가나 교통 수요 관리 측면에 집중되었던 반면, 본 연구는 DSRC 기반의 속도자료를 활용하여 정체가 반복적으로 발생하는 구간의 물리적·운영적 특성을 계량적으로 분석하였다. 특히 “도로 확장 = 정체 완화”라는 기준의 단순한 접근을 넘어서, 도로 구성요소와 정체와의 연관성을 밝히며, 다양한 구성요소의 최적화를 통한 교통관리 전략 수립의 가능성을 모색하고자 하였다.
연구 대상은 대구광역시 도심부 주요 도로망 74개 구간으로 설정하였으며, 약 70만건 이상의 DSRC 속도자료를 기반으로 구간별 정체일수를 산정하고, K-Means 군집화를 통해 정체 수준을 비정체부터 상습정체까지 총 4단계로 분류하였다. 이후 각 구간의 도로 구성요소 정보를 반영한 10개의 독립변수를 활용하여 다항 로지스틱 회귀모형을 구축하였으며, Z-표준화를 적용한 교호작용 모형을 통해 변수 간 상호작용 효과를 추가 분석하였다.
분석 결과, 차로당 교통량, 신호구간 개수, 회전구간 개수, 변경된 차로수 등이 정체 수준에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 교통량·신호구간, 신호구간·회전구간, 신호구간·버스전용도로 여부와 같은 교호항은 개별 변수보다 높은 설명력을 보였다. 이러한 결과는 도심부 도로 설계 시 정체의 영향도가 높은 변수를 고려하여 정체 완화를 위한 운영전략의 정교화, 신호 최적화, 병목현상 개선 등의 정책적 개입이 필요함을 나타낸다.

목차 (Table of Contents)

• 그림목차ⅲ
• 표목차ⅳ
• 국문초록ⅵ
• 제 1 장 서론1
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적 1
• 가. 연구의 배경 1
• 나. 연구의 목적 4
• 제 2 절 연구의 범위 및 방법 5
• 가. 연구의 범위 5
• 나. 연구의 방법 6
• 제 2 장 이론 및 선행연구 고찰8
• 제 1 절 이론적 고찰 8
• 가. 정체의 속도 정의 8
• 나. 정체의 시간 정의 11
• 제 2 절 선행연구 고찰 12
• 가. 선행연구 검토 12
• 나. 선행연구의 한계 및 연구의 차별성14
• 제 3 장 연구 데이터 구축15
• 제 1 절 데이터 구축15
• 가. 대구 DSRC 데이터 15
• 나. 도로 구성요소 데이터19
• 제 2 절 데이터 전처리 21
• 가. 대구 DSRC 데이터 21
• 나. 도로 구성요소 데이터27
• 제 4 장 모형 구축 및 분석결과31
• 제 1 절 모형 구축 31
• 가. 분석모형31
• 나. 변수설정34
• 다. 분석결과36
• 제 2 절 변수간 상호작용 모형 구축 40
• 가. 변수설정40
• 나. 분석결과43
• 제 3 절 변수간 우선순위 산정48
• 제 5 장 결론 및 향후과제50
• 제 1 절 결론 및 시사점50
• 제 2 절 연구의 한계 및 향후과제52
• 참고문헌 53
• Abstract 55