遲滯와 事故를 考慮한 信號交叉路 서비스水準 算定에 關한 硏究 = Level of Service of Signalized Intersection Considering both Delay and Accident

국문 초록 (Abstract)

서비스수준은 통행속도, 통행시간, 통행자유도, 안락감 그리고 교통안전 등 도로의 운행상태를 설명하는 개념으로 도로시설별로 효과척도에 따른 서비스수준이 등급화 되어있고, 이를 이용하여 도로시설의 수행능력을 평가하고 있다. 그러나 도로시설의 안전성에 대한 문제가 대두되면서 신호교차로의 v/c비와 사고율은 U형의 2차함수 형태로 나타남을 기존 연구에서 제시하고 있다. 이는 소통에 의한 서비스수준이 우수하다고 하여 사고의 위험 측면에서도 안전하다고 말할 수 없음을 시사해주고 있다. 즉, 현재 신호교차로 평가는 도로 용량과 관련한 효과척도인 평균제어지체시간의 소통 측면만을 기준으로 수행되어지고 있을 뿐 근본적인 서비스수준 개념에 교통안전은 내포되어 있지 않음을 보여주고 있다. 따라서 본 연구는 신호교차로를 대상으로 교통소통(지체)과 교통안전(사고)을 동시에 고려한 서비스수준을 개발하여 신호교차로 평가과정을 제시하였다.
첫째, 광주광역시 신호교차로 50개 지점을 대상으로 1996~1998년에 발생한 교통사고와 사고관련 자료를 수집하여 평균제어지체시간-EPDO와 평균제어지체시간-사고율의 관계를 분석한 결과, 지체시간이 클수록 EPDO와 사고율은 음지수 함수 형태로 감소하는 것으로 나타나 현 신호교차로 수행평가 기준인 서비스수준에 교통안전 측면을 포함시켜 새로운 서비스수준을 개발해야 할 필요성이 있음을 증명하였다.
둘째, 교통류에 따른 사고유형별 사고건수가 음이항분포로 추론됨에 따라 교통사고예측모형으로 차대차의 경우 16개, 차대사람의 경우 4개의 음이항회귀모형을 개발하였다.
셋째, 지점별 년간지체비용과 년간사고비용을 이용하여 운영비용에 대한 확률밀도함수를 추정한 후, 서비스수준 등급에 대한 백분율을 적용시켜 서비스수준 기준을 제시하였다.
마지막으로, 본 연구에서 도출된 교통사고예측모형과 새로운 서비스수준을 활용하여 임의의 신호교차로에 대한 평가과정을 분석표로 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Level of Service(LOS) is a quantity measure describing operational conditions within a traffic stream, generally, in terms of such service measures as speed, travel time, freedom to measures, traffic interruptions, comfort and convenience. The LOS is leveled by highway facilities according to measure of effectiveness(MOE) and then used to evaluate performance capacity. However, literature presented v/c ratio is related to accident rate on a signalized intersection with U-shaped quadratic equation as safety for highway facilities is thought to be important. The current evaluation of signalized intersection is performed by only a aspect of traffic operation without any concepts of safety. Therefore, this paper presents a method for evaluation of a signalized intersection with new MOE considering both smooth traffic operation(delay) and traffic safety(accident).
First of all, as a result of control delay per vehicle-EPDO and control delay per vehicle - accident rate analysis with traffic accidents and data related to the accidents in 1996~1998 on 50 signalized intersections, Gwangju, accident rate or EPDO decreases with negative exponential function as delay increases. Therefore, new LOS including existed LOS and the aspect of safety needs to be developed.
Secondly, negative binominal regression models, 14 vehicle-vehicle cases and 4 vehicle-person ones, are developed as accident frequency each accident pattern by stream is inferred as negative binominal distribution.
Thirdly, criteria on LOS are presented by applying percentage of LOS after inferring probability density function of operation cost using delay cost and annual accident cost at each intersection.
Finally, worksheet form is presented as expression to an estimation step of a signalized intersection with traffic accident prediction model and new LOS.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• 【표차례】 = ⅳ
• 【그림차례】 = ⅵ
• (국문초록) = ⅷ
• 제1장 서론 = 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 = 1
• 가. 연구의 배경 = 1
• 나. 연구의 목적 = 2
• 2. 연구의 내용 및 방법 = 2
• 3. 연구의 범위 = 5
• 제2장 기존 연구문헌 고찰 = 6
• 1. 교통사고의 정의 및 원인 = 6
• 가. 교통사고의 정의 = 6
• 나. 교통사고의 원인 = 9
• 2. 교통사고의 기술방법 = 12
• 가. 교통사고 건수법(Frequency Method) = 12
• 나. 사고율법(Accident Rate Method) = 13
• 다. 사고건수 및 사고율법((Frequency-Rate Method) = 14
• 라. 한계사고율법(Rate Quality Control Method) = 15
• 마. 사고 심각도법(Accident Severity Method) = 17
• 바. 위험도 지수법(Hazard Index Method) = 19
• 3. 신호교차로 안전성 평가기법 = 21
• 가. 교통사고예측모형 기법 = 21
• 나. 상충이론 기법 = 30
• 4. 위험도 지수 및 위험등급 관련 연구 = 34
• 5. 교통사고비용 관련 연구 = 38
• 가. 도로교통사고 사회적비용의 개념 = 38
• 나. 도로교통사고 사회적비용의 구성 = 38
• 다. 도로교통사고 비용의 접근방법 = 39
• 라. 도로교통사고 사회적비용의 구성과 계량화방안 = 40
• 마. 도로교통사고 사회적비용의 추이 = 45
• 6. 신호교차로 지체비용 관련 연구 = 46
• 가. 교통혼잡비용의 정의 = 46
• 나. 교통혼잡비용의 구성요소 = 46
• 제3장 자료수집 = 56
• 1. 신호교차로 교통사고 자료수집 = 56
• 2. 도로 및 교통요인에 대한 자료수집 = 59
• 3. 교통량 자료에 대한 고찰 = 61
• 가. 시간대별 교통량 변화 = 61
• 나. 주간별 교통량 변화 = 63
• 다. 계절별 교통량 변화 = 64
• 제4장 신호교차로 지체시간과 교통사고의 관계 = 65
• 1. 신호교차로 지체시간과 교통사고 = 65
• 2. 신호교차로 지체시 간과 교통사고의 관계 = 66
• 제5장 신호교차로 교통사고예측모형 개발 = 70
• 1. 교통류에 따른 교통사고유형 = 70
• 2. 접근방법 = 72
• 가. 포아송회귀모형과 음이항회귀모형 = 72
• 3. 사고유형별 교통사고예측모형 구축 = 79
• 가. 반응변수의 설정 및 분포확인 = 79
• 나. 설명변수의 설정 = 84
• 다. 교통사고예측모형의 구축 = 84
• 라. 교통사고의 심각도 = 99
• 제6장 지체과 사고를 동시에 고려한 서비스수준 = 102
• 1. 신호교차로 교통사고비용 = 102
• 2. 신호교차로 지체시간과 지체비용 = 104
• 가. 신호교차로 지체시간 = 104
• 나. 신호교차로 지체비용 = 108
• 3. 새로운 서비스수준의 제시 = 110
• 가. 사고비용과 지체비용의 비교 = 110
• 나. 새로운 서비스수준의 제시 = 112
• 제7장 신호교차로 시비스수준 평가과정 = 115
• 제8장 결론 및 향후 연구과제 = 122
• 1. 결론 = 122
• 2. 향후 연구과제 = 122
• 【참고문헌】 = 124
• (Abstract) = 130