국도포장 자산관리를 위한 의사결정시스템 개발

국문 초록 (Abstract)

현재, 국도 포장관리시스템(PMS; Pavement Management System)에서 HDM(Highway Development and Management)-4를 이용하여 예산 분석 및 보수우선순위 검토, 경제성 분석을 시행하고 있다. 하지만 분석에 필요한 입력 자료가 우리나라 현실에 맞지 않고, 공용성 모형의 보정이 어려우며 또한 분석결과의 신뢰성 등에 의문이 제기되면서 국내현실에 적합한 의사결정시스템의 개발이 필요하게 되었다.
본 연구에서 개발된 국도 포장관리시스템(PMS)의 의사결정지원시스템의 구성요소 크게 1)도로포장상태의 공용성 모형, 2) 도로포장상태에 따른 차량속도변화 추이모형, 3)경제성 평가시스템으로 구성되어져 있다.
먼저, 공용성 모형이란 포장의 파손과정에 대한 해석을 다루는 내용으로 유지보수가 요구되기까지의 기대수명과 그 기대수명 내에서의 파손특성의 변화과정을 표현하는 것으로 정의할 수 있으며, 본 연구에 서 공용성 모형은 균열, 소성변형, 종단평탄성에 대한 년간의 파손량을 함수로 모형화하였다.
또한, 도로포장상태에 따른 차량속도변화 추이모형은 국도의 유지보수 전·후 “포장상태-차량속도”자료 를 모형화하였다. 마지막으로 경제성 평가 시스템은 관리자 및 이용자 비용의 산정과 우선순위 선정기법으로 구성되었는데, 본 시스템에서의 관리자 비용은 유지보수 비용으로 한정하여 산정하였다. 이용자비용은 국토교통부의 ‘교통시설 투자 평가지침’을 기준으로 도로편익비용 항목 중 1)통행시간비용, 2)차량운행비용, 3) 대기오염 비용, 4)온실가스비용, 5)소음비용을 기준으로 산정하였다.
우선순위선정법으로는 연등가법(EUAC; Equivalent Uniform Annual Cost), NPV(Net Present Value)법과 비용효율성법(Cost-effectiveness Method)을 활용하여 우선순위를 산정하였다.
본 연구에서 개발한 의사결정시스템은 마이크로 소프트 엑셀(Microsoft Excel)의 VBA(Visual Basic Application)를 기반으로 이용자의 보다 쉬운 이해와 활용, 확인 및 보정/수정이 가능하도록 설계되었다. 분석시스템은 활용목적에 따라 “프로젝트 레벨”과 “네트워크 레벨”로 구성(그림 1. 참조)하였으며, 주요 기능으로는 1) 유지관리비 산정 및 예측, 2) 유지보수 대상구간의 우선순위 결정, 3) 유지보수시기(지연) 에 따른 도로관리자 및 이용자비용의 변화추세 예측, 4) 경제성지표 도출 등이 있다.