연속주행시간 지수와 교통류 특성과의 관계 분석

5.3.1.1 분석개요

연속주행시간은 휴식과 같이 운전자의 자의적인 원인 외 도로 및 교통류 특성에 따라 증가하거나 감소할 수 있으며, 본 연구에서는 기하구조 특성과 교통류 특성을 연계하여 연속주행시간 지수가 어떻게 변화하고 어떠한 연관성을 가지고 있는지 알아보고자 한다. 교통류 특성은 일반적으로 교통량, 속도, 밀도를 말하지만 밀도의 관측은 불가능하기 때문에 본 연구에서는 교통량과 속도 측면만을 고려하여 분석을 시행하였다.

분석을 위해 앞서 산출된 연속주행시간 지수 1년 평균값과 상위구간 20% 포함비율 데이터를 활용하여 아래 그림과 연속주행시간 지수 값의 크기와 높은 지수 값의 지속시간 길이에 따라 총 5개 등급으로 등급화를 진행하였다.

그림 5.26 연속주행시간 지수 등급화 방법론

앞서 방법론을 활용한 고속도로 구간별 등급(A~E) 산정 결과 연속주행시간 지수가 높고, 높은 지수 값이 지속적으로 높게 나타나는 E등급에 속한 구간이 총 49개로 나타났으며, 지수 값이 상대적으로 낮고 높은 지수 값이 나타나는 빈도가 낮은 A등급 구간은 총 851개로 나타났다. A등급에 속한 구간들의 평균 연속주행시간 지수는 0.8, 2시간이상 주행차량 대수(시간평균)는 3대로 낮은 값을 나타내고 있으며, E등급의 경우 연속주행식간 지수 평균은 13.3, 2시간이상 주행차량 대수(시간평균) 35대로 다른 등급에 속한 구간에 비해 높은 값을 나타내고 있다.

그림 5.27 등급별 연속주행시간 지수 및 보조지표

5.3.1.2 연속주행시간 지수와 속도/교통량 관계 검토

일반적으로 정체 등으로 인한 속도 감소는 개별차량의 연속주행시간 증가로 이어지며, 따라서 연속주행시간 지수가 높은 시간대&구간의 평균 속도는 낮은 값을 나타낼 것이라 판단된다. 또한 연속주행시간 지수 증가 요인 중 하나인 교통량을 속도와 마찬가지로 시간대로 구분하여 교통량 증가와 연속주행시간 지수 변화를 검토하였다. 고속도로 1,379개 구간의 시간대별 지수를 10이상/2이상/0으로 구분하여 해당 그룹에 시간평균 VDS 속도와 교통량을 비교분석 하였으며, 검토 결과 평균 속도의 경우 지수 10이상인 경우 가장 낮게 나타났으며, 교통량 역시 지수가 10이상인 경우 가장 높게 나타났다. 단, 다음 그림과 같이 지수가 높은 시간대&구간에서도 평균속도가 높고, 교통량이 적은 경우가 발생하는 것으로 나타나 지수 상위 구간의 속도와 교통량 특성을 파악하기 위해 연속주행시간 지수가 높은 특정 콘존을 대상으로 시간대&구간의 속도와 교통량 특성을 재검토 하는 것이 필요하다 판단된다.

구분 시간평균 속도(VDS) 시간평균 교통량(VDS)

연속주행시간 지수 10이상 89.3 km/h 2538.6 대/시

연속주행시간 지수 2이하 97.2 km/h 972.9 대/시

연속주행시간 지수 0 96.7 kmh/ 684.8 대/시

표 5.1 연속주행시간 지수 범위에 따른 속도와 교통량

그림 5.28 연속주행시간 지수 10이상 구간 및 시간대의 속도-교통량 관계

일반적으로 교통량이 증가함에 따라 지수 값 역시 증가하는 것으로 나타났으며, 시간당 4,000대 이상에서 지수 값이 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 해당 구간의 속도-교통량 분포를 검토한 결과 지속적인 교통량 증가에도 속도는 둔감하게 변화하는 것으로 나타났으며, 오히려 낮은 교통량에서 낮은 속도 값을 나타내는 것으로 분석되었다. 해당 구간이 상습정체구간이 아닌 일반 구간이라는 것을 감안할 때 교통량이 많고 속도가 낮은 정체구간의 비율이 상대적으로 많지 않은 것으로 나타났다.

표 5.3 천안JC~천안IC(상습정체X) 속도/교통량 특성

연속주행시간 지수가 높고, 상습정체구간으로 포함된 기흥IC~수원신갈IC 구간의 교통류 특성 검토 결과 속도와 연속주행시간 지수의 관계가 적은 것으로 나타났으며, 지수 값과 교통량의 관계의 경우 일반적으로 교통량이 증가함에 따라 지수 값 역시 증가하고 앞서와 같이 시간당 4000대 이상에서 지수 값이 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 해당 구간의 속도-교통량 분포를 검토한 결과 교통량이 증가 할수록 속도역시 지속적으로 감소하며, 이에 따라 정체발생 빈도 역시 매우 높아지는 것으로 검토되었다. 해당 구간의 경우 속도-교통량 특성에서 상습정채 구간의 명확한 분포 특성을 나타내는 것으로 검토되었다.

표 5.4 기흥IC~수원신갈IC(상습정체구간) 속도/교통량 특성

연속주행시간 지수가 낮고, 상습정체구간으로 포함되지 않은 영천IC~경산IC 구간의 교통류 특성 검토 결과 시간평균 속도 90~110km/h 사이에 대부분 분포하는 것으로 나타났으며, 속도에 따른 연속주행시간 지수 변화는 미미한 것으로 나타났다. 또한 지수 값과 교통량의 관계의 경우 일반적으로 교통량이 증가함에 따라 지수 값 역시 소폭 증가하는 것으로 나타났으며, 교통량 총량의 경우 앞서 지수 상위 구간에 비해 최대 2,500대 미만으로 낮은 수치를 나타내는 것으로 나타났다.

마지막으로 해당 구간의 속도-교통량 분포를 검토한 결과 천안JC~천안IC와 유사하게 지속적인 교통량 증가에도 속도는 둔감하게 변화하는 것으로 나타났으며, 오히려 낮은 교통량에서 낮은 속도 값을 나타내는 것으로 분석되었다. 앞서와 마찬가지로 해당 구간이 상습정체구간이 아닌 일반 구간이라는 것을 감안할 때 교통량이 많고 속도가 낮은 정체구간의 비율이 상대적으로 많지 않은 것으로 나타났다.

표 5.5 영천IC~경산IC(상습정체X) 속도/교통량 특성

연속주행시간 지수가 낮으면서, 상습정체구간으로 포함된 동광주IC~용봉IC 구간의 교통류 특성 검토 결과 속도와 연속주행시간 지수의 관계가 적은 것으로 나타났으며, 지수 값과 교통량의 관계의 경우 일반적으로 교통량이 증가함에 따라 지수 값 역시 증가하지만 그 변화 폭은 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 해당 구간의 속도-교통량 분포를 검토한 결과 다른 상습정체구간인 기흥IC~수원신갈IC와 마찬가지로 교통량이 증가 할수록 속도역시 지속적으로 감소하며, 이에 따라 정체발생 빈도 역시 매우 높아지는 것으로 검토되었다.

표 5.6 동광주IC~용봉IC(상습정체구간) 속도/교통량 특성

지수 상위 2개 구간과 하위 2개구간의 84일 시간대별 연속주행시간 지수, 속도, 교통량 자료를 활용하여 각각의 구간별 교통류 특성을 비교 검토한 결과 천안JC~천안IC와 기흥IC~수원신갈IC 구간의 경우 등급이 E로 유사함에도 정체발생 여부에 따라 서로 상이한 교통류 특성을 나타내고 있으며, 영천IC~경산IC와 동광주IC~용봉IC 역시 지수 값이 동일하게 낮음에도 불구하고 서로 다른 교통류 특성을 보이는 것으로 나타났다. 단, 지수 값이 높은 구간의 경우 일반적으로 높은 교통량 수준을 나타내는 것으로 나타났으며, 이는 교통량이 많은 구간의 경우 상대적으로 연속주행시간이 긴 차량대수가 높을 확률이 증가하기 때문이라 판단된다. 따라서 속도 감소와 정체발생 등이 연속주행시간 지수에 미치는 영향은 크지 않은 것이라 판단되며, 교통량 증가의 경우 연속주행시간 지수 상승에 일정부분 영향을 미치는 것으로 검토되었다. 단, 해당 분석의 경우 일부 구간을 대상으로 한 분석으로 교통류 특성과 연속주행시간 지수의 보다 명확한 관계 검토를 위해 추가적인 분석을 시행하였다.

5.3.1.4 교통류 특성을 활용한 연속주행시간 예측 검토

앞서 속도, 교통량, 정체 발생 등을 종합적으로 고려하기 위해, 전체 콘존 중 129개 구간(약 10%)를 무작위로 축출하여 그림 5.45와 같이 그래프 유형을 4가지로 구분하고, 각각의 유형별 연속주행시간 지수 특성을 검토하였다. 유형Ⅰ은 교통량이 많고 정체발생도 빈번한 구간이며, 유형Ⅱ는 교통량은 많지만 정체발생은 많지 않은 구간, 유형Ⅲ은 교통량은 적지만 정체발생이 많은 구간, 유형Ⅳ는 교통량도 적고 정체발생 빈도 역시 낮은 구간이라 할 수 있다.

그림 5.29 교통량 특성과 지체발생 여부에 따른 유형분류(예시)

앞서 교통류 특성과 연속주행시간 지수의 관계 검토 결과 연속주행시간 지수와 가장 관련이 높다 판단되는 교통류 특성은 해당 구간의 교통량으로 나타났으며, 따라서 교통량 수준이 높은 유형 Ⅰ, Ⅱ의 경우 연속주행시간 지수가 높은 E등급, 교통량 수준이 낮은 유형 Ⅲ, Ⅳ의 경우 지수가 낮은 A등급으로 예측될 경우 예측 값과 관측 값이 일치하는 것으로 판단한다.

콘존 그래프 유형 예측 지수 등급 실제 지수 등급 적중여부

1 Ⅱ E E 0

2 Ⅳ A A 0

…

129 Ⅰ E A X

130 Ⅲ A E X

표 5.7 유형분류에 따른 지수 예측 값과 관측 값 비교 방법론

분석결과 실제 지수 값이 낮아 A등급으로 분류된 구간은 총 77개 구간이며, 해당 구간 중 유형 Ⅲ,

연속주행시간 지수 등급이 E등급으로 높은 호법JC~덕평IC 구간의 경우 7일 평균 연속주행시간

수집 교통량(대/시) 5153 10035 8725 11112 7873 8012 11421 8904.4 출발지에서거리(km) 75.9 100.5 114.9 121.1 94 111.6 134.1 107.4

통행 거리 분포

(%)

10km미만 1.0 0.3 0.4 0.2 0.7 0.5 0.2 0.5

10~25km 23.6 11.1 9.6 6.9 17.7 10.8 6.2 12.3

25~50km 27.6 21.9 13.4 16.5 20.9 17.8 12.5 18.7

50~100km 27.1 27.9 28.3 25.1 29.3 28.5 25.3 27.4

100~150km 4.2 13.9 17.7 17.6 7.9 12.8 17.0 13.0

150~200km 5.6 12.6 15.7 15.7 9.4 11.7 15.1 12.3

200~250km 5.7 7.3 8.7 9.6 7.6 9.9 11.6 8.6

30~60분 33.3 35.9 29.6 30.6 35.2 36.5 29.6 33.0

60~90분 8.8 18.3 18.9 20.1 11.5 15.3 19.3 16.0

90~120분 3.8 7.2 12.4 11.9 5.6 6.6 11.8 8.5

앞서와 마찬가지로 연속주행시간 지수 등급이 E등급으로 높은 안성JC~오산IC 구간의 경우 7일

수집 교통량(대/시) 4955 7023 7824 10493 7367 6973 11868 8071.9 출발지에서거리(km) 71.1 104.2 122.1 131.7 81.9 101.2 150 108.9

통행 거리 분포

(%)

10km미만 0.2 0.1 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

10~25km 19.6 12.9 9.2 7.7 19.3 13.8 5.5 12.6

25~50km 34.3 20.9 18.8 14.8 29.3 24.1 14.1 22.3

50~100km 25.1 25 22.8 23.1 23.4 23.9 19.4 23.2

100~150km 11.3 18.1 18.3 18.3 12.3 13.9 15.6 15.4

150~200km 3.1 8.8 9.8 11.9 7.4 10.1 13.8 9.3

200~250km 3.5 7.8 9.9 11.1 4.4 7.3 12.7 8.1

30~60분 30.9 33 30.5 28.2 31.8 31.2 27.8 30.5

60~90분 11 16.9 16.4 17.3 13.2 16.2 17.8 15.5

90~120분 3.7 9.2 10.4 12.8 4.5 7.2 12.3 8.6

연속주행시간 부포의 경우 120분 이상 장시간 주행한 차량의 분포가 전체의 약 9%로 앞서 지수

수집 교통량(대/시) 825 2870 2906 3273 1622 2132 3437 2437.9

출발지에서거리(km) 55.8 85 100.2 94.5 77.4 89.5 103.8 86.6

통행

25~50km 32.7 20.4 18.6 21.4 29.7 22.8 22.4 24.0

50~100km 11 21.8 27.7 19.4 17.5 21.8 17.8 19.6

100~150km 7.3 13 14.9 18.1 11 14.5 20.1 14.1

150~200km 11.8 23 26 21.1 20 23.8 21.1 21.0

200~250km 0.4 1.5 3.2 2.9 1.2 1.8 3.6 2.1

30~60분 26.3 33 34.3 32.7 33.4 35.7 33.9 32.8

60~90분 8.5 14.2 21 17.9 10.7 14.7 16.1 14.7

검토 대상 구간 중 연속주행시간 지수 등급이 E로 가장 낮은 구서IC~영락IC 구간의 통행거리와

검토 대상 구간 중 연속주행시간 지수 등급이 E로 가장 낮은 구서IC~영락IC 구간의 통행거리와