Highway Design
2012, Fall Semester
중앙대학교 도로 및 교통연구실
마스터 부제목 스타일 편집
CHUNG ANG UNIVERSITY – HEART LAB KOREA
Highway Engineering & Airport Research Taskforce 1
Class Instructor – Yoon-Ho Cho(조윤호)
Education
– Chung-Ang Univ. B.S., M.S., 1999, 2001
– Univ. of Texas at Austin, 1995
Work Career
– KICT (한국건설기술연구원), 1996-1998
– Chung-Ang Univ., Assistant Professor, 1998-Current
Contact Info.
– Tel.: 010-9165-8336 (C.P.), E-mail: yhcho@cau.ac.kr
– Office: Room 3 floor
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Purpose of Course
• This course will study the fundamentals of highway engineering including
planning and geometric design.
• Communication skills are essential for
engineers. Calculations, creativity, designs and recommendations are only of value if they can be effectively communicated to fellow engineers, decision makers and the general public.
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Grading Policy
• Midterm Exam: 30%
• Final Exam: 30%
• Homework/Term Project: 30%
• Class participation: 10% (4 times absence will be F.)
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Text Books & References
Text Book:
1. Highway Engineering, by Wright and Dixon, Wiley 2. A policy on Geometric Design of Highways and
Streets, “Green Book", AASHTO
Reference Books:
1. Traffic & Highway Engineering, by Nicholas J. Garber and Lester A. Hoel, CENGAGE Learning
2. Principles of Highway Engineering and Traffic Analysis, by Fred L. Mannering, Walter P. Kilareski, and Scott S.
Washburn, WILEY.
3. 도로 설계, 이용재, 중앙대학교 출판부
4. 최신도로공학, 권호짂, 짂명섭, 김종열, 기문당
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Contents
• History and Function
• Planning and Forecasting
• Design Traffic
• Capacity Analysis
• Geometric Design (Horizontal/Vertical)
• Cross-sections/Drainage
• Intersection
• Interchange
• Work Zone
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Term-Project - General
• 각분반별로 총 8팀 (2-3명= 반별로 약 21명) = 총 9가지 주제 = 팀별 주제 선정
• 2시갂=100분: 각 주마다 4팀만 발표, 4팀*20분=80분, 5 분토의=4*5분=20분
• 10주발표: 2주에 핚번씩 팀별 발표 --> 팀별 총 5번 발표 , 개읶당 2-3번 발표
• 최종보고서: 15-20페이지, HWP/Word (최종 발표시 보 고서 제출)
• * 이롞강의만 듣는 학생들은 없어야 함
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Term-Project - Topic
1. 공항 설계 (국내외 항공기, 활주로, 유도로, 계류장, 공항읶근 도로) 2. 3D 도로설계 (도로 미적 디자읶, 자외선 고려설계, 3D 설계, BIM, 등) 3. 자젂거 도로 (자젂거 도로 이슈, 설계, 재료, 국내 문제점, 등)
4. 투수도로 (투수아스팔트, 투수콘크리트, 투수블럭, 투수도로시스템, LID, 등)
5. 에너지/미래 도로 (태양에너지, 풍력, 젂기, 자기부상, 도로와 자동차, 등)
6. 저소음도로 (소음고려 도로설계, 저소음재료 및 설계, 신 재료, 등) 7. 환경친화도로 (재활용, 에너지순환, 동물보호설계도로, 산림도로, 바
닷가도로, 등)
8. 단지도로/주차장 (아파트단지, 주차장, 항만도로 및 선착장, 고속도로 휴게소, 등)
9. 신개념 도로시설물 (결로방지 표지판, 야갂표지판, 등) 10. 도로 배수 시설관렦
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Term-Project - Guideline
• Cover, 표지
• TOC, 목차
• Introduction and Background, 소개 및 배경 (필요성)
• Purpose and Scope, 목적 및 범위
• Main Topic, 주제발표
• Conclusion, 결롞
• Future Plan, 향후 발표 계획
• References, 참고문헌 (읶터넷 주소 포함)
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차례
도로의 역사
Input
CHUNG ANG UNIVERSITY - HEART LAB, KOREA
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수송의 역사
• 최초 이동 수단: 도보
• 도로의 역사
– 기원전 3500년경 고대 메소포타미아 문명 바 퀴의 발명
– 기원전 2500년경 우마차 등장
– 기원전１５６７～１３２０年대 이집트 인력거 등장
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이집트 무덤의 읶력거 사짂
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• 로마 도로의 역사
– 아피아 도로
• 로마와 속주를 연결하는 군용도로로 그 시초임.
• 이 후 로마 도로는 정복지에 단계적으로 건설
– 간선도로 90,000km, 하급도로까지 합치면
300,000km에 이르는 제국 내 네트워크를 구축
로마 도로의 역사
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로마 제국 주요 도로망
로마 도로의 역사
14
로마도로의 구조적 특징
로마 도로의 역사
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유럽 각지의 로마 도로 유적
사진출처 : 시오노 나나미, 2001, ‘로마인 이야기’ vol 10, 한길사
영국 스페인
그리스
로마 도로의 역사
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로마 도로의 특징
1.네트워크로 이루어진 도로망
2.차도 양 옆에 배수로 건설 및 아치형 단면 3.포장도로 바로 바깥쪽 식수 금지
4.차도 양 옆에 인도 설치
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보행자 도로의 발젂
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과거의 실크로드 길
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언제나?
20
고창 고성 마차길
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하미 – 바리쿤 초원 가는 길
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돈황 – 하미갂 도로
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신 실크로드 추짂배경
32개국, 14만 1236km
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5 Level Stack Interchange (Dallas, Texas)
Extreme
Case Design
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Circle Interchange (Chicago)
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우리나라 도로의 역사
우리나라 도로의 역사 – 고대·중세의 도로
• 사람과 우마차의 통행을 위핚 자연 발생적으로 형성된 길
• 왕조시대의 도로는 왕권유지와 중국과의 사신로를 중심 으로 도로 계획, 정비
– 개화기
• 개화이후 김옥균 등에 의해 근대적 도로의 필요성이 제 기됨
• 1906년 “ 7개년 도로개수 계획”을 수립, 시행하여 „신작 로‟라는 근대적 도로가 만들어짐
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서울-의주 1대로
서울-경흥 2대로
서울-평해 3대로
서울-동래 4대로 서울-제주 5대로
서울-읶천 6대로
참예-좌수영 8대로 유곡역-거제 7대로
동국여지도
윤두서 18세기 초, 해남 녹우당 소장 팔도육대로
조선시대의 갂선도로망
우리나라 도로의 역사
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1890년
남대문로 1910년 개수 후
남대문로
신작로 : 1906년 시행된
„7개년 도로개수계획‟
으로 신설, 개수된 도로
개화기 도로의 변천
사짂출처 : 한국도로공사 홈페이지
우리나라 도로의 역사
30
1928년 도로망도
출처 : 김의원 „국토이력서‟ 1984
우리나라 도로의 역사
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Current Highway System
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33
고속도로 사업 효과 시행에 따른 효과 항목
고속도로 사업 효과 개념 평가 항목
직접 효과 고속도로 통행자들이
이용시 직접적으로 얻 게 되는 편익
통행시갂 젃감
교통사고 비용 젃감 차량운행 비용 젃감 환경오염 비용 젃감
갂접 효과 직접 편익 이외에 얻게
되는 갂접 편익 경제 활성화
교통 편리성 향상 삶의 질 향상
지역 균형 발젂
고속도로 만들기 40년, 한국 도로 공사
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차례
도로의 기능 및 분류 체계
Input
CHUNG ANG UNIVERSITY - HEART LAB, KOREA
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교통 이동의 단계
• Main Movement
• Transition
• Distribution
• Collection
• Access
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37
38
39
도로의 기능
이동기능 운행 서비스 제공
시간 단축 혼잡의 완화 안전확보
접근기능
(토지이용유도기능)
토지, 건물, 시설에 대한 출입 서비스
지역개발의 기반 정비 생홗기반의 확충
공간기능 공익시설의 수용
양호한 주거홖경제공
전기전화가스등의 수용
소방홗동
소통의 공간(?)
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도로의 구분 - 계속
• 도로의 기능적 분류
Freeway
Expressway Arterial
Collector
Local Highway
Access Mobility
Arterial
Collector
Local
100% 0%
0% 100%
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도로의 기능과 교통 특성과의 관계
교통량 통행거리 통행속도 교통수단 교통목적
간선도로 많다 길다 높다 자동차 직업적:
업무통근통학 집산도로
국지도로 적다 짧다 낮다
이륜차 자전차
도보
보행 위락 가정적
원제무, 도시 교통
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Representative urban arterial (Windsor, CT)
Representative rural arterial.
(Taconic State Parkway, NY)
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presentative rural collector.
(Easton, CT) Representative urban collector.
(Lambertville, NJ)
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Ranges of Design Speed for various Highway functional classes
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Not an Exact Science
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Functional System (Rural and Urban) Mileage and Tra
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Road Fnction over time (FHWA)
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1.도로법에 의핚 분류
2.도시계획 도로기준에 의핚 분류
3.도로의 구조 시설 기준에 의핚 도로의 분류 4.포장에 의핚 도로분류
5.읷반국도의 기능별 분류체계
도로의 분류체계
49
도로의 분류체계
1)도로법에 의한 분류 가) 고속국도
나) 일반국도
다) 특별시도 및 광역시도 라) 지방도
마) 시도 바) 군도 사) 구도
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도로의 분류체계
51
52
2)도시계획 도로기준에 의한 분류
-도로의 폭을 기준으로 광로, 대로, 중로, 소로로 분류
구 분
광로 대로 중로 소로
1 류
2 류
3 류
1 류
2 류
3 류
1 류
2 류
3 류
1 류
2 류
3 류 폭 70
m이 상
50 70 ~
40 50 ~
35 40 ~
30 35 ~
25 30 ~
20 25 ~
15 20 ~
12 15 ~
10 12 ~
8
~ 10
8 m 미만
건설교통부, 도로설계편람, 2000, p.202-6
도로의 분류체계
52
3)도로의 구조 · 시설 기준에 의핚 도로의 분류
-주갂선도로, 보조갂선도로, 집산도로, 국지도로
4)표면 재료에 의핚 도로의 분류
- AP, CP, 블록포장, 사리도(비포장 자갈길)
도로의 분류체계
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5)일반국도의 기능별 분류체계
구간별 수행기능을 (건설 교통부) 국도Ⅰ,국도Ⅱ,국도Ⅲ 구분
도로의 분류체계
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도로 관리 조직
• 국토 해양부: 국도법 상의 도로 건설 및 관리
– 일반 국도: 5개 청 및 19개 국도 유지 사무소 – 고속도로 건설 및 관리: 도로 공사
• 행정 자치부
– 지방도
– 시 군도 관리 및 건설
• 기타 도로
– 공항, 민간 시설, 특수 지역
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<그림> 총 도로연장에 대한 도로종류별 비율 (2004년12월, 총 연장 100,278km 中)
- „2004년도 말 기준 도로연장은 고속국도 2,923㎞, 읷반국도
14,246㎞, 특별·광역시도 17,371㎞, 지방도 17,476㎞, 시도 24,539㎞, 굮도 23,723㎞ 등 젂체 100,278㎞
일반국도 14.2%
특별광역 시도
17.3%
지방도 17.4%
시도 24.5%
군도 23.7%
고속국도 2.9%
국내 도로 현황
56
국가별 도로현황 비교
0.881.86 0.68
24.18
3.07 9.22
1.52 6.33
1.63
15.29
1.77 7.73
0.68 8.78
0 5 10 15 20 25
한국 미국 일본 영국 프랑스 독일 스페인
단위면적 당 도로연장(km/km2) 인구 당 도로연장(km/천명)
<그림> 국가별 도로보급률
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128
16
60 63
34
68 52
0 20 40 60 80 100 120 140
한국 미국 일본 영국 프랑스 독일 스페인
도로 1km당 자동차보유대수 도로연장과 자동차보유대수 증가현황
87,534 ㎞ 11,164 천대
3,395 천대
56,714 ㎞
- 56,714 113,428 170,142 226,856
'90 '91 '92 '93 '94 '95 '96 '97 '98 '02 연 도 별
도로연장(Km)
- 3,395 6,790 10,185 13,580
보유대수(천대)
도로연장(Km), 보유대수(천대)
<그림> 도로 1km당 자동차 보유대수(대) <그림>도로연장과 자동차보유대수 증가현황
도로연장과 자동차보유 대수
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도로설계 기준의 종류와 위계
규칙 => 도로의 구조·시설 기준에 관핚 규칙
기준 => 도로 설계기준, 하천설계기준, 건설공사 비탈면 설계기준 => 하수도 시설기준(환경부)등
지침 => 도로계획지침
=> 도로배수시설 설계 및 유지관리 지침 등
편람 => 도로설계 편람 , 도로용량편람 등
기술 지도서 및 요령
=> 도로 설계 요령(핚국도로공사)
2012.11
국토해양부
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