설계 서비스 수준(1/2)
설계 서비스 수준을 알기 앞서서 설계 시간 교통량과 도로용량 산정 절차를 알아야 합니다. 먼저 설계 시간 교통량(DHV : design hourly volume)이란 도로의 계획 목표연도에 해당 도로를 통행할 것으로 예상되는 1시간 교통량을 말합니다.
설계 시간 교통량을 산출하기 위해 일반적으로 대상 도로 구간의 교통량 변화 특성을 반영하기 해 평균 일 교통량(ADT : average daily traffic)에 대한 비율을 결정하는 것입니다.
평균 일 교통량은 주어진 시간 동안 도로의 한 지점을 통과한 교통량을 주어진 시간으로 나눈 값으로 주어진 시간은 보통 하루보다는 길고 1년보다는 작은 시간을 사용합니다.
도로의 한 지점에 대한 평균 일 교통량을 산출할 때 상시 교통량 조사를 이용하지만 지속적인 교통량 조사 결과가 아니면 교통량 조사 결과를 계절, 월, 요일에 따라 각각 보정해서 사용하게 됩니다. 평균 일 교통량은 도로의 타당성 조사 등에 유용하게 사용하고 도로의 시설 선정 단계에서는 직접적으로 사용되기 곤란합니다.
그 이유는 하루의 전체 교통량으로는 하루에 변화하는 교통량 추이를 판단하기 곤란하고 특히 첨두시간(peak hour)의 교통량 정도를 고려해야 하는 차로 수 결정과 같은 주요 결정 과정에서 사용할 수 없습니다.
도로의 시설 규모를 결정할 때에는 하루보다 짧은 시간대를 사용해야 교통수요를 정확히 표시할 수 있고 특히 매일 반복되는 첨두시간 교통량을 설계에 반영하기 위해서는 설계 시간 교통량의 개념 도입이 필수적입니다.
평균 일 교통량의 주어진 시간을 1년으로 사용할 경우 연평균 일 교통량을 결정할 수 있고 연평균 일 교통량(AADT : annual average daily traffic)은 1년 동안 도로의 어느 지점 또는 구간을 통행한 양방향 차량의 총 대수를 1년 동안의 일수로 나눈 교통량으로 해당 도로를 통과하는 자동차들의 24시간 교통량을 파악하여 교통수요를 알기 위함일 뿐입니다.
이 수치는 도로 설계에서 고려해야 할 지역적 특성 및 시간적 특성을 충분히 포함하지 않은 수치입니다. 보통 출·퇴근 시의 첨두시간에는 교통량이 증가하여 연평균 일 교통량을 하루 동안의 총 시간 수인 24로 균등 배분한 수치보다는 큰 값을 나타내지만 그 값이 어느 정도인지 분명하지 않고, 계절에 따라 그 값이 변화할 수 있기 때문에 일반적으로 많이 쓰이는 방법은 네 가지 절차에 따릅니다
첫 번째 연중 조사된 8,760시간(=365일×24시간/일)의 시간 교통량을 교통량이 많은 순서대로 내림차순으로 정렬합니다.
두 번째 첫 번째 항목에서 조사된 교통량을 시간 교통량-순위 관계 곡선으로 부드럽게 연결합니다.
세 번째 이 곡선이 급격히 변하는 지점의 시간 교통량을 선정하여 활용하고 설계 대상 도로 주변의 유사 교통수요 변동 특성을 갖는 도로 구간을 대상으로 교통량 상시조사 자료(국토교통부, 도로 교통량 통계연보, 각 연도) 등을 활용하여 해당 사업에 맞게 도출하여 적용합니다.
일반적으로 국내에서는 연평균 일 교통량에 대한 30번째 시간 교통량에 대한 비(K30 )를 설계 시간 계수로 적용하고 있습니다.
네 번째 아래 표는 우리나라의 평균적인 설계 시간 계수 분석 사례를 제시한 표입니다. 주변 도로 구간의 교통량 상시조사 자료 등을 통해 설계 시간 계수를 산출할 수 없는 경우 참고할 수 있으며 이를 적용할 때에는 장래 교통수요 변동 특성을 충분히 고려하여 계획 목표연도에 적합한 지역의 구분이 선택될 수 있도록 해야 합니다.
설계 시간 계수(K)
| 도로 구분 | 지역 구분 | |||
| 도시지역도로 | 지방지역도로 | 관광지역도로 | ||
| 일반국도 | 2차로 | 0.12* (0.10~0.14)** |
0.16 (0.13~0.20) |
0.23 (0.18~0.28) |
| 4차로 이상 | 0.10 (0.07~0.12) |
0.12 (0.09~0.15) |
0.14 (0.12~0.17) |
|
| 고속국도 (4차로 이상) |
0.10 (0.07~0.13) |
0.14 (0.09~0.19) |
||
주) * 설계 시간 계수 적용 범위 중 하한 값의 산술 평균입니다.
** 설계 시간 계수의 범위입니다.
설계 시간 계수는 도로의 효율성 면에서 상당히 중요한 변수입니다. 설계 시간 계수를 높게 설정할 경우 설계 시간 교통량이 과다하게 산출되어 비경제적인 도로 건설을 초래할 수 있고 반대로 설계 시간 계수를 낮게 설정할 경우 교통량이 설계 시간 교통량보다 많은 시간대가 자주 발생하여 잦은 교통 혼잡을 발생시킬 수 있습니다.
이러한 관점에서 볼 때 도로를 계획할 때 합리적인 연평균 일 교통량의 예측과 더불어 도로가 통과·연결하는 지역의 특성과 이로 인한 교통수요 변동 특성을 반영한 설계 시간 계수를 산출하는 것이 가장 중요합니다.
설계시간계수(K30 )의 일반적인 특성은 네 가지가 있습니다.
첫 번째 연평균 일 교통량이 증가하면 할수록 해당 도로의 설계 시간 계수는 감소합니다.
두 번째 설계 시간 계수가 크면 클수록 교통수요 변동이 큽니다.
세 번째 해당 도로 구간 인접지역의 개발이 많이 발생할수록 설계 시간 계수는 감소합니다.
네 번째 설계 시간 계수는 관광 지역 도로에서 가장 크고 지방지역, 도시지역 도로의 순으로 설계 시간 계수가 감소하는 경향을 보입니다. 관광 지역 도로는 관광지와 휴가지에 인접하여 휴가 및 관광철에 통행이 집중되는 교통수요 특성을 보입니다.
지방지역 도로의 경우에는 평일보다 주말, 휴가 및 관광철에 교통수요가 집중되지만 관광 지역 도로에 비해서는 집중 정도가 적은 교통수요 특성을 보입니다.
도시지역 도로의 경우 출퇴근 등 평일의 교통수요가 꾸준하게 발생하고 주말 교통수요가 상대적으로 적은 특성을 보입니다.
대상 도로 구간의 설계 시간 계수가 결정된 후 다음 식에 따라 설계 시간 교통량을 정합니다.
DHV = AADT x K
DHV : 설계 시간 교통량(대/시/양방향), AADT : 연평균 일 교통량(대/일), K : 설계 시간 계수
첨두시간과 같이 교통량의 방향별 분포가 뚜렷한 차이를 나타내는 경우에는 교통량이 많은 방향(중방향)을 도로 설계 대상의 방향으로 정해야 합니다.
방향별 분포를 고려했을 때 중방향 설계 시간 교통량을 산출하는 식은 다음과 같습니다.
DDHV = AADT x K x D
DDHV : 중방향 설계 시간 교통량(대/시/중방향, directional design hourly volume), D : 중방향 계수
중방향 계수(D)는 다음 표에서 제시하는 값과 같습니다.
| 도시지역도로 | 지방지역도로 |
| 0.60 (0.55 ~ 0.65) |
0.65 (0.60 ~ 0.70) |