도로 용량 산정 절차
도로 용량이란 주어진 도로 조건에서 15분 동안 무리 없이 최대로 통과할 수 있는 승용 자동차의 교통량을 1시간 단위로 환산한 값입니다.
도로 용량을 분석하는 목적은 도로의 운행 상태를 평가하여 기존 도로의 개선 방안을 수립하거나 새롭게 도로를 계획할 때 도로 시설의 규모를 적정하게 결정하는 데 있습니다.
도로 용량 산정 방법은 크게 두 가지 연속되는 절차를 통해 수행됩니다.
첫 번째 해당 도로가 수용할 수 있는 최대 교통량을 추정하는 방법입니다. 일반적으로 도로는 용량 상태 또는 용량에 근접한 상태가 발생하지 않도록 적절하게 조치해야 한다.
두 번째 도로에서 일정한 서비스 수준을 유지하기 위해 도로의 교통 운행 상태를 평가하는 것입니다. 도로용량에 영향을 미치는 요소는 도로의 각 유형별로 다양합니다.
도로 용량을 산정할 때에는 해당 도로가 어떤 유형의 도로인지에 따라서 적절한 요소를 반영하여 도로용량을 산정할 수 있습니다. 도로 용량 산정에 대한 보다 자세하고 상세한 내용은 「도로용량 편람(국토교통부)」을 참조하시기 바랍니다.
효과 척도(MOE : measure of effectiveness)는 차량의 통행 상태의 질을 나타내는 기준을 말한다. 도로용량 편람(국토교통부)에서는 도로 시설의 유형을 총 13개로 분류하고 용량 및 서비스 수준 분석 방법을 제시하고 있습니다.
그중 대표적인 유형에 대한 효과 척도는 아래 표와 같습니다.
도로 시설 유형별 효과 척도(MOE)
| 교통 흐름 | 도로의 구분 | 효과척도(MOE) | |
| 연속류 | 고속국도 | 기본 구간 | ∙ 밀도(승용차/km/차로) ∙ 교통량 대 용량비(V/C) |
| 엇갈림 구간 | ∙ 평균 밀도(승용차/km/차로) | ||
| 연결로 접속부 | ∙ 영향권의 밀도(승용차/km/차로) | ||
| 다차로 도로 | ∙ 평균통행속도(km/h) ∙ 교통량 대 용량비(V/C) |
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| 2차로 도로 | ∙ 총지체율(%) ∙ 평균통행속도(km/h) |
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| 단속류 | 신호교차로 | ∙ 평균제어지체(초/대) | |
| 연결로 - 접속도로 | ∙ 평균제어지체(초/대) | ||
| 비신호교차로 | 양방향정지 | ∙ 평균운영지체(초/대) | |
| 무통제 | ∙ 방향별 교차로 진입 교통량(대/시) ∙ 시간당 상충횟수(회/시) |
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| 회전교차로 | ∙ 평균지체(초/대) | ||
| 도시 및 교외 간선도로 | ∙ 평균통행속도(km/h) | ||
밀도는 고속국도의 운영 상태를 설명하는 데 있어서 가장 중요한 척도입니다. 특정 시각, 단위 구간에 들어 있는 차량의 대수를 말한다. 밀도는 운전자들이 원하는 대로 움직일 수 있는지의 여부와 도로 통행의 안전 측면에서 매우 중요한 앞뒤 차량과의 거리를 나타낸다.
교통량 대 용량 비(V/C)는 통과 교통량 대 용량의 비를 말하며, 해당 시설을 이용하는 교통류의 상태를 설명해 주는 또 다른 효과 척도로서 도로의 계획 및 설계 단계에서 유용하게 이용된다.
평균 통행속도(단위 시간당 통행할 수 있는 거리의 평균값)는 주어진 도로 및 교통 조건에서 차량들이 나타내는 평균속도의 평균으로 아래의 식으로 구할 수 있습니다.
S : 전체 구간의 평균통행속도(km/h)
L : 전체 구간 길이(km)
n : 분할된 구간의 개수
Ln : 구간 n의 길이(km)
Sn : 구간 n의 평균통행속도(km/h)
하지만 고속국도에서 교통량의 변화에 따른 속도의 변화가 거의 없으므로 속도를 효과 척도로 사용하지 않습니다.
교통량이 적을 때 차량들은 거의 지체되지 않으며, 평균 자동차 간격도 커지므로 앞지르기 가능성이 높아집니다. 교통량이 적은 조건에서 총지체율은 낮지만 도로의 용량에 가까워질수록 앞지르기 기회가 줄어들어 거의 모든 자동차들이 무리를 형성하게 되고, 총지체율은 높아집니다. 총지체율은 다음의 식으로 구할 수 있습니다.
차량당 평균제어지체란 분석 기간에 도착한 자동차들이 교차로에 진입하면서 부터 교차로를 벗어나서 제 속도를 낼 때까지 걸린 추가적인 시간 손실의 평균값 입니다. 여기에는 분석기간 이전에 교차로를 다 통과하지 못한 자동차로 인해서
분석기간 동안에 도착한 자동차가 받는 추가지체도 포함된다.