Abstract
Road safety is defined under the minimum design standard and design examination process is consisted of the standard according to current road design. However, road safety in practical way is correlative to not only all element of roads but also road shape, such as, between straight line and curved line and between curved lines. Also. it is related to alignments such as horizontal alignment and vertical alignment, and cross section. That is, the practical road design should be examined in both sides of 3 dimension and consecutiveness (consistency) as the actual road is a 3 - dimensional successive object. The paper presents a concept for acceleration to evaluate consistency of road considering actual road shape on 3-dimension. Acceleration of vehicle is influential to road consistency based on running state of vehicles and state of drivers. The magnitude of acceleration. especially, is a quite influential element to drivers. Based on above, the acceleration on each point on 3-D road can be calculated and then displacement can be done. Computation of acceleration means total calculation on each axis. Speed profile refers to “Development of a safety evaluation model for highway horizontal alignment based on running speed(Jeong, Jun-Hwa, 2001)” and then acceleration can be calculated by using the speed pronto. According to literature review, definition of acceleration on 3-D and g-g-g diagram are established. For example, as a result of the evaluation, if the acceleration is out of range, the road is out of consistency. The paper shows calculation for change of acceleration on imaginary road under minimum design standard and the change tried to be applied to consistency. However accurate acceleration is not shown because the speed forecasting model is limited and the paper did not consider state of vehicles (suspension, tires and model of vehicles). If speed pronto is defined exactly, acceleration is calculated on all road shapes, such as. compound curve and clothoid curve. and then it is appled to consistency evaluation. Unfortunately, speed forecasting model on 3 -D road and on compound curves have rarely presented. Speed forecasting model and speed profile model need to be established and standard of consistency evaluation need to developed and verified by experimental vehicles.
본 연구는 3차원의 실제 도로형상을 고려하여 일관성을 평가하는 방법으로 가속도 개념을 사용하였다. 차량의 운행과 운전자가 받는 느낌을 근거로 가속도는 안전에 커다란 영향을 미친다. 특히. 운전자를 중심으로 가속도의 크기는 상당한 영향 요소로서 작용되어진다. 이를 근거로 3차원 도로상에서의 각 지점의 가속도를 계산하고 일관성 평가 방법을 제시하였다. 가속도의 계산은 3차원의 변위를 각각 계산하여 변위에 대한 벡터의 합으로 정의하였고 곡선부 내에 속도 예측모형(정준화, 2001)을 사용하여 속도 프로파일을 작성하고 이 프로파일을 근거로 각 지점의 속도를 정하여 가속도를 구하였다. 일관성 평가는 기존의 연구에서 3차원 가속도의 범위를 정하고 g-g-g diagram을 작성하여 해당 범위에 벗어나는 것을 일관성에 어긋나는 것으로 간주하고 평가의 방법을 제시하였다. 본 연구에서는 최소 설계 기준을 바탕으로 가상의 도로를 예시로 들어 가속도의 변화를 계산함으로서 일관성 평가 방법을 적용하였으나 해당 방법이 한계가 드러나 있는 기존의 속도 예측모형을 사용하고 있어 기타의 차량 상태(서스펜션, 타이어, 차종 등)를 고려하지 못하기에 정확한 가속도의 값을 제시하지는 못한 실정이다. 그러나 속도 프로파일만 정의되어지면 복합곡선, 완화곡선 등의 모든 도로형상에 대하여 가속도를 계산함으로서 이를 도로의 일관성 평가에 사용이 가능할 것이나 현재는 3차원 형상이 고려된 속도예측모형과 복합선형 등이 고려된 속도예측모형을 제시할 수 있을 것이다. 향후에는 이러한 속도예측모형이나 속도프로파일모형에 관한 연구가 계속 이루어져야 하고 실험차량을 통한 일관성 평가의 정확한 기준의 개발과 검증이 요구된다.
