Abstract
Highway design speed is a very important design element which determines highway design level. When determining highway design speed, one would estimate it utilizing the most likelihood of design speed and vehicle operating speed relationship. Existing operating speed prediction models only include highway geometric characteristics and their impacts on speed, which usually can not consider the impact of highway design speed on surrounding roadway environment and land use pattern. If this happens, excessive highway construction cost and huge environmental impact can occur. In this research project, a new vehicle operating speed prediction model was developed which can reflect the effect of surrounding roadway environment into vehicle speed prediction. The followings are the research findings : Firstly, highway terrain types and land use pattern on national roads were classified and integrated into drivers' visual recognition pattern. This was performed using a data management software. Secondly, the developed highway terrain types and land use pattern were related to vehicle speeds and it was found that there were significant statistical differences among vehicle speed for each different terrain and land use pattern. Thirdly. the General Linear Model analysis was employed to analyze the effects of highway geometric features, terrain types, and land use patterns. For two-lane highway and four-lane highway tested in this research project, it was found that R squares were 0.67 and 0.85, respectively. Additionally an optimal highway design speed range table, based on this research project. was proposed for practical use. This table can be reliably used on South Korean national road design, but discretion is required for applying this table to other types of highways including provincial roads and municipal roads.
도로설계속도는 해당도로 규격을 결정하는 매우 중요한 설계요소이다. 설계속도 결정시 개통후 차량 주행속도를 예측하여 상관성이 높도록 계획해야 하는데, 기존 일반국도 주행속도 예측 모형은 설계속도에 따른 기하구조 요인만을 고려하여 도로의 주변환경을 고려하지 못하는 한계가 있다. 주변환경을 충분히 고려하지 않을 경우 과도한 공사비 지출과 지나친 환경 파괴우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 도로 주변환경요소를 고려하는 주행속도 예측모형식의 정립을 시도했고, 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 우리나라 일반국도의 지형 및 지역 요소를 운전자의 시각 특성과 GIS 프로그램을 활용하여 정의하였다. 둘째, 이렇게 구축한 지형 및 지역 특성이 차량의 주행속도에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과, 지형 및 지역 별로 95% 신뢰도에서 속도차이가 있는 것으로 판단되었다. 섯째, 일반선형 모형(GLM)을 통하여 기하구조 요인과 지형 및 지역 요인을 모두 고려한 예측 모형식을 수립해 보았는데, R-Square가 양방향 2차로는 0.67, 양방향 4차로가 0.85로 나타났다. 끝으로 본 연구에서 개발한 모형을 바탕으로 지형 및 지역요소를 감안한 적정 도로 설계속도 범위를 제시했다. 이 방법론에 따라 산출된 관련 설계속도 범위는 일반국도에 대해 적용할 수 있지만, 지방도등 타 도로에 대해서는 직접 적용하기 곤란하다.
