공사구간이 있는 신호교차로의 지체산정을 위한 새로운 접근

Modified Approaches to Delay Estimation for the Work Zones in the Proximity of the Signalized Intersections

2013년 한국 도로용량편람은 그 원형이나 다름없는 미국 편람과는 달리 특수상황의 하나로 신호교차로 주변에서의 공사구간으로 인한 포화교통류율 변화를 산정하는 방법론과 모형을 특별히 제시하고 있다. 보정된 포화교통류율을 바로 제어지체의 산정모형에 적용한 결과 값들이 실제 빈번하게 발생하는 교통수요가 접근부의 용량에 근접하거나 초과하는 상황에서는 현장의 지체경험과 크게 차이난다는 것이 주지의 사실이 되고 있다. 이는 차량과 공사구간의 형태와 기하구조, 신호운영조건 등이 복잡하게 상호작용하는 것을 기존 제어지체 산정모형이 제대로 반영하지 못하기 때문이라 사료된다. 본 연구는 신호교차로 부근에서 시행되는 공사구간 때문에 야기되는 지체의 변화를 보다 잘 수용하는 제어지체 산정의 수정모형을 제시하고 있다. 도로용량편람의 제어지체를 구성하는 세 가지 지체 요소별로 수정 방법을 제시하고 있으며 현 편람의 지체산출과 시뮬레이션 결과를 비교, 평가하는데 시공간적 범위를 확장해야 하는 초점을 간과하지 않았다. 많은 시행착오를 거친 매개변수의 정산 노력과 많은 수의 미시 모의시험 실행 결과를 종합해 보면 제안하는 수정모형과 방법론이 도시 및 교외 간선도로 상 도로점용 공사구간의 계획과 평가에 하자 없이 활용될 수 있는 가능성을 보여주었다.

Unlike its archetype predecessor such as the Highway Capacity Manual of the United States, the Korean Highway Capacity Manual of 2013 provides the analytical models for estimating the saturation flow rates for the lane-occupying work-zones in the proximity of the signalized intersections. Direct application of the revised saturation flow rates into the classic control delay models, however, appears to produce unreasonable delay amount as traffic demand approaches lane-group capacities and surpasses them, which is common phenomena in the work-zones. Complex interaction among vehicles, lane-dropping work-zone geometry and signal operations were never accounted in the traditional control delay models, and considerable differences between the delay model outcomes and field observations are repeatedly experienced. This paper proposes the modified approaches to the delay models in the manual, exerted on all three elements of control delay, and particularly focuses on the temporal and spatial boundary expansion in comparing the simulated results to the estimated ones. Extensive microscopic simulation work and calibration effort supports the modified approaches well enough to use them in the work-zone planning and evaluation.