신호위반 단속시스템은 신호교차로에서 운전자들이 신호를 위반해서 통과하는 것을 방지하기 위해 설치하는 지능 형교통체계 사업의 한 형태로서 지난 십여년간 우리나라에서 큰 호응을 얻어 설치되는 중이다. 그 동안 사람들은 대개 신호위반 단속시스템을 설치하면 당연히 운전자 안전이 제고될 것으로 받아들였기 때문에 신호위반 단속시스템을 설치하는데 문제가 없었다. 그러나 향후 신호위반 단속시스템을 설치할 때 보다 효율성을 더 높이고 일반인들로부터 보다 큰 호응을 끌어내기 위해서는 신호위반 단속시스템 설치 효과를 좀 더 정확히 분석할 수 있는 방법이 요구된다. 이 요구를 만족시키기 위해, 이 연구는 다음과 같은 연구를 수행했다. 첫째, 신호위반 단속시스템의 효과를 밝히기 위해 신호위반 단속시스템 설치 이후 나타난 운전자들의 신호위반 건수를 분석했다. 둘째, 신호위반 단속시스템 설치 이후 나타난 교통사고 발생건수를 수집해서 신호위반 건수와 비교했다. 셋째, 신호위반 건수와 교통사고 발생건수 간 관계식을 규명하기 위해 음이항분포를 적용한 통계분석을 수행했으며, 교통사고 건수는 신호위반 단속시스템 설치여부, 교통량, 차량속도, 신호현시 수, 주도로 직진 차로 수와 밀접한 관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 끝으로, 이 연구에서 산출한 분석결과를 토대로 하여 신호위반 단속시스템 설치 이후 나타나는 안전성 효과를 분석할 수 있는 기법을 제시했는데, 이 기법은 신호위반 단속시스템이 나타낼 경제적 효과를 분석하는데 기여할 것이다.
경찰청 통계에 따르면, 우리나라에서 신호위반사고는 심각한 안전문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 청주시 신호교차로에서의 신호위반사고를 다루고 있으며, 연구 목적은 신호위반사고와 비신호위반사고의 특성을 비교분석하고 이항 로지스틱 모형을 이용하여 영향요인을 파악하기 위함이다. 이를 위해 본 연구에서는 2007-2011년간 청주에서 발생한 2천246건의 신호위반사고와 3천884건의 비신호위반사고 자료를 이용하여 두 집단 간의 차이를 검증하고자 한다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 신호위반사고는 야간시간대 및 직진상태에서 많이 발생하였다. 둘째, 신호위반사고와 비신호위반사고에 영향을 주는 변수로는 충돌형태, 충돌전 진행방향, 운전자 연령대(30대, 50대), 음주운전 및 사고유형 등으로 나타났다. 마지막으로, 이항 로지스틱 회귀분석에 의해 통계적으로 유의한 모형식이 개발되었다(Hosmer and Lemeshow test: 7.052, p-value:0.531).
본 연구는 충북도내 도심부/도시외곽부/지방부 신호교차로에서의 신호위반에 관한 것이다. 연구의 목적은 신호위반과 다양한 인적, 차량 및 도로환경요인의 관계를 이해하고자 함에 있다. 본 연구의 기술통계와 로지스틱 분석을 위해서 SPSS 12.0을 이용하였다. 분석된 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 신호위반은 도시외곽부보다는 지방부와 도심부에서 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 둘째, 신호위반 운전자의 81.1%가 제한속도 이하로 주행하였으며, 77.3%는 적색등화후 2.0초 이내에 교차로에 진입하다 단속되었다. 마지막으로, 로지스틱 회귀분석에 의해 통계적으로 유의한 모형식이 개발 되었다(chi-square=0.000, McFadde=0.265). 개발된 모형의 독립변수로는 지역(도심부/도시외곽부/지방부), 운전자 성별, 계절, 차종, 주야간, 주행속도를 포함하고 있다. 본 연구에서는 신호위반 운전자의 연령과 신호교차로 접근부에서의 운전행태 간의 밀접한 관련성은 발견하지 못하였다.
도시지역의 교통사고 중 교차로와 관련한 교통사고가 교통사고 건수와 교통사고 심각도에서 가로구간이나 횡단보도 관련 교통사고에 비해 높게 나타나고 있다. 특히 교차로에서 신호위반으로 인한 교통사고는 다른 교통사고유형과는 달리 중상과 경상에 관련된 교통사고비율이 높은 것으로 나타나고 있다. 이에 우리나라는 물론이고 많은 외국에서 신호위반으로 인한 교차로 교통사고를 줄이기 위하여 교차로 신호위반 단속카메라를 설치하고 있다. 이와 더불어 교차로 신호위반 단속카메라의 교통사고 감소에 미치는 효용에 대한 연구가 계속 이루어지고 있으나 신호위반 단속카메라만의 효과를 분석하기란 쉽지가 않다. 따라서 본 연구에서는 미국 Illinois주 Chicago시의 다운타운의 교차로 관련 데이터를 이용하여 SPF모형을 개발하고 개발된 모형을 활용하여 EB방법으로 교차로 신호위반 단속카메라의 효용에 대하여 분석하였다. 분석 결과, 목표로 지정한 교통사고 유형(측면직각추돌, 후방추돌, 같은 방향 측면추돌, 반대 방향 측면추돌, 회전시 추돌, 그리고 정면충돌)과 전체 교통사고유형 모두가 교차로 신호위반 단속카메라의 영향을 받는 것으로 나타났다. 전반적으로 신호위반 단속카메라 사망사고가 약 26% 감소한 것으로 나타났으며, 전체 사고는 5.49% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 대물교통사고의 경우 3.23% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 목표로 한 사고유형에 대한 교통사고효과 분석에서는 사망사고는 약 38% 감소한 것으로 나타났으며 전체 사고의 경우 1.46% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 대물교통사고의 경우 1.16% 증가하는 것으로 나타났다.
본 연구는 신호위반 단속건수에 영향을 미치는 요인들에 관하여 자료를 수집하고 분석하여 신호위반 단속건수와의 관계를 규명하고 모형을 개발하여 예측된 모형을 통해 신호위반 단속건수에 영향을 미치는 요인에 대한 규칙을 파악하는 방법으로 교통사고의 위험을 항시 내포하고 있는 교통법규 위반행위가 빈번한 지역에 대한 무인다기능단속시스템의 설치기준을 제시하고자 하는 연구이다.
교통사고 발생은 도로 여건이나 운전자 의식 등의 문제로 발생할 수 있으나 운전자 상호간 또는 운전자와 보행자 사이의 지켜야할 사항을 규정하는 교통법규를 위반할 경우 차량 또는 보행자의 교통사고 노출 가능성이 높아져 교통사고로 이어지는 경우도 상당부분 발생한다. 따라서 교통안전 선진국에서는 이러한 메커니즘의 교통법규 준수율을 높이기 위해서 교통법규를 위반하는 운전자들이 경제적으로 부담을 느껴 "교통법규 준수"라는 행동을 선택할 수 있을 정도의 수준으로 교통법규 위반 범칙금을 책정하고 있으며, 경제가 발전 할수록 범칙금 수준도 향상 시키고 있는 실정이다. 반면, 우리나라는 국민 정서 문제를 앞세워 지난 20년간 교통법규 위반 범칙금 수준을 크게 향상시키지 않았다. 따라서 본 연구는 운전자의 교통법규 준수율을 높일 수 있는 방안에 대하여 경제논리를 적용하여 효율적 교통법규 위반 범칙금 수준을 책정하는 방안을 도출하였다. 속도위반 및 신호위반 등 교통사고와 연관성이 높은 교통법규 사항에 대하여 운전자의 "법규 위반" 또는 "법규 준수"의 행동 선택에 있어서의 기대효용을 수치화 하여 현재 운전자가 기대하는 "교통법규 위반시 단속기대 확률"을 유지할 경우 적정 범칙금 수준과 현재의 범칙금 수준을 유지할 경우 "효율적 단속기대 확률" 등 두 가지의 교통정책 방안을 제시하였다.
본 논문에서는 YOLO(You Only Look Once) 기반의 교통 신호등 인식을 통해 오토바이 운전자의 신호 위반 여부를 확인하는 기술을 제안하고자 한다. 오토바이 전면에 탑재될 하드웨어 모듈은 YOLO 기반의 객체 탐지를 위한 카메라 모듈과 라즈베리 파이, 신호 위반 시 오토바이의 현재 위치 정보 수집을 위한 GPS 모듈, 그리고 수집 정보를 클라우드 DB로 전송하는 LoRa 통신 모듈로 구성된다. 소프트웨어 기능의 핵심은 오토바이의 교통 신호 위반 여부를 판단하는 컴포넌트이다. 본 논문에서는 카메라 앵글 내에 있는 교통 신호등 객체를 먼저 인식한 후 빨간색 신호일 때에만 이 객체가 화면 상에서 오른쪽(좌회전의 경우)이나 위쪽(직진의 경우)으로 사라지면 신호 위반으로 판단하는 기능을 제안한다. 그리고, 오토바이 운전자가 신호를 위반한 것으로 판단되면 운전자의 신상 정보(이름, 휴대폰 번호 등), 오토바이 정보(번호판, 등록번호 등), 위반 상황의 스냅샷 사진, 위치 정보 및 날짜/시각 정보를 클라우드 DB로 전달하도록 한다. 이러한 위반 정보는 운전자의 스마트폰에 푸시 알림으로 전달하여 위반 사실을 인지하도록 하고, 관할 경찰서에서는 신호 위반 스티커를 발부하는 데 활용될 수 있으므로 궁극적으로는 오토바이 운전자의 교통 신호 위반을 사전에 방지할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 신호교차로에서의 딜레마 죤 범위를 산정하고 신호위반 단속의 허용 범위를 분석하는데 있다. 각 교차로 접근로별 조사 자료를 토대로 딜레마 죤의 범위를 산정하였고, 이를 토대로 신호위반 단속에 있어 딜레마 죤의 영향을 최소화 할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 기존의 딜레마 죤에 관한 연구에서는 인지-반응 시간과 황색신호시간을 초기값으로 적용하였으나 본 연구에서는 해당 교차로의 조사치를 적용하였다. 조사 방법으로 속도조사는 스피드 건을 이용하여 각각의 대상 교차로별 접근로에서 접근 속도 및 통과 속도를 조사하였으며, 운전자의 인지-반응 시간 및 황색신호시간에 교차로를 통과하는 차량조사는 비디오 촬영을 통하여 조사하였다. 이러한 조사된 자료를 토대로 신호위반 단속기준에 맞추어 딜레마 죤에 관하여 분석하였다. 본 연구에서 딜레마 죤은 최소정지거리($d_0$)가 최대통과거리($d_c$)보다 클 때 존재하는 것으로 보았으며, 그 차이만큼의 딜레마 죤이 발생하는 것으로 정의하였다. 이에 신호위반 단속을 함에 있어딜레마 죤의 영향을 최소화 할 수 있는 방안 등을 제시하였다. 그러나 각각의 방안을 개별적으로 적용시킬 경우 문제점이 발생하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 자기감응식 루프검지기의 위치를 재조정함에 있어 하나의 루프 검지기를 정지선 이후에 존재함과 동시에 황색신호시간을 재조정하거나, 자기감응식 루프검지기의 작동시간을 재조정하는 방안을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 3개의 교차로를 비교대상으로 선정하여 각각의 교통환경에 따른 접근로별 딜레마죤의 범위를 최소화하기 위한 대안을 제시하였다.
교통 신호 위반 사고는 운전자의 주장이 서로 상반되면 원인 규명이 어렵다. 본 연구에서는 사례를 중심으로 교통 사고 분석을 위해 사용하는 차량 충돌 해석 시뮬레이션 프로그램인 PC-CRASH을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통하여 교차로에서 신호 위반 차량을 규명하는 과정을 제시하였다. 첫째, 신호 위반의 원인 규명이 분명하지 않은 운전자나 목격자의 진술을 배제한다. 둘째, 사고 차량의 최종 자세, 최종위치, 파손 부위, 조향 여부, 제동 여부, 노면 흔적을 수집하고, 정지선으로부터 충돌지점까지 조사한다. 셋째, 사고 차량의 충돌 상황과 최종 정지 자세에 부합될 때까지 시뮬레이션 자료를 수정 입력한다. 넷째, 시뮬레이션 결과가 충돌 상황과 부합되면 운전자의 진술과 부합되는지 교차 검증하여 사실 규명을 입증한다. 본 연구의 시뮬레이션의 결과는 교차로 내 좌회전 신호에 렉서스는 약 55 km/h로 진입하였고 소나타는 교차로의 차량 직진 신호를 보고 72km/h로 교차로에 진입하여 렉서스와 충돌하였다. 그러므로 소나타의 신호위반으로 규명되고 소나타 운전자, 목격자, 경찰의 주장은 모순이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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