터널의 경우 도로교통용량이 일반구간에 비해 감소하는 것으로 나타나고 있다. 그러나 연속되는 터널의 경우에 있어 도로교통용량감소에 대한 연구는 아직 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 고속도로의 2지점에서 연속되는 터널의 도로교통용량의 감소특성을 이용한 터널보정계수를 산정하여 다음과 같은 결과를 도출하였다. (1) 터널을 통과하는 경우의 도로교통용량은 통과전보다 감소하는 것을 알 수 있으며, 연속되는 터널을 통과하는 경우 감소량은 이보다 큰 것으로 나타났다. (2) 터널보정계수$(f_{tu})$를 도출한 결과 하나의 터널을 통과하는 경우의 터널보정계수$(f_{tu1})$는 0.95, 연속되는 터널을 통과하는 경우의 터널보정 계수$(f_{tu2})$는 0.90으로 산정되었다.
본 연구는 중차량이 혼재하고 있는 비신호 교차로(혹은 로타리형 교차로)에서 용량분석을 실시하는 경우 중차량에 대한 용량 보정계수의 도출에 관한 것이다. 1997년과 2000년도 미국도로용량편람(Highway Capacity Manual)의 비신호 교차로의 용량분석방법에 의하면 이 경우 기초 임계간격(Base Critical Cap)과 기초 추종시간(Base Follow-up Time)에 각각 보정을 하여 실제 임계간격과 실제 추종시간을 산출한 뒤에 이를 이용하여 잠재용량(Potential Capacity)을 산출하도록 되어 있다. 그러나, 미국도로용량편람에서 제시된 이 방법을 사용하는 경우 다양한 종류의 중차량에 대한 용량보정이 매우 임의적으로 처리될 뿐만 아니라 그 부정확성으로 인하여 실제 비신호 교차로의 운영분석 및 설계를 담당하는 실무자들에게 많은 어려움을 주게 된다. 따라서 본 연구는 비신호 교차로에 대하여 미국도로용량편람에서 채택하고 있는 접근방법을 개선하여 보다 손쉬운 방법으로 용량을 보정할 수 있는 간단한 보정계수의 산정 공식을 제공하여 이 분야의 발전에 도움을 주고자 한다. 본 연구에서 제시하고 있는 중차량 용량 보정식은 비신호 교차로에 대한 미국도로용량편람의 제시된 공식과는 달리 일반 고속도로의 용량분석시에 사용되는 중차량 보정식과 유사한 형태의 것으로 유도가 되며 이 보정식의 도출과정에서 새로운 개념의 승용차 환산계수(PCU)의 산정식이 소개된다.
전력사업자의 요청, 경제적인 요인 또는 기타 요인에 따라 기존 발전소의 설계개념 변경 없이 발전소의 전기출력을 증가 또는 감소시켜 발전소를 재설계하는 경우가 종종 있다. 이때 노심출력 및 전기출력을 변경시켜 재설계되는 발전소의 설비들의 가격을 예측할 경우, 시장에서 견적을 받을 환경이 아닐 경우에는 기존발전소 설비들의 가격에 비용보정계수(Cost Scaling Factor)를 적용하여 새로 설계되는 발전소 설비들에 비용들을 계산할 수 있다. 이에 미국의 DOE, EPRI, ABB, SWEC 기관들의 발전소 용량변경에 따른 비용보정계수를 검토하고, 그것을 국내 PWR 1000MWe, 1400MWe에 적용한 결과를 소개하고자 한다.
본 연구의 목적은 우리 나라의 주요 간선도로상에서 운영되고 있는 좌회전 ·유턴 공용차로에 대한 적절한 보정계수를 산정하는 것이다. 이에 본 연구에서는 좌회전 2차로(1차로 유턴공용) 3개 지점 및 좌회전 ·유턴 공용 1타로 3개 지점에 대해서 연구를 수행하였으며, 유턴 전용차로 2개 지점에 대해서도 연구를 수행하였다. 좌회전 유턴 공용차로에서의 유턴 비율에 따른 포화교통류율의 변화를 분석하였으며, 회귀모형을 도출하였다. 본 연구의 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 중앙분리대로 분리된 유턴 전용차로를 대상으로 분석한 유턴 포화교통류율은 2,105(pcphgpl)로 산정되었다. 둘째, 좌회전 2차로(1차로 유턴공용)에 대하여 3개지점을 대상으로 유턴 비율에 따른 포화교통류율의 살펴보고 적절한 보정계수를 산정하였으며 각 차로별 좌회전 포화교통류율은 1차로는 2,105(Pcphgpl), 2차로는 2,023(Pcphgpl)이 산정되었다. 또한 유턴 비율과 포화교통류율에 따른 회귀모형을 산정하였다. 셋째, 좌회전 ·유턴 용 1차로에 대하여 3개지점을 대상으로 유턴 비율에 따른 포화교통류율의 변화를 살펴보고, 적절한 보정계수를 산정하였으며, 좌회전 포화교통류율은 2,143(Pcphgpl)으로 산정되었다. 또한 유턴 비율과 포화교통류율에 따른 회귀모형을 산정하였다. 넷째, 회귀모형의 산정결과 좌회전 ·유턴 공용차로에서는 유턴 비율에 따라서 포화교통류율이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구의 기대효과로는 유턴 비율에 따른 좌회전 유턴 공용차로의 포화교통류율 감소에 대하여 용량분석시 적용할 수 있는 보정계수를 제시함으로서 보다 정확한 신호교차로의 운영분석을 할 수 있다고 판단된다. 또한 신호시간 설계시에도 유턴 수요에 따른 적절한 설계에 도움을 줄 수 있으며 따라서 신호교차로의 운영효율을 증대시키는데 기여할 것으로 판단된다.
비보호좌회전이 가능한 차선을 비보호좌회전 교통만 이용하게 되는 경우는 3가지가 있다. 이 경우에는 lane grouping 때 비보호좌회전과 직진이 같은 차선군에 포함될 수 없기 때문에 비보호좌회전을 직진과 분리하여 별도의 포화교통량과 좌회전 보정계수를 구한다. 따라서 비보호좌회전 교차로의 용량분석시 이와 같은 경우를 판별해 내기 위해서는 그 임계값(threshold)역활을 하는 비보호좌회전의 용량을 알아야 한다. 또 이 용량으로부터 비보호좌회전의 포화교통량과 보정계수를 바로 구할 수 있다. 뿐만 아니라 이 용량은 비보호좌회전 운영방식의 타당성을 검토하는 일차적인 기준으로 사용될 수 있다. 본 연구는 비보호좌회전의 용량에 결정적인 영향을 주는 임계차간시간과 좌회전 평균 최소 차두시간을 현장측정 자료를 이용하여 구하고, 이를 이론적인 모형에 적용시켜 비보호좌회전의 용량을 구했으며, 이로부터 이 3가지 경우에 대한 포화교통량과 좌회전 보정계수를 구하는 방법을 제시했다.
본 논문은 과도고전압 측정시스템의 단위계단응답으로부터 구한 보정계수를 사용하여 수치계산에 의해 출력값을 보정하는 방법에 대하여 기술하였다. 또한 실규모 용량성분압기의 분압비와 상승시간을 갖는 모의등가회로를 구성하여 측정한 바, 본 연구에서 제안된 보정방법은 급준파 및 차단파 등의 어떠한 입력에도 유용하게 사용할 수 있다.
용량분석은 고속도로 기본구간 차로의 계획, 설계, 운영상태를 파악하기 위한 중요한 방법으로 사용되고 있다. 한국에서 사용되고 있는 도로용량편람에서 제시된 고속도로 기본구간에 대한 용량분석은 4차로만을 대상으로 수행된 결과라 할 수 있다. 그러나, 급증하는 교통수요에 대처하기 위한 다차로 고속도로의 계획, 건설이 잇따르고 있으며, 이러한 이유로 다차로 고속도로에 대한 용량분석 연구가 절실하다. 이러한 배경하에 본 연구는 8차로 고속도로에 대한 차로별 용량을 결정하였고 차로별 보정계수를 사용한 전체 차로 용량을 결정하는 방법론에 대해 연구하였다. 본 연구의 자료는 고속도로 교통관리시스템(FTMS)의 루프 검지기에서 수집된 자료를 이용하였고, 용량결정을 위하여 자료수집 단위 시간별, 차로별, 일방향 전체차로에 대해 최대 교통류율을 분석하였다. 또한, 차로별 교통류 불연속의 관계를 파악하기 위한 교통류관계를 분석하였다. 본 연구를 통해 차로별 보정계수, 임계속도, 임계밀도를 결정하였으며, 다차로 고속도로 용량분석의 새로운 방법을 제시하였다.
신호교차로에서의 효율적인 교통운영을 위해서는 비보호좌회전의 활성화가 필요하며 이를 위해서는 비보호좌회전이 허용되는 신호교차로에서의 교통운영의 정확한 분석이 가능해야한다. 본연구에서는 국내신호교차로에서의 운전자의 행태에 기초하여 USHCM의 비보호 좌회전 분석에서 요구되는 $g_f$, $g_q$, $P_L$, 의 현실적인 값을 산정하기 위한 모형이 제안되었으며 이에 기초하여 비보호좌회전 보정계수 및 용량분석 기법을 제시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공용차로를 가진 비보호좌회전 신호교차로에서 주기당 좌회전교통량(LTC)이 5대까지의 범위에서 G(녹색신호시간)와 LTC를 변수로 한 $g_f$모형이 개발되었다. 둘째, $v_{olc}$와 $qr_o$를 변수로 한 $g_q$모형이 개발되었으며 제안된 모형에 의한 $g_q$값이 진주 및 광주에서의 현장관측치와 거의 일치함을 볼 수 있었다. 셋째, 1994 USHCM의 $P_L$모형이 LTC가 증가할수록 $P_L$값이 감소하는 비현실적인 모형의 구조를 가지므로 현실적인 모형의 구축을 위해 국내 현장자료에 기초하여 LTC를 변수로하여 $P_L$산정을 위한 단순화된 모형이 개발되었다. 넷째, 대향교통류를 통해 좌회전할 수 있는 유효녹색시간의 부분의 $g_u$를 산정하여 비보호좌회전 포화교통류율($S_{LT}$)에 주기 대 $g_u$의 비를 곱한 비보호좌회전 용량산정식이 제안되었다.
현재 허용전류는 가장 열악한 조건과 여유분을 주어 계산하기 때문에 지중 송전 케이블의 실제 송전용량은 설계보다 상당히 큰 용량을 사용할 수 있다. 송전용량을 증대시키는 방법 중 하나로 DRS(Dynamic Rating System)를 도입하는 방법이 떠오르고 있다. DRS는 이미 상용화 되어있으나 지중관로의 경우 기존에 포설되어 있는 케이블에 DTS를 설치하기가 곤란하여 관로조건에서는 동적 허용전류를 산정하기에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 DTS 계측자료를 이용하여 보정계수법을 통한 허용전류 산정 방법론을 제안한다. 또한 지중관로의 맨홀부에서 측정한 케이블의 표면 온도를 이용하여 관로 내 케이블의 분포 표면 온도를 추정하고 보정계수를 통한 허용전류를 산정하는 방법론을 제안한다.
승용차 환산계수는 도로의 서비스 수준 및 용량 분석 등에 활용되는 자료이다. 본 연구에서는 개별차량자료를 활용하여 차로수별로 국토교통부에서 구분하고 있는 12가지 차종에 대하여 승용차 환산계수를 산출하였다. 산출결과 차종의 등급이 높을수록, 차로수가 많을수록, 주말일수록 승용차 환산계수의 값이 큰 것으로 나타났다. 승용차 환산계수를 활용하여 중차량 보정계수를 산출하였으며, 4, 6차로에서는 도로용량편람에서 제시한 결과와 비교했을 때 상대적으로 그 값이 작은 것으로 나타났다. 또한 차로수별로 중차량 비율에 따른 평균 승용차 환산계수 변화 모형을 추정하였으며, 2차로에서 PCE에 미치는 중차량의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 다차로에서 중차량의 영향이 적고 주말의 통행은 상대적으로 업무통행 차량이 적기 때문으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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