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건설공사원가절감

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편리하고 안전한 고속도로 실현을 위한 하이패스차로 기하구조 검토
한국도로공사
1. 일반현황

(1) 하이패스 이용차량의 주행특성(연속류)을 고려한 하이패스 차로의 기하구조 설계기준에 대한 적정성 검토
(1.1) 하이패스 설치현황
공사 > 한국도로공사
기타
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>도로운송시설>자동차 도로;공종분류>토목공종>도로 및 포장공사

2. 현황 및 문제점



2.1
하이패스 운영현황


2.1.1 이용차종


(1) 승용차(경차포함), 버스(소형, 보통), 2톤이하 화물차(탑차, 밴차)


 


2.1.2 차로수


(1) 기본 : 1차로


(2) 특별한 경우 : 1차로 추가


(2.1) 특별한경우 : 3만대이상, 분리형 영업소, 다수 진출입로 등


 


2.1.3 차로위치


(1) 기본 : 좌측차로 원칙


(2) 본선형 진출입램프 200m이내 : 방향별 교통량을 고려 선정(추가차로는 중앙차로 고려)


(3) IC형 진출입램프 150m이내 : 중앙차로 고려


(4) 신호 교차로 : 중앙차로 고려


(5) 대형차량용 확폭차로(B=3.5m)가 있는 경우 : 확폭차로 고려


(5.1) 영업소 환경 및 교통특성 등에 따라 위치조정 가능


 


2.1.4 안전시설 설치현황


(1) 본선영업소
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(2) IC
영업소 



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2.1.5 ETCS 주행속도 조사


(1) 조사대상 : 7개소(청계, 성남, 구리, 판교, 하남, 토평, 북수원)


(2) 주행속도 조사결과 07.5


(2.1) 본선영업소
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(2.1.1) TCS
주행속도 조사 설계처-2282, 06.9
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(2.2) IC
영업소
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(2.2.1)
하이패스 이용차량의 주행속도는 본선영업소에서 높으나, IC영업소의 경우 일반TCS 차량보다 다소 높음


 


2.1.6 안전성 향상 방안 등 자문결과


(1) 자문일시 : 07. 6. 14 ~ 6. 22. (7일간)


(2) 자문위원 : 서울시립대 최재성교수 등 7


(3) 주요 자문의견


(3.1) 하이패스차로는 분리(별도)차로 등의 개념을 도입하여 Hi-Pass로 통과할 수 있는 도로환경 조성 필요 차선폭 확폭필요


(3.2) ETCS 차량의 통행속도를 줄일수 있는 방안으로 검토 필요


(3.2.1) 교통정온시설(지그재그차선, Image hump ) 설치 등


(3.3) 아일랜드 통과부 주행속도 저감 등 안전성 향상을 위해 경찰청과 협의후 사고발생이 많은 구간에 대해 제한적으로 단속카메라 설치 검토


 


2.2 하이패스 도입에 따른 기하구조 검토사항
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(1) ETCS
TCS 차량 주행속도 상이에 따른 분합류 검토


(2) 광장 아일랜드 통과부 과속에 따른 안전성 향상 방안


(3) 영업소 광장에 인접한 유출입부 검토


(4) 신호교차로형 IC영업소 안전거리 확보


3. 개선내용



3.1 ETCS
TCS 차량 주행속도 차이에 따른 분합류 검토


 


3.1.1 현황분석 및 문제점


3.1.1.1 영업소 입구측
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(1)
본선영업소


(1.1) 전방 2km ~ 광장부 시점(P1)


(1.1.1) 차로변경을 전방부터 유도(청색 점선)함에 따라 합류 원활


(1.2) 광장부 시점(P1) ~ 아일랜드 진입부(P2)


(1.2.1) ETCS차량은 주행속도(10086.8km/h) 유지, TCS차량은감속(8756km/h)


(1.2.2) ETCS차량과 TCS차량의 속도차가 커서(30.8km/h) 차로변경시 사고위험 상존


(1.3) 아일랜드 진입부(P2) ~ 아일랜드


(1.3.1) ETCS(86.8km/h)TCS차량(56km/h)간 속도차가 발생하나, 차로변경은 규제됨


(1.3.2) 시선유도봉 설치 : 아일랜드부터 본선영업소 - 60m, IC영업소 - 15m


(2) IC 영업소


(2.1) IC 진입기점 ~ 광장부 시점(P1)


(2.1.1) 차로변경을 전방부터 유도(청색 점선)함에 따라 합류 원활


(2.2) 광장부 시점(P1) ~ 아일랜드


(2.2.1) 주행속도(52km/h)가 작아 분합류에 의한 영향 거의 없음


 


3.1.1.2 영업소 출구측
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(1)
본선영업소


(1.1) 아일랜드 ~ 아일랜드 진출부(P3)


(1.1.1) ETCS 차량은 주행구간(86.8km/h), TCS차량은 가속구간(040km/h)으로 속도차가 크나 차로변경은 규제됨


(1.1.2) 시선유도봉 설치 : 아일랜드부터 본선영업소 - 60m, IC영업소 - 15m


(1.2) 아일랜드 진출부(P3) ~ 광장부 종점(P4)


(1.2.1) 차로변경에 따른 분합류 발생되는 구간으로 ETCS차량과 TCS차량간 속도차가 커서(46.8km/h) 차로변경으로 인한 사고위험 상존


(1.2.2) ETCS차량 : 86.8100km/h, TCS차량 : 4084km/h


(2) IC 영업소


(2.1) 아일랜드 진출부(P3)에서 ETCS차량과 TCS차량간의 속도차 발생


(2.1.1)


(2.2) 향후 안전바 설치 등으로 ETCS차량의 주행속도는 현재보다 감소할 것으로 예상


 


3.1.2 검토결과


(1) 본선영업소의 경우, 출구측에서 ETCS차량과 TCS차량간의 속도차에 따른 분합류 영향 예상


(1.1) 속도차가 발생되는 구간에서의 차로변경에 따른 검토 필요


(2) IC영업소의 경우, 합류에 의한 영향은 없을 것으로 판단


 


3.1.3 본선영업소 분합류부에서 차로변경 검토


(1) 시선유도봉 설치지점에서의 속도차는 다소 큼
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(2)
하이패스차로 개통이후 사고분석결과, 사고발생 거의 없음


(2.1) 하이패스차로:2.5/, 고속도로전체:3,314/01~06


(3) ETCS차량과 TCS차량의 주행속도가 같아지는 지점까지 차로변경 규제 필요


(3.1) TCS차량(0100km/h)ETCS차량과 속도가 같아지는 거리 : 계산값 612m (본선 접속길이 기준 : 340~360m)


(3.2) 따라서, 시선유도봉에 의한 차로변경 규제는 현 기준(60m)을 적용하되 주행속도차가 크게 발생되는 출구측의 경우 차선도색을 개선하여 적용 : 흰색 점선 청색 이중선(실선+점선)
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3.2 광장 아일랜드 통과부 안전성 향상 방안


3.2.1 통과속도를 고려한 적정 차로폭원 확보


3.2.1.1 관련기준


(1) 국내기준


(1.1) 하이패스차로 : 4.0m


(1.2) 기타차로


(1.2.1) 일반차로 : 3.0m, 최우측차로 : 3.5m, 축중기차로 : 4.2m


(2) 외국 기준 및 사례


(2.1) 일본기준 요금 징수시설 설치 기준, 일본도로협회
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(2.2)
기타사례 NTCS이용 수요예측 및 차로설계기준, 교통개발연구원
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3.2.1.2 문제점


(1) 차량 윤폭윤거 감지기가 3.5m임을 고려할 경우 차로폭원 4m 적용시 감지 곤란


(2) 대형차량의 폭원 고려시 현 폭원 3.0m로는 측방여유폭 부족으로 주행안전성 불리 05년 경기지역본부 정기감사 지적사항


(3) 일반TCS와 하이패스차로의 통과속도 상이 등 교통특성 고려 필요


(3.1) 통과속도와 교통특성을 감안한 적정 폭원 검토 필요


 


3.2.1.3 개선방안


(1) 하이패스 이용차량과 교통특성을 고려한 폭원 확보


(1.1) 교통특성에 따른 폭원 검토
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(1.1.1)
국가별 하이패스 제한속도
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(1.2)
이용차종에 따른 폭원 검토


(1.2.1) 현재 적용차종 및 확대적용 예상 차종을 감안시 3.0m이상 필요


(1.2.2) 이용차종별 전폭
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(1.3)
자문결과 및 관련연구


(1.3.1) 주행안전성확보를위해폭원외에별도로측대확보를고려3.5m적용 자문결과


(1.3.2) 안전측면을 고려 차로폭 최소 3.5m 적용NTCS 차로설계기준 설정, KOTI


(1.3.3) 하이패스 이용차량의 교통특성을 감안하고 주행안전성을 고려 차로양측에 측대(0.5m)를 포함하여 폭원을 3.5m를 적용하고, 부득이한 경우는 3.0m 적용


(2) 영업소 시설한계 규정 개정
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3.3 영업소 광장에 인접한 유출입부 검토


3.3.1 현황 및 문제점
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(1)
원활한 광장 진출입을 위해 영업소 광장부와 인접한 유출입 연결로간의 적정 거리 확보 필요


(2) 유출입시 전용차로 위치에 따라 차로변경에 따른 소요길이 필요


(2.1) 전용차로가 좌측차로에 위치할 경우 차로변경 횟수 증가


(2.2) 주행궤적 및 차로변경을 고려한 접속단 최소거리 검토 필요


 


3.3.2 차로변경을 고려한 접속단 최소거리 검토
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(1) a = 1/3.6*Va*t*n(도로설계요령참조) 
(1.1) a :
차로변경을 고려한 접속단 최소거리(m)


(1.2) Va : 평균주행속도(유입부-설계속도, 유출부-평균주행속도)


(1.3) t : 주행시간(3.6)


(1.4) n : 차로변경수


 


3.3.3 검토결과


(1) 하이패스 전용차로 위치 선정시 차로변경을 감안 접속단 최소거리 확보


(1.1) 유입부
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(1.2)
유출부
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(1.2.1)
접속단 최소거리 불만족시에는 전용차로 위치 변경하여 중앙차로 등 설치


 


3.4 신호교차로형 IC영업소 안전거리 확보


3.4.1 현황


(1) 영업소 광장부와 근접하여 교차로가 있는 경우 하이패스 차량의 주행특성을 고려하여 적정 감속길이 확보 필요


(1.1) ETCS차량 : 주행(V10), TCS차량 : 가속후 감속(0V20)


(2) 감속길이 미확보시 대기차선길이 부족으로 영업소 광장부에서 교통혼잡 우려


 


3.4.2 좌회전 대기차선 필요길이 검토


(1) = 감속에 필요한 거리 + 차량의 대기공간(대기차선길이)


(1.1) 감속에 필요한 거리 적용 55m (계산:51.6m)


(1.1.1) a : 감속도(2.0m/ ), V : 평균속도(51.7km/h)
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3.4.3 검토결과


(1) 영업소 광장부와 교차로가 인접해 있는 경우 대기차선길이에 감속에 필요한 감속길이(55m) 추가 확보


(1.1) 기존영업소 등 감속거리 추가 확보가 불가한 경우에는 현 지형을 감안하여 제한속도(30km/h) 이내에서 주행속도(0~30km/h)가 관리되도록 유지관리부서에서 하이패스차로 운영 철저


 


4. 결론



4.1
적용방안


(1) 설계중 및 설계완료후 미발주 노선 : 본 방침 적용


(2) 공사중 및 공용중인 노선 : 공사주관(시행)부서 및 유지관리부서에서 현장여건을 감안 적용


 


4.2 향후 추진계획


(1) 전국영업소 하이패스 개통후 본선 및 IC영업소 주행특성에 대한 시뮬레이션 모형개발 및 분석


(2) 안전바 등으로 조정된 주행속도 분석후 본선 및 IC영업소 광장 설계기준 검토


(3) 안전바 설치에 따른 아일랜드 통과부 주행속도 저감효과 분석후, 필요시 추가적으로 교통정온시설 및 단속카메라 시범운영 검토

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