2. 현황 및 문제점

2.1 추진방향

2.2 국내외 운영사례

2.2.1 운영사례

2.2.2 국내ㆍ외 설계기준

(1) 국내기준

2.2.3 국내ㆍ외 사례 분석결과

2.2.3.1 영업소 운영방식

(1) 국외 사례의 경우 영업소 운영방식은 대부분 분리방식을 적용

(1.1) ETC이용차량과 TCS이용차량은 영업소 광장부 진입후 분리 처리

(1.2) 국가마다 여건별로 분리방식(근접 또는 우회분리)은 서로 상이

(1.3) 부지확보 등을 감안하여 하이패스와 일반차로의 분리방안(근접 또는 우회 분리) 등 검토 필요

(2) 완전 ETC 차로방식(Multi Lane방식)은 특정목적으로 일부도로에서 적용

(2.1) 톨아일랜드가 없는 방식으로 대부분 번호판인식 및 정산방식을 채택

(2.2) Multi-Lane 방식은 향후 번호판인식 에러율 최소화, 통행료 징수 방식 등을 종합적으로 고려 추후 적용성 검토 필요

2.2.3.2 설계기준

(1) 공통사항

(1.1) 국내ㆍ외 설계기준 모두 ETC 및 TCS 이용차량에 대한 종합적인 고려없이 설계기준을 적용

(1.2) ETC 및 TCS 이용차량의 주행속도 등을 고려한 설계기준 검토 필요

(2) 상세 설계기준

(2.1) 광장부 접속길이

(2.1.1) 국외기준에 비해 국내기준이 다소 세부적으로 규정되어 있음

(2.2) 영업소 전후 유출ㆍ입부 접속거리

(2.2.1) 국외의 경우 별도 규정 없음

(2.3) 하이패스차로 설치 위치

(2.3.1) 일본의 경우 본선과 나들목영업소를 다르게 적용하고 있으며, 기타 다른 나라의 경우 별도 규정 없음

(2.4) 차선도색

(2.4.1) 국내의 경우와 같이 대부분의 국가에서 ETC차로와 일반차로를 구분

(2.5) 하이패스차로 및 영업소 전ㆍ후 접속단 위치에 따른 하이패스차로 이용차량의 기하구조 검토 필요

3. 개선내용

3.1 교통조사 / 설계자문

3.1.1 교통조사

3.1.1.1 조사개요

(1) 조사일시 : 2007.11 ~ 2008.3


(2) 조사내용

(2.1) 영업소 광장부 지점별(P1~4) 주행속도(V85)1)와 차로변경횟수(n85)2)


1) 주행속도(V85) : 조사지점별(P1, P2, P3, P4) 속도의 누적분포를 계산하여, 85%에 해당되는 속도를 해당 지점의 대표값으로 산출

2) 차로변경횟수(N85) : 조사된 변경 차로수의 누적분포를 계산하여, 85%에 해당되는 진입변경 차로수를 해당 영업소의 대표값으로 산출

3.1.1.2 수치해석 절차

3.1.1.3 분석결과(ETCS 이용률 70%)

(1) 주행속도(V85)


(2) 차로변경횟수(N85)

3.1.2 설계자문

3.1.2.1 개요

(1) 일시 : 2008. 11. 18. ~ 11. 27.

(2) 위원 : 서울대 이성모 교수 등 7명

3.1.2.2 주요 내용 및 조치의견

(1) 영업소광장부 접속길이

(1.1) 본선영업소의 경우 접속길이 산정시 하이패스차로의 주행속도만을 적용하는 방안 검토

(1.2) 광장유입부(P1지점)는 교통류가 혼합되는 지점으로 가중평균값이 타당하고, 타지점(P2, 3, 4지점)은 일반차로의 값을 설계변수로 적용이 타당

(2) 영업소 전후 유출ㆍ입 시설과의 접속단 거리

(2.1) 유출ㆍ입부 시설과의 접속단 거리 산정시 판단시간을 추가로 고려

(2.2) 판단시간은 정지시거에서 장애물 등이 사전 인지가 곤란한 경우 반영하나, 동사항은 표지판 등으로 사전 인지가 가능함으로 미반영

(3) 하이패스차로 운영방안

(3.1) 대부분의 의견이 하이패스와 일반차로를 분리하고 그 사이에 분리공간 설치함이 타당

(4) 광장부 차선도색

(4.1) 진출부의 경우 광장부 종점이전에 속도차이가 일정이내인 지점까지만 실선으로 설치하고 나머지는 점선 처리

(4.2) 진출부에서의 하이패스차로 이용차량의 원활한 주행확보를 위해 광장부 종점까지 실선으로 설치함이 타당

(5) 기타의견

(5.1) 설계기준 산정시 실주행속도가 아닌 설계속도로 적용 필요

(5.2) 중간단계(이용율 50%)에서의 설계기준 검토 필요

(5.3) 설계기준 산정시 주행속도를 적용하고 중간단계 이용율 고려 필요

3.2 영업소 광장부 설계기준(안)

3.2.1 영업소 광장부 접속길이 검토(하이패스 이용율 70%)

3.2.1.1 적용속도 및 차로변경 횟수 

3.2.1.2 교통특성을 고려한 광장부 접속길이 검토

(1) 본선영업소


(2) 나들목영업소

3.2.1.3 주행궤적을 고려 기하구조를 만족하는 광장부 접속길이 검토

(1) 진입부

(1.1) 본선1차로 → 영업소 최우측 하이패스차로로 진입시 접속길이 검토


(2) 진출부

(2.1) 영업소 최우측 하이패스차로 → 본선1차로로 진출시 접속길이 검토


(2.2) 하이패스이용율 70%를 고려한 영업소 광장부 접속길이는 이용율 50%를 고려한 값보다 크고 주행궤적을 고려한 값보다 교통특성을 고려한 값이 크므로,

(3) 본선영업소의 경우 1:10이하, 최소 접속길이 380m

(3.1) 현기준 : 1:10이하, 최소 접속연장 340, 360m이상

(4) 나들목 영업소의 경우 1:5이하, 최소 접속연장160m를 적용함이 타당

(4.1) 현기준 : 1:5이하

(5) 하이패스 이용율 50%일 경우 영업소 광장부 접속길이

3.2.2 유출ㆍ입부 시설과의 접속단 거리 검토

3.2.2.1 개요도

3.2.2.2 차로변경을 고려할 경우 접속단 최소거리(하이패스 이용율 70%)

(1) 적용속도

(1.1) 영업소 유입부 : 본선 설계속도 적용

(1.2) 영업소 유출부 : 하이패스 이용차량과 일반차로 이용차량이 서로 혼합되어 유출되므로 하이패스와 일반차로의 가중평균값을 적용

(1.3) 적용속도


(2) 차로변경 횟수에 따른 접속단 최소거리 산정결과

       ※ 부득이 미확보시에는 하이패스 차로 위치 변경 등 검토

3.2.2.2 주행궤적을 고려 기하구조를 만족하는 접속단 최소거리

(1) 진입부

(1.1) 진입부에서 영업소 최좌측 하이패스차로로 진입할 때의 주행궤적 검토

(1.2) 산정결과 (T = A + B1 + B2)


(1.3) 진입부의 경우, 차로변경을 고려한 접속단 최소거리보다 주행궤적을 만족하는 접속단거리가 작으므로 차로변경을 만족하는 최소거리 적용

(2) 진출부

(2.1) 진출부에서 영업소 최좌측 하이패스차로에서 유출부로 진출할 때의 주행궤적 검토

(2.2) 산정결과 (T = A + B1 + B2)


(2.3) 진출부의 경우, 차로변경을 고려한 접속단 최소거리보다 주행궤적을 만족하는 접속단거리가 대부분 작으므로 차로변경을 만족하는 최소거리 적용

3.2.3 하이패스차로 운영방안 검토

3.2.3.1 차로 운영방안

(1) 대부분의 국가에서 ETC차로와 TCS차로를 분리하여 운영

(2) 하이패스 이용차량(연속류)과 일반차로 이용차량(단속류)의 교통특성이 서로 상이하므로 하이패스차로와 일반차로를 분리하여 운영함을 원칙으로 적용하되, 교통특성, 유출ㆍ입단의 거리, 현지여건 등을 종합적으로 고려하여 다음의 운영방식 중에서 검토후 적용

3.2.3.2 차로 분리방안

(1) 신설영업소

(1.1) 하이패스차로와 일반차로를 차선도색으로 분리(2중선)

(2) 기존영업소

(2.1) 차선도색 또는 여분의 차로를 활용 분리공간 설치

3.2.4 영업소 광장부 차선도색 검토

3.2.4.1 광장부 차선설치 기준

(1) 광장부 차로 분배방식 

(1.1) 차로별(하이패스차로, 일반차로) 차선을 분리하여 사선식 적용

(1.1.1) 하이패스차로를 우선하여 배분처리

(1.2) 차로분배 방식


(1.2.1) 광장부내 홀수차로시 내측부터 1차로 배분

(2) 차선 설치방식


* 광장부내 홀수차로시 내측부터 1차로 배분

(2.1) 영업소 차로변경 가능구간 : 흰색 점선

(2.1.1) 하이패스차로에서 일반차로로 차로를 변경하는데 필요한 길이 확보


(3) 차선도색이 변곡되는 지점은 곡선으로 처리

(3.1) 접속길이(TL)는 50m이상 적용을 원칙

3.2.4.2 진출부에서 부가차로 설치 검토

(1) 설치목적

(1.1) 하이패스차로 우선 배분후 진출부측에서 일반차로 이용차량이 본선으로 진입시 용량부족 발생

(1.2) 광장부 진출부에서 본선 진입부 용량검토

【검토조건】

- 하이패스 이용율 70%,

- 본선 서비스수준 “LOS-D" 적용 : 1,750대/시/차로 (V=100km/h)

* 3,675대/시 = 1,750대/시 × 3차로 × 70%

** 1,575대/시 = 1,750대/시 × 3차로 × 30%

(1.3) 일반차로 이용차량의 본선차로 진입시 용량 확보방안 마련 필요

(2) 일반차로 이용차량의 진출부 용량확보 방안 검토

(3) 시뮬레이션 분석결과

(3.1) 분석개요

(3.1.1) 진출부 일반차로 이용차량의 본선 진입시 용량확보 방안별 교통영향 검토

(3.1.2) 분석도구 : Toll Booth MDI(도공), VISSIM(교통분야 Micro 시뮬레이션)

(3.1.3) 효과척도 : 네트워크 묘사 및 평균지체(초/대)

(3.1.4) 교통조건 : 본선 3차로, 하이패스 이용율 70%, LOS "D"


*1,575대/시 = 1,750대/시 × 3차로 × 30%

(3.2) 분석결과

(3.3) 네트워크 묘사 및 평균지체 분석결과, 부가차로 설치방안이 가장 효과적인 것으로 분석되었으며, 접속률 증가시 평균지체는 감소되나, 하이패스차로 이용차량의 진행시 간섭 발생으로 효율성은 다소 떨어짐

(4) 부가차로 설치시 연장 검토

(4.1) 영업소를 통과한 차량이 본선 설계속도로 회복되도록 하는 충분한 가속거리 확보 필요

(4.2) 설치연장(설계속도 100㎞/h의 경우)

(4.2.1) 영업소광장부에서 약 400m 설치후 본선에 접속

(4.2.2) 변이구간은 가속차로의 경우와 동일하게 적용

(4.3) 광장부 진출부에서 일반차로 이용차량이 본선차로로 진입시 교통용량 검토후 부가차로 설치여부를 판단

용량확보방안은 부가차로 설치를 원칙으로 적용하되, 용지확보 여부, 현지여건, 경제성 등을 종합적으로 고려하여 개개영업소별로 검토후 적용함이 타당

4. 결론

4.1 검토결론

4.1.1 검토결론

(1) 영업소광장부 설계기준은 하이패스차로의 교통특성 및 이용율 70%를 고려하여 다음과 같이 변경하여 적용함이 타당

  4.1.2 적용방안

(1) 설계중인 신설노선부터 본 방침적용

(1.1) 확장노선 : 현장여건 감안하여 적용여부 판단

(2) 설계후 미발주노선, 건설중 및 공용중인 노선 : 공사주관(시행)부서 및 유지관리부서 판단후 적용

(3) 본 방침은 일반적인 교통특성과 표준적인 형태의 본선 및 나들목영업소를 기준으로 검토한 사항으로, 영업소별 교통특성 및 현지여건 등에 따라 운영방안이 상이할 수 있으므로 개개 영업소별로 특성을 고려 최적의 운영방안을 별도 검토 필요

4.2 기대효과

(1) 영업소 평균통행시간 단축가능 → 사회적 손실비용 절감

(1.1) 영업소 전체차로의 경우

(1.1.1) 현설계기준 대비 최대 1분 54초/대(57%) 단축효과 발생 예상

(1.2) 하이패스차로의 경우

(1.2.1) 현설계기준 대비 최대 17초/대(17%) 단축효과 발생 예상

(2) 대기행렬길이 감소 → 신속한 이동성 제공

(2.1) 현 설계기준 대비 43~68% 대기길이 감소 효과 예상

(2.2) 효과분석 조건

(2.2.1) 분석범위 : 본선구간 편도 2차로, 3차로, 4차로(하이패스 이용율 70%)

(2.2.2) 분석시간 : 07:00~08:00

(2.2.3) 사용 프로그램 : 톨게이트 시뮬레이터(Toll Booth MDI)

(2.2.4) 효과척도 : 평균통행시간, 영업소 대기행렬길이