개념 한 쪽
서비스 수준 관련 문제는 설계에 필요한 첨두시간 교통량과 이를 차로당 처리능력으로 나누어 필요한 차로수를 결정하는 절차를 묻는다. 설계시간계수(K), 중방향계수(D), 첨두시간계수(PHF)와 계획 서비스수준의 v/c비를 어떻게 적용하는지 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「서비스 수준」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 설계시간계수 적용 선택 | 1 | 지역 특성에 따라 K값(예: 30번째)을 선택하는 근거를 묻는 문제 |
| 설계용량과 설계시간교통량 관계 | 1 | 설계용량이 설계시간교통량보다 큰 이유를 설명하는 문제 |
| 차로수 산정 계산 문제 | 1 | AADT·K·D·PHF·용량·v/c를 적용해 필요한 일방향 차로수를 계산하는 문제 |
설계교통량 산정은 연평균 일교통량(AADT)에 설계시간계수(K)와 방향별 분배비(D)를 곱하고, 첨두집중도를 보정하기 위해 PHF를 적용하는 방식으로 이루어진다. 구체적 식은 자료에 따라 AADT×K×D÷PHF 형태로 제시되는 경우가 많으며, 이 값은 특정 방향의 시간당 첨두교통량을 의미한다는 점을 기억해야 한다.
설계용량은 도로가 단위 시간당 처리할 수 있는 차량 수를 의미하며, 통상 설계시간 교통량보다 크게 설정하여 미래 증분과 안전 여유를 확보한다. 즉, 설계용량은 현재의 설계시간 교통량을 그대로 받쳐 주는 값이 아니라 여유를 둔 값이라는 개념을 유지해야 한다.
차로수 산정은 산정된 방향별 첨두시간 교통량을 차로당 유효용량으로 나누고 소수점은 올림하여 정수 차로수를 결정하는 절차로 이루어진다. 차로당 유효용량은 차로당 기본용량에 계획 서비스수준의 v/c비를 곱한 값으로 정의되는 경우가 많다.
설계시간계수(K)의 적용값은 지역 특성에 따라 달라지며, 지방지역의 주요도로는 교통량 편중이 커서 높은 순위의 K값(예: 30번째)을 사용하는 경향이 있다는 설명이 제시되어 있다. 이 구분을 통해 도시부와 지방부의 K 적용 차이를 구분해야 한다.
대표 계산 절차는 다음과 같다. 예: AADT 70,000대, K=0.08, D=0.65, PHF=0.95, 차로당 용량 c=2,000 vph이고, 계획 서비스수준의 v/c비=0.758인 경우이다. 먼저 설계시간 교통량을 구한다: 설계교통량 = 70,000 × 0.08 × 0.65 × (1/0.95) ≈ 3,815vph이다. 다음으로 차로당 유효용량을 구한다: 유효용량 = 2,000 × 0.758 = 1,516vph이다. 필요 차로수는 3,815 ÷ 1,516 ≈ 2.51차로이므로 올림하여 3차로가 필요하다고 판단한다.
계산 시 주의할 점은 PHF의 적용 위치와 v/c의 역할을 혼동하지 않는 것이다. 자료별로 PHF를 분모로 둘지 곱셈으로 처리할지에 대한 표현 차이가 있으나, 제시된 문제 해설은 PHF를 분모로 적용하여 첨두화를 보정하는 방식을 사용함을 예로 들었다. 또한 최종 차로수는 항상 정수로 표현하고 소수는 올림한다는 규칙을 철저히 적용해야 한다.
우리나에서 지방지역 주요도로에 적용할 설계시간계수(K)값은?
정답 ④ · 설계시간계수(K)는 첨두시간 교통량을 예측하여 도로의 적정 규모와 서비스 수준을 산정하기 위한 지표입니다. 일반적으로 도시부 지역은 교통량 변화가 비교적 완만하여 30번째 첨두시간 교통량을 사용하며, 지방부 지역은 첨두시간의 교통량 편중이 심하고 계절적 변동이 크기 때문에 더 높은 값인 30번째 시간을 주로 적용합니다.
지방지역 주요도로는 교통량 변동이 크므로 설계시간계수 K값은 30번째를 적용합니다.
다음의 설계용량에 대한 설명 중 옳은 것은?
정답 ② · 문제는 설계용량이 설계시간 교통량과 어떻게 비교되는지를 묻고 있다. 설계용량은 미래의 교통 수요 증가를 반영하여 여유를 두고 결정되는 값이므로 통상 현재의 설계시간 교통량보다 더 크게 설정된다.
설계용량은 미래 교통량 증가를 고려해 설계시간 교통량보다 크게 설정한다.
어느 고속도로 구간의 10년 후 예상 AADT는 70000대이다. 이 도로구간의 K계수는 0.08, 중방향계수는 0.65, PHF는 0.95이다. 차로당 용량을 2000vph, 계획서비스수준의 v/c비를 0.758로 가정할 때 필요한 일방향 차로수는?
정답 ② · 미래 AADT와 각종 계수로부터 필요한 일방향 차로수를 구하는 문제이다. 먼저 일방향 설계시간교통량 DDHV = 70000 x 0.08 x 0.65 = 3640vph이고, PHF 0.95로 보정하면 3640/0.95 = 약 3832vph가 된다.
필요 차로수는 설계교통량/( 차로당 용량 x v/c비 )로 계산하며, 소수점 올림한다.
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