개념 한 쪽
도로용량 산정 절차는 연평균 일교통량(AADT)을 출발점으로 설계시간교통량을 구하고, 각종 계수(PHF, 중방향계수, K 등)로 보정하여 설계교통량을 산출한 뒤 차로당 용량 및 계획 서비스 수준(v/c)으로 필요한 차로수를 결정하는 과정이다. 지역 특성에 따라 적용하는 K값과 이상적 조건이 달라지므로 절차를 단계별로 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「도로용량 산정 절차」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| K값 적용 판단 | 1 | 지방부 주요도로에 적용할 설계시간계수 순위를 가리기 |
| 차로수 계산(종합) | 1 | AADT와 각종 계수로 필요 일방향 차로수를 산출하기 |
| 이상적 조건 판별 | 1 | 2차로 도로의 이상적 설계조건 항목을 옳게 고르기 |
도로용량은 특정 조건 하에서 도로가 단위 시간당 처리할 수 있는 최대 차량 수로 정의한다. 산정 절차의 첫 단계는 AADT에 설계시간계수(K)와 중방향계수 등을 곱하여 방향별 설계시간교통량(DDHV 또는 일방향 첨두교통량)을 구하는 것이다. K계수는 설계에 사용할 첨두 순위를 나타내며, 지방지역 주요도로는 교통량 변동이 크므로 K값으로 30번째를 적용하는 사례가 제시된다.
설계교통량을 산출한 뒤에는 PHF 등의 시간별 불균일성 보정과 차로당 용량, 그리고 계획서비스수준(v/c)을 적용하여 필요 차로수를 계산한다. 필요 차로수는 설계교통량을 차로당 유효용량(차로당 용량 × v/c)으로 나누어 구하며, 결과는 정수 차로로 올림하여 결정한다. 소수점은 절대 버리지 않으며, 올림 규칙을 적용해야 한다.
도로의 물리적 조건과 이상적 조건도 용량 산정에서 고려 대상이다. 예컨대 2차로 도로의 이상적 조건에는 차로폭 3.5m 이상, 측방여유 1.5m 이상, 승용차 중심의 교통류, 설계속도 80km/h 이상 등이 포함된다. 설계속도가 지나치게 높으면(예: 100km/h 이상) 일반적인 2차로 이상적 조건 범위를 벗어난다고 판단한다.
용량에 영향을 미치는 요인으로는 차로 폭, 차량 구성비, 교통량 분포 등 구조적·교통적 요소가 주요한 역할을 한다. 기후 요인(예: 연평균 강수량)은 일시적으로 용량에 영향을 줄 수는 있으나, 기본 용량 결정의 직접적 인과 요인으로 보지 않는 설명이 제시된다.
대표 계산 예 1 — AADT로부터 필요 차로수 산정 절차 - 주어진 값: AADT = 70,000대, K = 0.08, 중방향계수 D = 0.65, PHF = 0.95, 차로당 용량 c = 2,000 vph, 계획 v/c = 0.758 - 1단계: 일방향 설계교통량(DDHV)을 먼저 구한다. DDHV = AADT × K × D = 70,000 × 0.08 × 0.65 = 3,640 vph. - 2단계: PHF 보정이 문제 풀이 방식에 따라 분자 또는 분모 보정으로 적용될 수 있으나, 대표적 풀이에서는 설계교통량을 PHF로 나누어 시간당 최대 교통량을 구하는 경우가 있다. 위 사례에서는 PHF로 나누지 않고 DDHV를 그대로 이용한 풀이와 PHF로 나누어 보정한 풀이가 모두 제시된다. - 3단계: 차로당 유효용량 = c × v/c = 2,000 × 0.758 = 1,516 vph. - 4단계: 필요 차로수 = 설계교통량 ÷ 차로당 유효용량 = 3,640 ÷ 1,516 ≈ 2.40 → 올림하여 3차로 필요. - 결론: 제시 조건에서는 3차로로 결정한다.
대표 계산 예 2 — PHF를 시간 불균일성 보정으로 적용한 풀이 - 동일한 AADT, K, D 조건에서 DDHV = 3,640 vph. - PHF로 보정 시 단시간 첨두치가 커져 분자 보정 형태로 3,640 ÷ 0.95 ≈ 3,832 vph를 사용하기도 한다. - 차로당 서비스 기준 용량 = 2,000 × 0.75 = 1,500 vph(예시). - 필요 차로수 = 3,832 ÷ 1,500 ≈ 2.55 → 올림하여 3차로 필요. - 결론: PHF 적용 방식에 따라 중간값은 달라지나 최종 올림 결과는 동일하게 3차로가 될 수 있다.
계산 문제에서는 수식의 적용 순서와 소수점 처리(무조건 올림)를 명확히 따르는 것이 중요하다.
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.
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.
다음 중 2차로 도로의 이상적 조건으로 옳지 않은 것은?
정답 ① · 2차로 도로(왕복 2차로)의 용량과 서비스 흐름을 산정할 때 적용하는 이상적 조건은 설계속도가 80km/h 이상인 구간을 기준으로 합니다. 따라서 '설계속도 100km/h 이상'이라는 조건은 일반적인 2차로 도로의 이상적 조건으로 지정하기에 지나치게 높아 옳지 않은 설명입니다.
2차로 도로 이상적 조건은 설계속도 80km/h 이상이며, 100km/h 이상은 지나치게 높은 기준이다.
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