개념 한 쪽
도시 및 교외 간선도로는 신호가 빈번한 구간을 지나는 연속류 특성을 보이면서 통행의 원활성이 핵심 성능척도가 된다. 시공도는 시간과 거리의 상호관계를 그림으로 나타내어 통행시간, 대역폭, 옵셋 등을 분석하는 도구이다.
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출제기준 단원 「도시 및 교외 간선도로의 개요」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 간선도로의 주요 효과척도 판별 | 1 | 간선도로에 적합한 성능지표를 고르는 능력 |
| 구간 통행시간 구성 요소 식별 | 1 | 통행시간이 어떤 시간 요소의 합인지 밝히는 능력 |
| 시공도 해석의 한계 판단 | 1 | 시공도로부터 얻을 수 없는 정보를 구별하는 능력 |
도시 및 교외 간선도로는 신호교차로가 포함되더라도 비교적 연속적인 흐름을 유지하는 도로 유형으로 분류한다. 이들 간선도로에서 도로 성능을 평가할 때는 차량이 실제로 얼마나 원활하게 이동하는지를 보여주는 평균통행속도(average travel speed)를 주효과 척도로 사용한다. 고속도로처럼 밀도나, 단속류 교차로처럼 V/C비나 지체도 같은 지표는 상황에 따라 보조적으로 참고할 수 있으나 간선도로의 대표 척도는 평균통행속도이다.
시공도(시공간도라고도 하며 시간-거리 그래프로 표기하는 도표)는 가로축을 시간, 세로축을 거리로 하여 차량 궤적을 그린 도표이다. 이 그래프를 통해 차량들이 차지하는 대역폭(bandwidth), 한 교차로에서 다음 교차로까지의 통행시간, 신호 간 옵셋(offset) 등 신호 체계와 교통 흐름의 상호작용을 시각적으로 파악할 수 있다. 시공도는 집단적인 교통류 패턴을 분석하는 도구라는 점을 잊지 않아야 한다.
시공도는 위치와 시간의 관계를 나타내므로 궤적의 기울기에서 속도, 기울기 변화에서 가속도 등을 추정할 수 있다. 반면 시공도만으로는 개별 차량의 이론적 자유속도나 차량의 차종 같은 속성은 알기 어렵다. 또한 시공도는 실제 신호대기와 정체를 포함한 흐름을 보여주므로 이상적인 자유속도를 직접 읽어내는 용도로 쓰지 않는다.
통행시간(travel time)은 해당 구간에서 차량이 소요하는 총 시간을 의미하며, 도시 간선도로에서는 정지로 인한 대기 시간인 정지지체시간과 주행에 소요되는 순행시간의 합으로 결정된다고 설명한다. 문제를 풀 때는 통행시간이 '기다린 시간'과 '달린 시간'의 합이라는 기본식을 먼저 떠올려야 한다.
시공도를 해석할 때 주로 확인하는 항목은 대역폭, 통행시간, 옵셋이다. 예를 들어 두 교차로 간 완전 연속진행이 보장되는 경우 옵셋에 따른 이동거리를 계산할 수 있다. 평균속도 30km/h는 초속 약 8.33m/s이므로 옵셋이 10초인 조건에서 이동거리는 약 8.33×10 ≈ 83m가 된다. 이 계산은 속도를 m/s로 변환한 뒤 시간과 곱하는 단순한 거리 산정 방법을 보여준다.
또한 간선도로의 서비스수준을 판정할 때는 평균통행속도를 기준으로 등급을 구분하는 문제에 주의한다. 보기에서 밀도나 V/C비 같은 척도가 제시되면 도로 유형을 확인하여 연속류인지 단속류인지를 먼저 식별한 뒤 정답을 고른다.
도시 및 교외간선도로의 용량분석시 사용되는 주효과 척도는?
정답 ③ · 도시 및 교외간선도로와 같은 연속류(또는 다류체) 도로의 용량분석 시 주요 척도는 '평균통행속도'입니다. 반면, 신호교차로와 같은 단속류 도로에서는 교통량 대 용량비(V/C ratio)나 지체시간 등을 주요 척도로 사용합니다.
연속류 도로의 용량 분석 시 주효과 척도는 평균통행속도이며, 단속류는 V/C비 등을 사용한다.
도시 간선도로의 어떤 구간에 대한 통행시간(Travel Time)을 결정하는 식은 다음 중 어느것인가?
정답 ② · 문항은 도시 간선도로의 구간 통행시간을 구성하는 식을 묻는다. 통행시간은 차량이 구간에 진입하여 빠져나갈 때까지 걸리는 총시간으로, 신호로 인한 정차에 소요되는 정지지체시간과 실제로 주행하는 동안 소요되는 순행시간의 합으로 구성된다.
도시 간선도로의 통행시간은 신호 대기 시간인 정지지체시간과 실제 주행 시간인 순행시간의 합으로 결정된다.
도시 및 교외 간선도로에서 도로의 서비스수준을 나타내는 효과척도는?
정답 ③ · Highway Capacity Manual(HCM) 등 도로 용량 분석 기준에 따르면, 도로의 서비스수준(LOS) 척도는 시설물 종류에 따라 다릅니다. 고속도로의 경우 밀도를 기준으로 하나, 다양한 신호가 존재하고 속도 변화가 큰 '도시 및 교외 간선도로'에서는 통행의 원활성을 대변하는 '평균통행속도'가 대표적인 효과척도로 사용됩니다.
고속도로는 밀도를, 신호교차로가 많은 도시 및 교외 간선도로는 통행의 원활성을 나타내는 평균통행속도를 서비스수준의 효과척도로 사용한다.
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