1. 도로안전편람 대요

도로안전편람은 과학적인 방법을 통해 교통안전의 정량적인 분석을 가능하게 해주는 도구로서 개발되었으며, 이 편람 출판을 통해서 도로교통시설물의 정량적 평가지표로서 이미 인정을 받아온 교통운영, 환경영향, 그리고 건설비용의 측면과 동등하게 “교통안전”이라는 측면이 시설물의 정량적 평가지표로서 인정을 받을 수 있는 근거를 마련해준다. 이점이 도로안전편람의 가장 중요한 가치라고 평가할 수 있다. 예를 들면, 도로안전편람은 도로횡단면 설계요인의 변경의 결과로 초래될 교통사고건수의 변화를 예측하는 방법을 제시함으로써 여러가지 설계대안들의 각 대안에 대한 예상 교통사고건수를 계산할 수 있게됨으로서 교통혼잡영향 및 환경영향과 더불어 교통안전영향도 대안간의 비교에 정량적으로 사용할 수 있게 된다. 도로안전편람은 도로시설물의 계획, 설계, 운행 그리고 유지관리의 각 단계에서 이루어지는 도로에 관련된 결정이 초래할 안전에 미치는 영향을 정량화하는 방법을 제시한다. 그러나, 이번에 출판된 편람 제1판은 운전자교육, 경찰단속 및 법규, 차량안전장치 측면이 안전에 미치는 영향에 관해서는 정보를 제공하고 있지 않다. 도로안전편람은 아래에 나열된 용도로 사용될 수 있다.

·        도로안전관리 프로그램의 개발 및 프로그램 실시후 영향 평가: 도로안전관리 프로그램이라함은 안전향상을 위한 지점선정, 안전진단, 현황평가, 개선안도출, 복수 개선안간 우선순위결정, 개선안 실행계획마련 및 실행, 그리고 개선후 안전평가에 이르는 일련의 과정을 말한다.

·        교통사고건수 및 부상정도 예측: 도로교통 건설 및 개선사업 개발과정 (계획, 설계, 운영, 유지관리, 그리고 안전관리)의 각 단계에서 교통안전과 관련된 결정요소들이  안전에 미치는 영향을 예측할 수 있게 됨으로서 안전측면을 정량적으로 고려하여 사업을 결정 및 실시할 수 있게 된다.

·        다양한 기하구조 및 교통운영 개선에 대한 사고증감지수 (Crash Modification Factors: CMFs)의 목록제공: 도로안전편람에 수록된 사고증간지수 (CMFs)는 과학적으로 검증된 자료를 바탕으로 전문가들에 검토를 통해 개발된 지수로서 신뢰성있는 안전영향의 예측치를 제공한다.

도로안전편람은 교통안전과 관련된 다양한 상황에 적용가능하다: 예를들면, 교통사고 또는 부상정도 감소에 가장 효과적인 지점선정, 교통사고발생 야기요인 식별 및 개선안 도출, 개선 대안/사업의 경제성평가 및 우선선위 결정, 사업실시후 안전평가, 그리고 도로교통 건설 및 개선사업의 계획, 설계, 운영 및 정책에 관련된 결정으로 초래될 교통사고건수 및 부상정도 예측에 사용할 수 있다. 도로안전편람은 도로교통 안전개선사업에 가장 효과적으로 적용할 수 있지만, 안전개선이 주 목적인 아닌 통상적인 도로교통 건설 및 개선 사업의 안전영향분석에도 사용할 수 있다.

2. 도로안전편람 내용

도로안전편람은4개의 파트 (A, B, C, D)로 나누어져 있다.

Part A Introduction, Human Factors, and Fundamentals

파트 A는 도로안전편람의 목적과 범위를 기술하고, 도로교통 건설 및 개선사업의 계획, 설계, 운영 및 유지보수 업무들과 편람의 연계성을 설명하며, 편람에 수록된 적용 절차와 방법의 이해에 도움이 되는 기초지식을 정리한다. 파트 A는 총3장으로 구성되며, 특히 제 3 장은 파트 B, C 및 D에 수록된 예측방법, 사고증감지수 (CMFs), 그리고 안전평가방법을 올바르게 사용하는데 필요한 배경지식을 기술하고 있다.

Part B Roadway Safety Management Process

파트 B는 현존하는 도로에서 발생하는 교통사고의 건수 및 부상정도를 모니터링하며 도로의 안전을 향상시킬 수 있는 단계적인 절차를 제시한다. 구체적으로는, 지점선정, 안전진단, 개선안 도출, 개선안 경제성평가, 개선안 우선순위결정 및 개선후 안전평가에 유용한 방법론을 포함한다. 파트 B는 총 6장으로 구성되어 있다: 제4장-위험지점검색 (Network Screening), 제5장-진단 (Diagnosis), 제6장-개선안선정 (Select Countermeasures), 제7장-경제성 평가 (Economic Appraisal),  제8장-사업우선순위결정 (Prioritize Projects), 제9장-안전효과평가 (Safety Effectiveness Evaluation).

제4장에는 새로운 지점선정방법을 도입하여 전통적으로 사용되어온 사고율 (crash rates)을 바탕으로한 지점선정방법에서 벗어났다. 사고율을 통한 지점선정은 교통량과 사고건수가 선형비례의 관계라는 비현실적인 가정을 바탕으로 지점을 선정하는 오류를 지니고 있었으나, 편람이 도입한 새로운 지점선정방법은 이 오류를 극복함과 동시에 평균으로의 회귀 (regression-to-the-mean) 현상을 올바르게 반영하는 사고건수기대치 (expected crash frequency)를 바탕으로 위험지점을 선정한다. 제9장은 도로안전관리절차에서 종종 경시되어온 사업후 안전평가의 중요성을 강조하고 있다.

Part C Predictive Method

파트 C는 교통사고건수 기대평균치 (expected average crash frequency)를 추정하는 예측방법을 제시하고 안전성능함수 (safety performance function: PSF)의 개념을 도입하고 있다: 안전성능함수는 교통량 및 도로특성 (예, 차선수, 중앙분리대형태, 및 교차로 접근로 갯수)을 입력변수로 이용하여 교통사고건수 기대평균치를 계산할 수 있게 한다. 도로안전편람 제 1판은 3가지 도로종류에 적용할 수 있으며, 각 종류에 대해 개별적인 장으로 구분하여 설명한다: 제10장-지방부 왕복 2차선도로, 제11장-지방부 다차선도로, 제12장-도시부 및 도시외곽부 간선도로 (urban and suburban arterials). 도로안전편람의 예측방법을 적용할 수 있는 도로의 종류 및 세부구분은 표1에 나타나있다.

표1. 도로안전편람용 안전성능함수를 적용할 수 있는 도로종류

Part D Crash Modification Factors

3가지 도로종류 각각에 대해서 미리 설정된 기본조건 (base conditions)이 있으며, 사고증감지수 (CMFs)는 현재 도로특성이 설정된 기본조건에서 벗어날 경우 사고건수 기대평균치의 변화량을 예측하게 해준다. 파트 D는 총 5개의 장에 걸쳐 도로형태별로  사고증감지수(CMFs)를 제시한다: 제13장-도로구간, 제14장-교차로, 제15장-입체교차로 (interchanges), 제16장-특수시설, 그리고 제17장-도로망. 표2는 다차선도로에 중앙분리대 설치에 대한 사고증감지수이다. 지수 1.0은 사고건수의 변화가 없음을, 1미만은 건수의 감소를 1초과는 건수의 증가를 의미한다. 예를 들면, 도시부 다차선 간선도로의 부상사고 사고증감지수 0.78은 중앙분리대를 설치할 경우 예측평균 사고건수가 중앙분리대가 없는 경우의 78퍼센트 수준 (즉, 22퍼센트 감소)으로 감소할 것을 의미한다.

표2. 사고증감지수 (Crash Modification Factors: CMFs): 다차선도로에 중앙분리 대(median) 설치시 예상되는 사고건수변화

기본조건 (base condition): 중앙분리대 없음

3. 도로교통사업 개발과정과 도로안전편람의 연관

도로교통사업 개발과정은 사업의 초기계획단계부터 사업완료후 교통운영과 시설유지관리 단계에 이르는 일련의 과정을 지칭하며, 도로안전편람은 이 과정의 각 단계마다 적용할 수 있다. 그림1은 사업개발과정과 도로안전편람의 각 파트의 연관성을 설명해 주고 있다.

그림1. 도로교통사업 개발과정의 단계별 적용가능한 도로안전편람 내용

4. 편람적용을 위한 필수자료

도로안전편람을 적용하는데 세가지 종류의 자료가 필요하다: 사고자료, 교통량, 그리고 도로특성자료. 사고자료는 사고일, 사고장소 및 지점유형 (예, 교차로내), 사고유형 및 부상정도를 포함하며, 교통량은 적용지점이 구간일 경우, 연간평균교통량 (annual average daily traffic: AADT) 그리고 교차로일 경우, 주도로 (major streets) 및 부도로 (minor streets)으로 부터의 유입교통량이 사용된다. 도로특성자료는 도로종류 및 구간/교차로구분에 따라 달라지는데, 3가지 도로종류에 공통적으로 필요한 자료는 도로구간의 경우, 구간길이 및 차선수 이며, 교차로의 경우, 접근로수, 운영종류 (신호등/정지표지판) 및 주도로상 좌회전 또는 우회전 차선 유무이다.

5. 적용예제 (Example Applications)

Part B Network Screening 예제 (제4장)

이 예제는 도로개선사업의 대상이 되는 6개의 지점들의 우선순위를 결정하는 것으로Empirical Bayes (EB) 조정법을 통해서 과도 교통사고건수 기대평균치 (excess expected average crash frequency)를 계산하여 6개의 교차로의 우선순위를 결정한다. 본 예제의 필수자료는 최근 다년간 사고자료 (부상정도 및 지점별), 연평균 교통량, 지점특성자료 (예, 구간횡단면 설계요소, 교차로 운영방식), 그리고 해당 지역자료로 조정된 안전성능함수 (calibrated SPFs) 및 overdispersion 파라메터이다. 아래 절차를 따라 적용한다.

1. 각 지점에 대해서 도로안전편람 파트 C에 제공된 방법과 예측공식을 적용하여 교통사고건수 예측평균치 (predicted average crash frequency) 를 계산한다.

2. 각 지점에 대해서 파트 C 부록에 제시된 EB방법을 사용하여 교통사고건수 기대평균치 (expected average crash frequency) 를 계산한다.

3. 과도 교통사고건수 기대평균치 (excess expected average crash frequency)를 계산한다. 과도치는 EB조정 기대평균건수와 SPF 예측평균건수의 차이를 부상정도별로 계산하여 합산한 값으로 계산한다. 이 과도치는 도로 및 교통량 여건이 유사한 다른 지점에 비하여 해당 지점에서 과도하게 발생할 것으로 예상되는 교통사고건수이다. 

표3. 과도 교통사고건수 예측

과도치가 클수록 안전개선이 시급한 것으로 해석할 수 있으므로 각 교차로마다 계산된 과도치를 이용하여 6개의 교차로의 개선사업 우선순위를 위의 표와 같이 도출할 수 있다. 교차로 6번은 년간 2.22건이 교통사고가 과도하게 발생하는 것으로 예측되어 6개의 교차로중 가장 시급한 개선이 필요한 것으로 결론을 내릴 수 있다.

Part C Predictive Method 예제 (제12장)

이 예제는 1.5마일 간선도로에 대한 기하구조 개선사업의 예로 현상유지대안을 포함한 3개의 대안간 비교를 예시한다. 이 도로내에는 2개의 구간 (segments) 과 3개의 교차로가 포함된다. 제12장 도시부 및 도시외곽부 간선도로의 방법론을 적용한다. 우선, 설정된 기본조건 (base condition)하에서의 다차량 및 단독차량 교통사고건수를 계산하고, 다음으로 사고증감지수 (CMFs) 를 사용하여 현재조건하에서 발생이 예상되는 사고건수로 변환하며, 마지막으로 자전거 및 보행자 교통사고를 합산하여 최종 예측사고건수를 계산한다.  

표4. 교통사고건수 예측

2035년 예상교통량을 바탕으로 위 1.5마일 간선도로에서 발생할 예측사고건수는 도로개선이 없이 현재상태를 유지할 경우 년간 29.6건, 개선1안은 15.7건, 그리고 개선2안은 25.8건으로 계산되어, 개선1안이 세가지 대안중 안전측면에서 가장 우수한 것으로 결론을 내릴 수 있다.

6. 편람적용을 위한 첫단계 (Getting Started)

편람을 실무에 적용하기 위해서는 다음과 같은 준비과정이 필요하다. (1) 미국도로교통정부직원협회 (American Association of Highway Transportation Officials: AASHTO)로부터 도로안전편람을 구입한다: $325 (회원)과 $390 (비회원). 구입은 http://bookstore.transsportation.org를 참조. (2) 편람의 실무적용을 원하는 단체나 기관은 자체 교육계획을 마련한다. 도로안전편람이 채택한 방법들은 기존에 실무에 적용된 방법과 상이하기때문에 실무자들이 본 편람의 방법을 숙지할 수 있도록 교육계획을 마련한다: 현재 미 연방도로국등 몇몇 기관 및 단체에서 교육프로그램을 마련하고 있다. (3) 도로안전편람이 채택한 방법들을 지원하는 여러가지 툴들 (tools)을 검토한다. SafetyAnalyst 소프트웨어는 도로안전편람 파트 B를 적용하고 있으며 (www.safetyanalyst.org), Interactive Highway Safety Design Model (IHSDM)은 도로안전편람 파트C predictive methods를 지원하고 있다 (www.ihsdm.org). Crash Modification Factors Clearinghouse는 웹기반 데이터베이스로 도로교통 특성 및 운영에 대한 다양한 개선방안에 대한 갱신된 사고증감지수 (CMFs)를 제공하고 있다 (www.cmfclearinghouse.org). (4) 도로안전편람 실무적용계획을 개발한다. 미연방도로국은 주(州)도로국의 실무적용계획 개발에 도움이 될 실무적용계획가이드를 2010년 말에 개발한다. (5) 기관이 보유하고 있는 교통사고자료가 도로안전편람 파트 B에서 요구하는 자료요건에 적합한지 평가한다. (6) AASHTO의 도로안전편람 웹싸이트에 제공되는 갱신된 정보를 통해 최신정보를 참조한다.

7. 유용한 참고자료 (Resources)

？ Highway Safety Manual website: www.highwaysafetymanual.org

？ Purchase the HSM: http://bookstore.transportation.org. Search under code HSM-1.

？ IHSDM website: http://www.ihsdm.org

？ SafetyAnalyst website: http://www.safetyanalyst.org

？ Crash Modification Factors Clearinghouse: http://www.cmfclearinghouse.org

？ NCHRP Research Results Digest 329: www.trb.org/Publications/Blurbs/  

   Highway_Safety_Manual_ Data_Needs_Guide_159984.aspx

？ Training courses available at http://nhi.fhwa.dot.gov