1. 도로교통용량편람 2010

미국교통연구위원회(Transportation Research Board)는 2000년 이후 10년 만에 도로교통용량편람 5판 개정판(Highway Capacity Manual 2010, 5th edition)을 발표하였다. 용량 및 서비스 수준 분석은 교통계획 및 운영전략 수립을 위한 가장 기본적으로 과정으로서, 이를 위해 도로교통용량편람은 교통공학 및 교통계획 실무자들이 도로 및 교통시설을 평가함에 있어 필요한 기본 개념을 소개하는 개론서이자, 이에 필요한 방법론을 유형별, 과정별로 자세히 제시하는 실무지침서의 역할을 수행하고 있다.

도로교통용량편람은 1950년 미국에서 제1판이 출시된 이후, 60년 동안 4번의 개정(1965년, 1985년, 1994년, 2000년)이 이루어졌고, 2000년 이후 10년 만에 5번째 개정판인 도로교통용량편람 2010이 출판되었다. 도로교통용량편람 2010은 지난 60년간의 도로교통 관련 연구결과를 바탕으로 하고 있을 뿐만 아니라, 지난 2000년 4판이 발표된 이후 진행된 후속 연구들의 최신 결과들을 수록하였다. 이를 위해 지난 10년간 총액 5백만 달러가 연구자금이 투자되었다.

도로교통용량편람은 이번 개정판을 통해 도로 및 교통시설 분석에 대하여 새로운 시대적 관점을 반영하였고, 최신 연구를 기반으로 도출된 새로운 분석 및 평가 기법들을 추가하였다. 아울러 2000년 4판에서 미흡했던 일부 분석 및 평가 과정과 관련 내용들이 보완되고 개선되었다. 주목할 부분으로서, 본 개정판에서는 교통운영 및 관리에 대한 새로운 패러다임으로서 다수단통합분석(Integrated multimodal approach), 미시적 분석 적용(Application of microsimulation analysis), 능동적 교통운영 및 관리(Active traffic management), 표준 서비스교통량표(Generalized Service volume table)가 새롭게 추가 되었다.

2. 각 권별 특징

도로교통용량편람 2010은 전체 4권으로 구성된다. 여러 권으로 구성된 이번 개정판은 교통관련 기본 개념 및 기술 정보를 다양한 수준에서 다루고 있다. 이를 통해 실무자의 이해 정도와 숙련도에 관계없이 본 편람을 범용적으로 활용할 수 있도록 하였다. 또한 이용자가 도로교통 용량 및 서비스수준에 대한 개념 및 방법론을 쉽게 이해하고, 적용을 쉽게 할 수 있도록 구성하였다. 1권은 개념(Concepts), 2권은 연속류(Uninterrupted Flow), 3권은 단속류(Interrupted Flow), 4권은 적용(Application Guide)을 주제로 담고 있다. 단 1~3권은 책자로 출판되었으나, 4권은 인터넷 등록(www.HCM2010.org)이 필요하며, 오직 웹사이트를 통해서만 이용할 수 있다.

1권 개념(Concepts)에서는 도로교통용량편람을 사용하기 앞서 교통공학 및 계획 실무자들이 도로교통 용량 및 서비스수준 분석을 위해 반드시 숙지하고 있어야 할 기본적인 정보를 기술하고 있다. 편람의 목적 및 목표, 활용분야 등을 설명하고 있다. 또한 교통수단별 특성(modal characteristics), 교통류(traffic flow), 용량(capacity), 서비스수준(level-of-service), 다양한 분석 도구, 결과해석 및 분석 결과의 표현 가이드를 포함하고 있다. 특히, 1권의 마지막장인 8장은 1권을 전체적으로 간략히 요약하고 있는데, 정책 및 의사 결정자들이 도로교통 용량분석과 적용에 대한 기본개념을 쉽게 이해할 수 있도록 구성되었다.

2권 연속류(Uninterrupted Flow)에서는 교통흐름이 연속적으로 이어지는 고속도로(Freeway), 다차로 및 2차로 도로(Multi-lane and two-lane highway)에 대한 분석방법을 제시하고 각 분석 과정을 단계별로 상세히 기술하고 있다. 다차로 도로는 일반적으로 지방부 또는 교외부에 설치된 4차로 이상의 국도 및 지방부 등이 포함된다. 또한 2차로 도로는 지방부에 주로 설치되어 있는 국도 및 지방도 등이 해당하는 도로시설 유형으로 이해할 수 있다. 분석은 시스템적 접근을 통해 수행된다. 고속도로 및 국도의 구간(segment)에서부터 시설전체(facility)로 공간적 범위를 확장하며 체계적으로 다루고 있다. 분석은 표준유형을 통해 실시하고 있으며, 예제와 제공함과 아울러 해당 분석방법론의 범위와 한계에 대해서도 분명히 밝히고 있다.

3권 단속류(Interrupted flow)는 2권과 유사한 형식을 띠고 있는데, 다만 신호와 같은 교통통제 시설에 의해 교통흐름의 단절이 이루어지는 단속류를 대상으로 하고 있다. 도시부도로 시설(Urban street facilities), 도시부도로 구간(Urban street segment), 다양한 종류의 교차로(intersection), 보행자 및 자전거 시설(Off-street pedestrian and bicycle facilities)의 순서로 분석 방법을 기술하고 있다. 도시부도로 시설(Urban street facilities), 도시부도로 구간(Urban street segment) 분석에서는 자동차 운전자, 보행자, 자전거 이용자, 대중교통 이용자의 관점에서 통합적으로 서비스수준을 결정하기 위한 방법론을 포함하고 있다. 특히 아울러 2000년 4판에 비해 보행자, 자전거 시설에 대한 분석 방법을 상세히 설명하고 있다.

4권은 도로교통용량편람 2010에서 이전 편람과 달리 새롭게 도입한 부분이다. 4권 적용(Application Guide)은 각 장별로 필요한 추가 내용, 방법론에 대한 상세 설명, 사례연구 및 조사, 참고문헌/자료로 구성된다. 1장 보충 자료(Supplement chapter)에서는 1~3권에서 필요로 하는 추가적인 내용을 담고 있다. 2장 방법론에 대한 상세 설명(Computational methodologies)에서는 방법론을 보다 심도있게 설명하고 있으며, 이를 통해 용량 분석관련 소프트웨어 개발 혹은 보다 깊은 이해를 필요로 하는 사람들이 활용할 수 있다. 아울러, 사용자들이 3장 사례연구 및 조사를 활용하여 자신의 사례를 보고하고 공유할 있도록 하여 사용자간 활발한 의사소통이 이루어질 수 있도록 유도하였다. 특히 개선된 방법이라 하더라도 필요한 부분에 대해서는 지속적인 업데이트가 이루어질 수 있도록 하여 사용자의 편의를 고려하였다.

4권 35장은 도로교통 운영에 있어 능동적 교통관리(Active management techniques) 대책의 영향과 결과에 대하여 기술하고 있으며, 현재 진행되고 있는 연구가 완료되는 대로 본 장은 업데이트 될 예정에 있다. 또한 통행시간신뢰성(travel time reliability)과 같은 새로운 주제에 대하여 기술될 예정이다. 아울러 방법론에 대한 해석관련 부분이 추가적으로 기술될 예정이다. 그리고 사용자가 이번 도로교통용량편람 2010 활용에 대한 질문을 미국교통연구위원회 Highway Capacity and Quality of Service (HCQS)에 접수하게 되면 승인을 거친 일부 질문은 4권에 추가될 예정이다.

3. 새로운 내용

본 개정판에서는 교통운영 및 관리에 대한 새로운 패러다임으로서 다수단통합분석(Integrated multimodal approach), 미시적 분석 적용(Application of microsimulation analysis), 능동적 교통운영 및 관리(Active traffic management), 표준 서비스교통량표(Generalized Service volume table)가 새롭게 추가 되었다. 이를 상세히 기술하면 다음과 같다.

1) 다수단통합분석(Integrated multimodal approach): 기존의 자동차 중심의 교통운영에서 벗어나 도시부 도로를 분석 및 평가함에 있어 자동차 운전자의 관점 외 대중교통 이용자의 관점, 자전거 이용자의 관점, 보행자의 관점을 함께 반영할 수 있는 방법론이 도입되었다. 아울러 지속가능한 교통수단에 대한 관심이 증가함에 따라, 자동차 교통이 보행자와 자전거 이용자에게 미치는 영향을 분석 기술할 수 있는 일련의 과정과 기준이 도입되었다.

2) 미시적 교통분석 적용(Application of microsimulation analysis): 교통운영에 대한 보다 정밀한 분석과 예측을 위해 미시적 교통 분석에 대한 요구가 증가하고 있으며, 따라서 미시적 분석에 필요한 방법과 상세 과정을 제시하고 있다. 아울러, 분석 결과에 대한 평가 및 판단 기준을 제공하여 실무자들의 이해를 높이고 보다 쉽게 적용할 수 있도록 돕고 있다.

3) 능동적 교통운영 및 관리(Active traffic management): 교통수요과 용량에 대한 능동적 관리 전략을 새롭게 수록하였다. 이를 통해 교통혼잡 완화를 위한 대책들을 보다 전략적, 체계적으로 시행할 수 있는 기반이 마련되었다. 이는 최근 교통운영의 정책적 흐름과 일치하고 있다.

4) 표준 서비스교통량표(Generalized service volume tables): 도로 및 교통시설의 규모를 결정함에 있어 실무자들이 개략적 수치를 통해 사업에 따른 영향과 타당성을 간략히 예측할 수 있도록 하였다. 이전 편람에서는 그 범위가 일부 도로 및 교통시설로 한정되었고, 특정 상황에 대하여 가정하여 서비스 교통류율 예제를 제공함에 따라 그 활용이 매우 제한적이었다. 하지만, 도로교통용량편람 2010에서는 보편적, 일반적으로 활용이 가능하도록 표준 서비스교통량 테이블을 제공함으로서 실무자들이 손쉽게 도로 및 교통 지역계획, 장기계획에 적용 가능하게 되었다.

4. 주요 개정내용

도로교통용량편람 5판에서는 기존의 내용 중 일부 미흡한 부분 혹은 오류가 발생한 부분에 대한 개선이 함께 이루어졌다. 주요 개선 내용을 분석 시설별로 구분하여 살펴보면 다음과 같다.

1) 고속도로 기본구간(Basic Freeway segment): 고속도로 기본구간에 대한 보다 많은 자료가 수집되어 데이터베이스가 확장되었으며, 속도-교통량 곡선(speed-flow curve)에서 75mph 곡선이 추가 되었으며, 속도-교통량 곡선 수식이 전체적으로 변경되었다.

2) 고속도로 램프구간(Ramp and Ramp Junctions): 램프구간에 대한 명칭이 고속도로 합류 및 분기구간(freeway merges and diverges)으로 변경되었고, 문제점으로 지적되었던 8차선 진입구간에서가속차로가 증가함에 따라 밀도가 증가하는 비정상적인 차로별 차량분포(Lane distribution)가 수정되었다.

3) 고속도로 엇갈림구간(Freeway weaving): 전체적인 개선이 이루어졌다. 엇갈림 구간에 대한 전체적인 개정을 위해서 새로운 데이터가 수집/활용되었다. 2000년 4판과는 달리 엇갈림구간의 기하구조에 관계없이 단일 알고리듬을 사용한다. 단일 알고리듬을 통해 엇갈림 차량에 대한 속도와 비엇갈림 차량에 대한 속도를 추정하여 활용한다. 또한 서비스주준 F에 대한 평가 기준이 변경되었다.

4) 고속도로 시설(Freeway facilities): 밀도 기반의 서비스기준 평가 기준이 추가되었다. 용량 산정 시, 날씨와 공사구간의 영향을 고려하여 반영할 수 있도록 변경되었고, 고속도로 운영에 능동적 교통운영 관리(active traffic management) 전략 도입으로 인한 용량 변화 등 새로운 정보가 추가되었다.

5) 다차로 도로(Multi-lane highway): 자전거 서비스수준 평가가 추가되었다.

6) 이차로 도로(Two-lane Highway): 양방향 분석이 삭제되고 단방향에 대한 분석만 실시된다. 일방향 분석에 활용되는 곡선과 테이블이 다소 수정되었다. 그리고 주요 테이블과 곡선이 개정되었다.

7) 도시부 간선도로 구간(Urban street segment): 자유속도 산정관련 방법론이 개정되었다. 주행속도. stop rate 산정에 대한 개정이 이루어 졌다. 또한 어떤 수단에 통행권을 부여할 것인지 통행권 결정에 대한 논의가 이루어졌으며, 이를 평가하는 방법론이 추가 되었다.

8) 도시부 간선도로 시설(Urban street facilities): 각 구간별 분석결과를 토대로 이를 종합적으로 반영하여 시설에 대한 평가를 내리는 방법론이 추가되었다. 능동적 교통운영(Active traffic management)으로 인한 영향을 고려한 도시부 간선시설에 대한 평가가 추가되었다.

9) 신호교차로(Signalized intersection): 감응식교통신호제어기(Actuated controller) 운영 모델링 과정이 추가됨. 교차로 지체 (d1) 및 지체 길이(Q1) 산정 시, 새로운 개념인 incremental queue accumulation(IQA)가 추가되었다. 2000년 4판에 비해, 신호연동에 의한 도착, 녹색시간별 상이한 포화교통류율이 존재할 시 보다 유연한 분석이 가능하게 되었다. 좌회전 차로의 교통량 포화(overflow) 확인 과정이 추가되었다. 신호교차로 관련 보행자 및 자전거 서비스수준 평가 방법론이 이 장으로 옮겨져 왔다.

10) 비신호교차로(Unsignalized intersection):　양방향정지(two-way stop- controlled)와 관련하여 6차로 교차로가 분석 가능하게 되었다. 수락간격 파라미터(gap-acceptance parameter)가 추가되었다. 양뱡향정지 교차로와 관련한 보행자 및 자전거 서비스수준 평가 방법론이 이 장으로 옮겨져 왔다. 전방향정지(All-way stop-controlled)에 대기행렬 산정 모형이 추가되었다.

11) 회전교차로(Roundabout): 전면적인 개정이 이루어졌는데, 주요 내용으로는 교차로 평가를 위한 방법론이 개선되었고, 미국 내 회전교차로에 대한 데이터베이스가 구축되었고, 이를 토대로 새로운 서비스수준 평가표가 구축되었다.

12) 고속도로 인터체인지 구간(Interchange ramp terminals): 2000년 4판에서는 연속류로 분류되었으나 개정판에서는 단속류로 그 구분이 변경되었다. 인터체인지 운영에 대한 새로운 분석 방법론이 추가되었으며, 다이아몬드(Diamond), 불완전클로버(Partial cloverleaf), 단순입체교차로(single-point urban interchange) 등 모든 종류의 인터체인지에 대한 서비스분석 평가가 가능해졌다.

5. 평가지표 정리

다음 표는 도로교통용량편람 개정판의 분석대상(고속도로, 다차선 국도 등) 및 서비스대상(자동차, 보행자, 자전거, 대중교통)별로 평가기준(평가지표)을 일목요연하게 정리하였다. 서비스지수(LOS Score)는 분석대상별, 서비스대상별로 상이하며 다양한 요소로서 구성된다. 보다 자세한 내용은 개정판을 참고 가능하다.

6. 관련 참고 지침서

도로교통용량편람 5판 다음 지침서와 상호보완적으로 활용할 수 있다.

● Highway Safety Manual

● A Policy of Geometric Design of Highways and Streets

● Manual on Uniform Traffic Control Devices

● Transit Capacity and Quality of Service Manual