신호교차로 서비스수준(LOS)

 

1. 개요

 

 1) 신호교차로는 두 개 이상의 도로가 접속교차하는 평면교차로에 신호기를 설치하여 운영하는 교차로

 2) 신호교차로 서비스수준 분석은 기하구조 요소, 신호조건, 교통류 특성 등을 고려하여 차량 당 제어지체를 산정하여 서비스수준 판별("A~FFF")

 3)  교통정책 패러다임 변화(차량 중심→보행자 중심) 고려 안전하고 쾌적한 보행자 중심 신호교차로 운영 필요

 

 

2. 신호교차로 서비스수준 분석

 1) 이상적인 조건

• 접근부 정지선 상류 75m 이내 : 버스정류장 및 노상주차 시설 無
• 접근부 정지선 상류 60m 이내 진출입 차량 無
• 평지, 차로폭 3.0m 이상, 직진 교통류 및 승용차로만 구성

 

 2) 분석 과정

 

 

  ※ 포화교통류율 : 실제조건하 신호교차로에서 정지해 있던 차량이 정지선을 통과할 수 있는 최대교통량(유효녹색시간당 차량대수, pcphgpl) , 신호교차로에서 기본 포화교통류율은 2,200 pcphgpl 임

 

 

  ※ 차량 당 평균제어지체

 

 

 3) 교통량 보정

• 교통조건 영향인자 고려 첨두시간 교통류율 환산, 차로이용률 및 우회전 교통량 보정 등
• 적색신호 시 우회전차량(RTOR) 및 노변차로가 넓어 녹색신호에 영향을 주지 않고 우회전하는 교통량 분석 제외

 

 

 4) 회전 및 노변차로의 직진환산계수

 

  ① 회전교통류도 직진과 같은 운영효율 고려 직진환산계수 적용

  ② 회전차로 교통류는 내부마찰과 외부마찰에 의해 운영효율 저하

• 내부마찰 : 차량간 마찰, 차량과 보행자간 마찰, 도로 기하구조 등
• 외부마찰 : 버스 정차, 주차 활동, 이면도로 진출입차량 등

  ③ 좌회전차로 직진환산계수 : 좌회전 자체, 곡선반경, U-Turn 등 영향 고려

 

  ④ 우회전차로의 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실 : 외부마찰의 방해시간을 고려한 차로 이용률 손실시간

 

  ⑤ 우회전차로 직진환산계수 : 도류화 여부에 따른 공용우회전의 직진환산계수 적용

 

 

 5) 차로군 분류

 

  ① 실질적 전용회전차로(De Facto Turn Lane)의 존재 유무 판별

  ② 분류기준

 

3. 결론

 1) 교통정책 패러다임 변화(차량 중심→보행자 중심) 고려 보행자 중심 신호교차로 운영 필요

• 교통약자 보호구역 및 보행 밀집지역 대각선 횡단보도 및 전적색신호 부여 검토
• 우회전 차량과의 상충 방지를 위한 보행자 우선 출발신호(LPI) 운영
• 무단횡단 방지 및 위반차량 계도를 위한 스마트 횡단보도 설치 확대
• 운전자 및 보행자 시거 확보를 위한 스마트 폴 설치 확대

 

 2) 도심지 교차로 용량증대 및 지·정체 완화를 위한 스마트 신호운영시스템 도입 확대

• 감응신호 : 주도로 신호 우선 부여, 부도로 차량감지 경우에만 신호 부여
• 긴급차량 우선신호 : 긴급차량 이동경로에 따라 일시적 신호제어
• 스마트 교차로 : 실시간 방향별, 차종별 교통정보 Big Data 기반 실시간 최적 신호 부여

 

 

 

※ 최근(2017년~) 기출 출제 횟수 : 3회

 - 2017년 111회 2교시 : 신호교차로 서비스수준 결정 시 MOE에 대하여 서술하고 V/C 비율을 MOE로 사용할 경우의 문제점을 설명하시오

 

 - 2017년 113회 3교시 : 신호교차로의 마찰종류와 노변마찰로 인한 포화차두시간 손실(LH)에 대하여 설명하시오

 

 - 2022년 126회 3교시 : 정주기로 운영되는 독립교차로의 직진차로에 차량이 일정시간 간격으로 도착하고 있다. 매 주기마다 용량이 도착교통량보다 더 큰 교통상황에서 다음에 답하시오.

   1) 누적교통량과 시간의 관계를 그림으로 표현하시오.
   2) 매 주기마다 발생하는 직진차로의 총 지체(D)를 구하시오. 여기서, C=신호주기 g=직진차로의 유효녹색시간 r=직진차로의 유효적색시간, q=직진차로의 평균도착교통류율 s=직진차로의 포화교통류율
   3) 직진차량당 평균대기시간(d)을 구하시오.

 

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※ 참고자료 : 도로용량편람, 2013, 국토교통부