Journal Search Engine

View PDF Download PDF Export Citation Korean Bibliography PMC Previewer
The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems Vol.18 No.3 pp.34-45
DOI : https://doi.org/10.12815/kits.2019.18.3.34

A Study on the Feasibility of the Improvement of Traffic Congestion : Focusing on Small and Medium-Sized Cities in Chuncheong Province

Hyun Joong Kwon*, Ju Taek Oh**
*Korea National University of Transportation, Division of Civil, Environmental & Urban-Transportation Engineering
**Korea National University of Transportation, Division of Civil, Environmental & Urban-Transportation Engineering Professor
Corresponding author : Ju Taek Oh, jutaek@ut.ac.kr
January 2, 2019 │ January 29, 2019 │ June 25, 2019

Abstract


Based on the analysis of congestion conditions in small cities with a population of less than 500,000 in Chungcheong Province, this study conducted a feasibility study on the scope of congestion improvement projects. Further, traffic congestion management standards were further established by analyzing LOS as well as the speed of traffic presented by congestion criteria in the existing Project. According to the analysis according to the congestion management standard LOS suggested in this study, Asan city has the most major number of highways where LOS E occurs for more than 3 hours, followed by Sejong City and Gongju City. In addition, when comparing the ratio of the busy main roads according to the frequency of LOS E by city size, it was analyzed that the ratio and extension of the busy highways relative to the overall extension of the large Chungcheong area are similar to the ratio in small cities in the Chungcheong region. Therefore, traffic congestion occurred in small cities and the feasibility of the improvement project was revealed.



중소도시 교통혼잡도로 적용범위에 관한 연구 : 충청권 중심으로

권 현 중*, 오 주 택**
*주저자 : 한국교통대학교 건설환경도시교통공학부 석사과정
**교신저자 : 한국교통대학교 건설환경도시교통공학부 교수

초록


본 연구는 충청권 인구 50만 이하 중소도시에서 혼잡 실태 분석을 토대로 혼잡도로 개선사 업의 적용범위 타당성 연구를 진행하였다. 또한, 기존 「도시 생활교통 혼잡도로 개선사업」에 서 혼잡기준으로 제시하고 있는 통행속도 뿐만 아니라 서비스수준에 따른 분석도 진행하여 더 욱 더 설명력 있는 교통혼잡관리 기준을 설정하였다. 본 연구에서 제시한 혼잡관리기준 LOS에 따른 분석을 실시한 결과, LOS E 이하가 3시간 이상 발생하는 간선도로가 가장 많은 도시는 아산시이며, 세종시, 공주시 순으로 분석되었다. 또한, 도시 규모별 LOS E 이하의 발생빈도에 따른 혼잡 간선도로 비율을 비교해 보았을 때, 충청권 대도시(인구 50만 명 이상)의 전체 연장 대비 혼잡 간선도로 비율과 연장은 충청권 중소도시에서의 비율과 연장과 유사한 값을 나타내 는 것으로 분석되었다. 따라서 중소도시에서도 교통 혼잡이 발생하며 중소도시의 교통혼잡도 로 개선사업 타당성을 밝혔다.



    Ⅰ. 서 론

    1. 연구의 배경 및 목적

    우리나라는 1970년대 이후 간선도로 건설 중심의 도로정책을 바탕으로 국민들의 삶의 질 향상, 경제 활성 화 및 국토균형발전 등에 기여하였지만, 결과적으로는 간선도로 건설 중심의 도로정책은 도시 내 도로혼잡 문제를 가중시켰다. 도로혼잡이 발생하여 국민들의 생활에 불편을 주며, 물류비가 증가하여 국가경쟁력 저하 의 원인이 되었다. 이로 인해 도로교통혼잡구간은 지속적으로 증가하는 추세이며, 한국교통연구원의 전국 교통혼잡비용 산출과 추이분석, 2014 보고서에 의하면 2008년에는 27.7조원이 발생하여 2015년에는 33.3조 원으로 매년 수십조 원의 사회·경제적 손실이 발생하고 있는 것으로 분석되었으며, 특히 도시부 혼잡비용이 큰 폭으로 증가하고 있다. 이러한 교통 혼잡의 문제는 광역시뿐만 아니라 일반 대도시까지도 만연해 있어 심 각한 사회문제로 대두되고 있다.

    대도시권 교통 혼잡 해소 및 물류의 원활한 흐름을 위해 국가에서는 2006년부터 5년 단위의 ‘대도시권 교 통혼잡도로 개선사업’을 현재까지 3차에 걸쳐 추진 중에 있다. ‘대도시권 교통혼잡도로 개선사업’은 대도시 권의 주요 간선도로의 교통 혼잡의 해소, 물류의 원활한 흐름을 위하여 개선사업의 시행이 필요한 구간의 도 로에 대하여 5년마다 수립하는 사업을 의미한다. 현재 도로법에서 혼잡도로 개선사업이 국비지원 범위는 6 대 광역시 구역 내 읍·면 지역을 제외한 간선도로를 대상으로만 정의하고 있으나, 자동차 대수의 증가와 도 시화 현상으로 광역시뿐만 아니라 지자체 관리의 일반 대도시에서도 교통 혼잡은 매우 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정으로 현재 국비지원 범위로는 국가 교통혼잡문제 극복에 한계를 보이고 있다. 또한, 교통 혼잡으로 사회·경제적 비용손실의 증가가 지속하고 있는 인구 50만 명 이상의 대도시에서는 어려운 재정 여 건으로 합리적인 교통체계 수립에 어려움을 겪고 있지만 상대적으로 재정여건이 나은 광역시만 국비를 지원 받아 사업을 하는 것은 형평성 측면에 문제가 있다.

    따라서 이 문제를 해결하기 위해 최근 국회에서도 혼잡도로 개선사업 대상지역을 6대 광역시에서 광역시 를 포함한 인구 50만 이상 대도시지역으로 확대 등을 요구하는 다수의 의원입법발의안이 상정되었다. 혼잡 도로 개선사업 대상도시 변경은 대도시 중 교통 혼잡이 심각한 지역으로 확대해 도시기능을 활성화 시키고 지자체의 심각한 재정 부담을 경감시키는 목적을 가지고 있다. 하지만 정부는 대도시의 교통혼잡 해소를 위 해 대도시권의 간선도로, 광역도로 등의 많은 지원사업을 시행하고 대상 구간을 확대하고 있는 반면, 인구 50만 명 이하의 지방 중·소도시의 경우에는 교통 혼잡 해소를 위한 지원 사업이 상대적으로 열악하며, 복지 예산 증가, 도로사업 지원제도 폐지 등 혼잡도로에 대한 개선이 곤란한 실정이다.

    따라서 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 대도시뿐만 아니라 인구 50만 이하의 중·소도시 에서의 혼잡 실태 분석을 토대로 혼잡도로 개선사업의 적용범위 타당성 연구를 하고자 한다. 또한 현재 도시 생활교통 혼잡도로 개선사업에서 제시하고 있는 교통혼잡관리기준(평균통행속도)과 서비스수준(Level of Service)을 비교·분석하여 교통혼잡기준의 타당성을 확보하여 기존의 ‘대도시권 교통혼잡도로 개선사업’과 연 구의 차별성을 두고자 한다.

    2. 연구방법 및 범위

    본 연구에서는 현재 심화 확대되고 있는 중소도시의 교통혼잡실태 분석을 하기 위하여 혼잡관리기준으로 써 서비스수준(Level of Service)과 평균통행속도를 이용하였으며, 연구의 공간적 범위로는 충청권에 속해 있 는 인구 50만 명 이하의 중소도시를 공간적 범위로 설정하였다. 또한, 시간적 범위로는 KTDB에서 제공하는 2016년 교통 빅데이터(교통량, 통행속도 등) 자료와 2016년 Level 6 도로망 네트워크를 사용하였다.

    Ⅱ. 문헌 고찰

    본 연구의 분석에 앞서 국내·외 교통혼잡도로 개선사업 추진사례를 살펴보면 다음과 같다.

    1. 대한민국

    우리나라의 국가지원 교통 혼잡 개선사업으로는 국도대체 우회도로사업, 대도시권 교통혼잡도로 개선사 업 등이 존재한다. 국도대체 우회도로 건설 사업은 대도시와 주변 도시 간 통행 집중 및 교통 혼잡을 완화시 키고 교통수요가 집중되어 있는 도시지역 간선망 보완을 위해 추진된다(Hwang et al., 2000). 이러한 국도대 체 우회도로사업은 도시별로 독립된 노선 보다는 고속국도 및 기존 국도를 연계·보완하도록 일반국도 확충 사업과 병행하여 추진한다. 도시부 교통난 해소를 위한 국도대체 우회도로 공사비는 정부가 100%, 보상비는 동 지역은 지자체 100%, 동 외 지역은 정부가 100%로 지원할 수 있도록 하여 도시지역의 교통 혼잡에 따른 교통 불편을 완화할 수 있도록 투자 비중을 증가하고 집중 투자하도록 한다. 대도시권 교통혼잡도로 개선사 업은 국가차원의 교통혼잡비용 절감을 위해 도시부 도로에 대한 국비지원이 가능하도록 2004년 7월 도로 법 시행령을 개정하면서 추진하였다(Lim et al., 2011). 교통 혼잡 정도는 높지만 재정 자립도가 타 도시에 비해 높은 서울특별시를 제외한 대도시권을 대상으로 교통혼잡도로 개선사업을 위한 기본계획을 수립하였 으나, 지자체가 도시지역의 높은 토지보상비를 부담하게 되는 등의 문제로 추진이 지연되어 실효성 확보가 큰 문제점으로 지적되었다. 제2차 도로정비기본계획(2011~2020년)에서는 대도시의 교통혼잡구간 개선을 위 하여 대도시권 외곽 순환도로망 건설을 지속적으로 추진하고, 램프 미터링 등 기존 도로를 효율적으로 운영 하여 도로 신설 및 확장으로 교통 지·정체가 해소가 불가능한 수도권의 주요 고속도로의 확장, 단절구간 연 결 등을 통해 교통처리 용량을 증대하도록 하고 있다. 또한, 도시부 혼잡 완화를 위하여 다양한 도로정책을 시도함에도 불구하고 사업효과가 미흡함에 따라 기존 광역도로와 혼잡도로 개선사업을 통합하여 도시 내부 간선도로망 개선 사업으로 개편하고자 한다.

    2. 미국

    미국의 도로교통 혼잡 개선사업으로는 상시 혼잡지점 개선사업, 능동형 교통관리 프로그램, 버지니아 및 로드아일랜드 주의 STARS 프로그램, 미시간 주의 도시혼잡완화 프로그램 등이 있다(Cho et al., 2010). 상시 혼잡지점 개선사업은 IC 구간, 터널 및 지하차도 등 고속도로 또는 도시부 도로 접속지점 중 특정시간에 반 복적으로 발생하는 지점에 대한 재정지원 프로그램이며, 소규모 기하구조 및 운영 개선을 통해 혼잡을 완화 시키는 저비용 단기사업이다. 능동형 교통관리 프로그램은 영국에서 최초로 도입한 시스템으로써 상습적인 지·정체가 발생하고, 교통사고가 많은 고속도로 구간을 대상으로 갓길(hard shoulder)통행을 허용하여 빠르게 교통 혼잡을 완화시키고 교통사고 및 지정체로 발생되는 사회적 비용을 최소화 하는 시스템이다. 미국에서 는 능동형 교통관리 체계의 범위를 확장하여 갓길 차로 운영뿐만 아니라 가변진입통제, 시간제 길어깨 사용 등 다양한 기법을 제시하였다. 능동형 교통관리는 통행비용과 교통정체 해소에 효과적인 것으로 분석된다 (Park et al., 1994). 버지니아 및 로드아일랜드 주의 STARS(Strategically Targeted Affordable Roadway Solutions) 프로그램은 막대한 사업비가 수반되는 대규모 도로 시설확충사업을 시행하기에 재정여건이 열악한 지자체 를 지원하는 프로그램이다. 또한 교통 혼잡이 발생하는 병목구간의 교통문제를 완화하고, 심각한 교통 혼잡 및 안전성 문제를 해결하는데 그 목적을 두고 있다. 마지막으로 미시간 주의 도시혼잡완화 프로그램 (Category C-Urban Congestion Relief Program)은 혼잡이 극심한 도심지역의 LOS 개선, 도시부 혼잡도로의 사 고비율 감소, 도시부 혼잡도로의 노면상태 개선에 부합하는 교통개선사업에 재정지원을 해주는 프로그램이 다. 도시혼잡완화 프로그램은 미시간 주에서 인구 4만 명 이상의 시 또는 군 규모의 도시에 해당되며, 최소 일 통행량 기준을 마련하여 2차로 미만 도로에서는 하루 교통량 1만 대 이상, 2차로 이상 도로에서는 하루 교통량이 2만 대 이상인 지역에 한하여 지원한다(Sim et al., 2010). 주요 사업은 차로 확장사업, 좌회전 차로 개설 또는 개선사업, 교차로 개선사업 또는 TSM(교통운영체계 개선사업) 등 교통 혼잡 해소를 위한 사업이 며, 국가 재정지원은 운영 및 관리비를 제외한 총사업비의 80%를 지원한다. Fig. 1

    3. 영국

    영국의 국가지원 교통 혼잡 개선사업으로는 도시혼잡개선 프로그램(UCP)과 혼잡개선성과기금(CPF), 교통 혁신기금(TIF)과 도시도전기금(UCF) 등이 있다(Yeo et al., 2003). 영국 정부는 국가 발전을 위해 정부의 30대 달성목표(National Public Service Agreements, PSA)를 설정하였으며, 그 중에서 교통부문의 달성 목표는 경제 발전에 기여할 수 있는 안정적이고 효율적인 교통망을 구축하는 것이다(Hong et al., 2015). 교통부문의 목표 달성을 위해 4개의 성과지표를 설정하였는데 그 중 하나가 도시교통혼잡개선 사업이다. 도시혼잡개선 프로 그램은 PSA의 성과지표인 혼잡개선을 위해 지자체와의 협력강화 및 관리, 감독에 목적이 있다. 대상 지역은 영국의 10대 광역 도시권이며, 이 지역 내의 혼잡이 심한 주요 간선도로를 대상도로로 선정한다.

    혼잡개선성과기금(CPF)은 영국 교통성과 재정성과의 협의 하에 관련기금을 조성하여 도시혼잡개선 프로 그램에 따라 혼잡개선 목표를 달성한 각 지자체에 성과급 형식으로 지급된다(Kwon et al., 1999). CPF는 일 반적인 국가의 재정보조사업과 달리 지자체의 선투자로 인한 결과 또는 성과 중심으로 정량적 목표달성 여 부를 판단하여 지원하는 성과방식으로 이를 위해 지자체의 자발적 혼잡개선을 유도한다. 영국 정부는 미래 국가 전략 차원에서 교통을 국가 경쟁력 강화의 중요한 수단으로 판단하고 2004년 교통혁신기금(TIF)을 마 련한다. 기금의 일부는 교통 혼잡 감소를 위한 사업에 사용되는 혼잡기금으로 가격정책(ex, 혼잡통행료)을 수반하는 혼잡개선사업 또는 수요관리사업에 중점적으로 사용되고 있다. 중점 교통 혼잡 개선사업은 혼잡 통행료, 가격정책을 수반한 대중교통 활성화 정책, 신호최적화 등의 사업이다. 도시도전기금(UCF)은 그간 운영되어 오던 교통혁신기금(혼잡부문)의 범위를 좀 더 확대하여 혼잡통행료 정책 중심의 사업에서 교통안 전, 탄소배출 저감과 대기 질 향상과 같은 환경개선 그리고 무동력 교통수단 활성화 정책(보행 및 자전거 교통개선)을 포함한 사읍을 위한 기금이다. UCF는 교통가격정책 사업에 중점을 두었던 교통혁신기금에 비 해 보다 다양한 목표를 설정하여 각 지자체에 적용이 확대된 점과 지속적으로 중요시 되고 있는 대기환경 문제와 교통안전 문제를 강조한 측면은 인정받을 수 있으나 새로운 기금조성이 아니라 기존의 기금운용방 식을 좀 더 다양하게 운용한다는 것에 불과하여 교통부문 발전에 크게 기여할 것으로는 보지 않는다(Back et al., 2009).

    국내·해외사례 중심으로 교통혼잡도로 개선사업 투자 규모를 비교할시, 현재 우리나라의 경우 국가 교통 혼잡비용 절감을 위해 국비가 지원되는 규모 기준은 인구 50만 이상의 대도시권으로 교통혼잡도로 개선사업 범위가 국한 되어 있다. 하지만, 해외 사례 중 미국과 영국은 주 단위 또는 각 지자체 단위로 사업이 시행되 고 있으며, 현재 우리나라 달리 중·소도시를 고려한 투자를 지원하고 있다. 이에 따라, 현 실정에 맞는 우리 나라의 50만 이하의 중·소도시에서 발생되는 교통혼잡비용 문제점들을 해결하기 위하여 50만이상의 대도시 뿐만 아니라 인구 50만 이하의 중·소도시에서의 혼잡 실태 분석을 고려한 교통혼잡도로 개선사업의 적용범 위 타당성 연구를 하고자 한다.

    Ⅲ. 데이터 구축

    본 연구의 효율적인 데이터 분석 및 운영을 위해 전국 기반의 GIS Data와 교통 빅데이터(교통량, 통행속도 등)를 충청권의 중·소도시로 세분화하여 연결하였다. 교통 빅데이터는 KTDB에서 제공하는 자료로써 교통량 은 시간대별, 차종별, 도로별로 데이터가 구축되어져 있으며, 통행속도는 시간대별 평균통행속도로써 교통량 과 동일하게 도로별로 DB가 구축되어져있다. 또한, 혼잡관리 기준 제시를 위한 링크별 도로종류별 용량, V/C, 서비스수준(LOS) 등을 추가한 분석 DB를 구축하였다. <Fig. 2>는 분석을 위한 자료 구축의 과정을 표 기하였다.

    또한, 기존 ‘대도시권 교통혼잡도로 개선사업’에서는 주요 간선도로 및 보조 간선도로를 사업의 대상도로 로 지정하였다. 도시별 간선도로를 선정하기 위해 각 도시의 도로교통 관련 법정계획 중 도로정비기본계획, 도로건설관리계획, 도시교통정비기본계획 등을 검토하여 선정하지만 중·소도시에서는 도로건설관리계획 및 도로정비기본계획이 수립되어지지 않은 도시가 있어 본 연구에서는 간선도로의 조작적 정의를 도시별 모든 고속도로 및 도시고속화 도로, 일반국도, 국가지원지방도 및 지방도는 왕복 4차로 이상, 시·군도는 왕복 6차 로 이상으로 간선도로를 정의하여 데이터를 구축하였다.

    도시별 GIS Data와 교통 빅데이터의 기초통계 분석 결과를 살펴보면, 대상도시 중 충주시가 링크 5,676개, 연장 1,153.9km로 가장 많은 도로를 포함하고 있으며, 계룡시가 링크 703개, 연장 84.7km로 가장 적은 도로 를 포함하는 것으로 나타났다. <Table 1>의 교통 빅데이터 중 교통량과 평균통행속도의 기초통계를 살펴보 면, 아산시가 전체 교통량이 거리가중평균 3,784대/일/km로 가장 많았으며, 보령시가 거리가중평균 1,642대/ 일/km로 가장 적게 분석되었다. 평균통행속도는 제천시가 평균 40.5km/h로 가장 낮게 나타났으며, 계룡시가 평균 57.8km/h로 나타났다.

    Ⅳ. 교통 빅데이터를 활용한 혼잡실태분석

    본 연구는 충청권 인구 50만 이하의 중소도시 교통혼잡실태 분석을 위하여 기존 혼잡도로를 구분하는 척 도인 통행속도 분석뿐만 아니라 서비스 수준(LOS)에 따른 발생빈도 분석 또한 실시하여 기존 혼잡관련 사업 및 연구와 차별성을 두어 본 연구의 유의미함을 나타내었다. 분석 시, 공간적 범위의 분류는 도시별 도시전 체(동 지역+읍・면 지역), 동지역, 읍·면지역으로 총 3가지 형태의 공간적 구분으로 세분화하여 분석하였다.

    1. 서비스수준에 따른 분석

    서비스 수준에 따른 분석으로는 다음과 같다. 도시전체(동+읍·면지역)의 서비스 수준(LOS) E가 3회 이상일 때, 충주를 포함한 10개의 도시 중 연장 대비 높은 비율을 차지하는 도시는 아산시(11.6%), 세종특별자치시 (6.8%), 계룡시(3.5%) 순으로 분석되었다. 서비스 수준(LOS) E 이하가 3회 이상일 때, 아산시(11.6%), 세종특별자 치시(6.8%)로 분석되었고. 서비스 수준(LOS) E 이하가 4회 이상일 때, 아산시(10.9%), 세종특별자치시(6.6%)로 두 가지 기준 모두 아산시가 세종특별자치시에 비하여 상습적으로 정체되는 구간이 많은 것으로 분석되었다.

    동 지역의 서비스 수준(LOS) E 이하가 3회 이상일 때, 충주를 포함한 10개 도시 중 연장 대비 높은 비율 을 차지하는 도시는 아산시(6.7%), 세종특별자치시(6.3%), 계룡시(3.5%) 순으로 분석되었다. 서비스 수준 (LOS) E 이하가 3회 이상일 때, 아산시(6.7%)가 세종특별자치시(6.7%)에 비하여 상습적으로 정체되는 구간이 많은 것으로 분석되었고. 서비스 수준(LOS) E 이하가 4회 이상일 때, 세종특별자치시(6.1%)와 아산시(6.1%) 가 계룡시(3.2%)에 비하여 상습적으로 정체되는 구간이 많은 것으로 분석되었다.

    읍·면지역의 서비스 수준(LOS) E 이하가 3회 이상일 때, 충주를 포함한 10개의 도시 중 연장 대비 높은 비율을 차지하는 도시는 아산시(4.9%), 논산시(0.6%), 세종시(0.5%) 순으로 분석되었다. 서비스 수준(LOS) E 이하가 3회 이상일 때, 아산시(4.9%), 논산시(0.6%)로 분석되었고, 서비스 수준(LOS) E 이하가 4회 이상일 때, 아산시(4.8%), 논산시(0.6%)로 두 가지 기준 모두 아산시가 논산시에 비하여 상습적으로 정체되는 구간이 많 은 것으로 분석되었다. 도시별 LOS E 이하의 발생빈도 분석 내용은 다음 <Table 2>와 <Fig. 3>과 같다.

    2. 평균통행속도에 따른 분석

    평균통행속도에 따른 분석은 KTDB의 교통 빅데이터 중 통행속도 데이터를 사용하였으며, Data 자체가 시 간대별 평균통행속도를 나타내고 있기 때문에 본 분석에서는 데이터 본연의 값을 사용하였다. 평균통행속도 에 따른 발생빈도 분석을 실시한 분석결과는 다음과 같다. 도시전체(동+읍·면지역)의 평균통행속도에 따른 분석에서는 35km/h 이하 기준일 때, 충주시를 포함한 10개 도시 중 연장 대비 가장 높은 비율을 차지하는 도 시는 아산시로 분석되었고, 상습적으로 교통혼잡구간이 많을 것으로 분석되었다. 단, 계룡시는 모든 구간에 서 기준을 충족하는 구간이 없는 것으로 분석되었다.

    동 지역의 평균통행속도에 따른 분석에서는 35km/h 이하 기준일 때, 충주시를 포함한 10개 도시 중 연장 대비 가장 높은 비율을 차지하는 도시는 충주시로 분석되었다. 15km/h 이하 기준 일 때, 당진시(1.3%)는 충 주시를 포함한 10개 도시 중 가장 높은 비율을 차지하는 도시로 상습적으로 교통 혼잡구간이 많을 것으로 분석되었다. 또한, 15km/h 이하일 때를 제외한 20km/h 이하 ~ 35km/h 이하 기준일 때, 충주시는 10개의 도시 중 연장 대비 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 분석 되었고. 상습적으로 교통 혼잡구간이 많을 것으로 분 석되었다. 단, 계룡시는 기준을 충족하는 구간이 없는 것으로 분석되었다.

    읍·면지역의 평균통행속도에 따른 분석에서는 35km/h 이하 기준일 때, 충주시를 포함한 10개 도시 중 연 장 대비 가장 높은 비율을 차지하는 도시는 아산시로 분석되었고, 상습적으로 교통혼잡구간이 많을 것으로 분석되었다. 단, 보령시와 제천시, 계룡시는 모든 구간에서 기준을 충족하는 구간이 없는 것으로 분석되었다. 도시별 평균통행속도발생빈도 분석 내용은 <Table 3>과 <Fig. 4>와 같다.

    Ⅴ. 분석결과에 대한 논의

    본 연구에서는 충청권 인구 50만 명 이하 중소도시의 혼잡실태분석을 위하여 혼잡을 표현하는 척도로 통 행량과 도로의 용량을 감안한 LOS 또는 도로의 통행속도를 사용하였다. 기존 도시 생활교통 혼잡도로 개 선사업에서는 교통혼잡관리 기준을 단속류와 연속류를 구분하여 통행속도 및 발생횟수를 기준으로 제시 하였다. 하지만 검지기가 설치되어 있는 일부 도로에 대해서만 분석이 가능하며, 모든 도로의 혼잡 정도를 추정하기에는 대표성이 부족하다. 또한, 통행속도 값만으로는 도로의 특성을 반영한 혼잡을 설명하는 것에는 한계가 있다. 예를 들어, 간선도로 A와 B의 통행속도가 모두 20km/h라 할지라도, 간선도로 A의 설계(자유)속 도 70km/h, 간선도로 B의 설계(자유)속도 40km/h라면 간선도로 A와 B의 혼잡강도는 매우 큰 차이가 있기 때 문이다. Table 4

    따라서 본 연구에서는 혼잡판정을 위한 효과척도로 통행속도, 통행량, 도로용량을 종합적으로 반영하는 혼잡정도 지표인 서비스 수준(LOS)을 판정 기준으로 적용하였다. LOS E는 자유속도(법정제한속도)의 1/3 이 하의 통행속도를 나타내는 지표로서 일반적으로 혼잡을 표현할 때의 지수로 활용되기 때문이다. 또한, 교통 혼잡관리 명확한 기준을 설정하기 위해 LOS E 이하가 3시간 이상 발생하는 구간과 4시간 이상 발생하는 구 간을 중점을 두고 분석한 결과, 상시혼잡을 정의할 수 있는 1일 혼잡발생시간(빈도수)은 1일 외부활동 평균 시간(15시간)의 20%인 3시간 이상 교통 혼잡을 경험하는 것을 최종 교통혼잡관리 기준으로 설정하였다.

    도시규모 별 LOS E 이하 3시간 기준 발생빈도에 따른 혼잡 간선도로 비율의 광역시 도시는 대전광역시 로 24.6%로 분석되었고, 50만 이상~100만 명 미만 대도시는 청주시와 천안시로 혼잡 간선도로 비율은 9.8% 로 분석되었다. 충청권 중소도시를 인구규모 기준으로 15만 명 이상(중도시)과 15만 명 미만(소도시)으로 구 분하여 분석한 결과, 도시규모 15만 명 이상 중도시는 혼잡 간선도로 비율은 4.5%로 분석되었으며, 15만 명 미만 소도시는 혼잡 간선도로 비율은 1.5%로 분석되었다. 충청권의 15만 명 이상 중도시(4.5%)와 15만 명 미 만 소도시(1.5%)를 합한 비중은 기존 대도시 혼잡 간선도로비율(9.8%) 보다 작은 것으로 분석되었지만, 혼잡 간선도로 연장의 경우 15만 명 이상 중도시(36.1km)와 15만 명 미만 소도시(8.2km)를 합한 연장은 50만 이 상~100만 명 미만(34.1km) 보다 큰 것으로 분석 되었다. 따라서 연구범위에 해당되는 충청권 15만 이상 중도 시와 15만 미만의 소도시의 간선도로의 교통혼잡구간이 많은 것으로 분석되었다.

    Ⅵ. 결 론

    본 연구에서는 충청권 인구 50만 이하 중·소도시에서 혼잡 실태 분석을 토대로 혼잡도로 개선사업의 적용 범위 타당성 연구를 하고자 하였다. 이를 위해 KTDB에서 제공하는 GIS Data와 교통 빅데이터를 활용하여 기존 도시 생활교통 혼잡도로 개선사업에서 혼잡기준으로 제시하고 있는 통행속도 뿐만 아니라 서비스수 준에 따른 분석도 진행하여 더욱 더 설명력 있는 교통혼잡관리 기준을 설정하고자 하였다. 또한 대도시권 교통혼잡도로 개선사업의 대상범위인 인구 50만 명 이상인 도시들과 혼잡 실태에 대해 비교·분석하여 본 연구의 타당성을 확보하고자 하였다.

    본 연구의 적용범위 타당성과 합리적 개선을 위해 교통혼잡관리 기준으로 통행속도를 사용하는 것은 모 든 도시부 도로의 혼잡 정도를 추정하기에 대표성이 부족하고, 통행속도 값만으로는 도로의 특성을 반영한 혼잡을 설명하는 것에는 한계가 있기 때문에 본 연구에서는 혼잡판정을 위한 효과척도로 통행속도, 통행량, 도로용량을 종합적으로 반영하는 혼잡정도 지표인 서비스 수준(LOS E)을 판정 기준으로 적용하였다. 또한, 상시혼잡을 정의할 수 있는 1일 혼잡발생시간은 1일 외부활동 평균시간(15시간)의 20%인 3시간 이상 교통 혼잡을 경험하는 것을 최종 교통혼잡관리 기준으로 설정하였다.

    혼잡관리기준 LOS에 따른 분석을 실시한 결과, LOS E 이하가 3시간 이상 발생하는 간선도로가 가장 많 은 도시는 아산시(16.5km)이며, 세종시(9.8km), 공주시(6.2km) 순으로 분석되었다. 또한, 도시 규모별 LOS E의 발생빈도에 따른 혼잡 간선도로 비율을 비교해 보았을 때, 충청북도 및 충청남도의 대도시(인구 50만 명 이 상)의 전체 연장대비 혼잡 간선도로 비율(22.4%)과 연장(34.1km)은 충청권 인구 15만 명 이상 중소도시에서 의 비율(23.7%)과 연장(36.1km)으로 유사한 값을 나타내는 것으로 분석된다.

    따라서 충청권의 중소도시에서도 교통 혼잡이 발생하며, 대도시(인구 50만 명 이상)와 비교하였을 때 교통 혼잡 정도가 유사한 수치를 나타내고 있다. 따라서 일반 중소도시까지 교통혼잡도로 개선사업 대상을 확대 할 필요성이 있다고 판단된다.

    정책적 제언으로 본 연구를 통해서 첫 번째, 교통혼잡도로에 관한 도로법의 개정뿐만 아니라 도로법 시행 령에 일반 중소도시 국비지원 비율 또는 범위 확장 등에 대한 명문화가 필요하다.

    두 번째, 도시부 혼잡의 근본적 해결을 위해서는 도로의 신설·확장 사업인 대규모 도로건설사업 뿐만 아 니라 주요 교차로 및 단거리 병목구간에 대한 운영체계 개선 및 효율화 개선기법을 적용하는 소규모 건설사 업의 도입이 필요하다. 또한 중소도시를 위한 교통 혼잡 발생 지점 및 단구간 개선을 위한 저비용·단기간의 소규모 도로건설사업이 필요하며 사업유형을 다각화 시키는 것이 중요하다고 판단된다.

    마지막으로 대규모 도로건설사업의 사업비 규모가 커서 지자체 매칭펀드 미확보, 낮은 국가지원 비율로 인한 예산확보의 어려움 등의 원인으로 기본계획 및 사업계획에 따라 사업이 시행되지 않고 사업지연 발생 하고 있어, 교통혼잡도로 관련 사업의 실효성 및 지자체 재정부담 완화를 통한 사업효율성 증대를 위해 국비 보조비율의 합리적 향상 또한 필요로 하다고 생각된다.

    분석 결과를 바탕으로 향후연구에서는 전국 중소도시의 교통혼잡에 대한 보다 심층적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 기존 대도시권 교통혼잡도로 개선사업은 정책적, 경제적인 요소들을 고려하여 인구 50만 명 이상인 도시를 대상범위로 설정하였으나, 정책적, 경제적 요소의 문제가 해결되어 적용범위를 확대하였을 때의 상황을 고려하여 대안을 마련한다면 보다 신뢰성 있고, 신속한 교통혼잡도로 개선사업이 진행될 것이 라고 판단된다. 또한, 본 연구에서는 GIS Data와 교통 빅데이터를 활용해 서비스수준 분석을 실시하여 보다 나은 교통혼잡관리 기준을 설정하였으나, 도로의 기하구조 등 세밀한 교통여건에 대해 LOS 분석시 고려하 지 못하여 불완전한 LOS 값으로 구축되었으며, 교통 빅데이터 중 교통량은 지역 간 이동되는 교통을 고려하 지 못하기 때문에 도시끼리의 통행특성을 고려하지 못한 한계점을 가지고 있다. 향후 연구에서 도로의 기하 구조 등 공간적 요소와 도시별 사회적 특성까지 반영할 수 있다면, 더욱 현실적인 LOS 분석을 실시하여 혼 잡구간을 도출됨과 동시에 교통혼잡도로 개선사업 시 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

    Figure

    ITS-18-3-34_F1.gif

    The scope of study

    ITS-18-3-34_F2.gif

    The process of data building

    ITS-18-3-34_F3.gif

    Analysis of LOS by City

    ITS-18-3-34_F4.gif

    Analysis of the average speed per city(35km/h)

    Table

    GIS Data and Basic Statistics of Traffic Big Data

    Frequency of occurrence of LOS E in each city

    Frequency of occurrence of Average traffic speed less than 35km/h in each city

    The ratio of Congestion Main Roads to the frequency of occurrence of LOS E

    Reference

    1. Baek S. , Choi Y. and Kang J. (2009), “Calculation of traffic congestion cost on expressway in summer acation,” Proceedings of the KOR-KST Conference, vol. 61, pp.1037-1042.
    2. Cho J. and Hwang G. (2010), “Improving the Estimation Method of Traffic Congestion Costs,” Journal of the Korean Society of Transportation, vol. 28, no. 1, pp.63-74.
    3. Hong S. , Park J. , Yun I. and Kim S. (2015), “An Estimation on Traffic Congestion Cost based on VDS Data,” Transportation Technology and Policy, vol. 12, no. 5, pp.13-18.
    4. Hwang S. (2000), Introduction of congestion management system in Korea, The Korea Transport Institute.
    5. Kwon H. and Hwang S. (1999), “Effects of Urban Freeway Incidents on Traffic Congestion,” Society of Korea Industrial and Systems Engineering, vol. 22, no. 49.
    6. Lim S. and Kim T. (2011), “Study for Traffic Congestion Area Definition Method with O/D, RCI and TRI in Incheon City,” Transportation Technology and Policy, vol. 8, no. 1, pp.73-82.
    7. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (2013), Korea Highway Capacity Manual.
    8. Park C. and Jin S. (1994), “A Behavioral Analysis of Automobil Users Apply Consection Tall Theory,” Korea Institute of Science and Technology, vol. 12, no. 4, pp.131-151.
    9. Sin U. and Kim J. (2010), Lane Managing Methodologies For Mitigating Traffic Congestions at Expressways, Anyang University, no. 7, pp.161-174.
    10. The Korea Transport Institute (2018), A Feasibility Study on the Development of Traffic Congestion Road in the Metropolitan Area.
    11. Yeo H. and Jeong J. (2003), “A Study on Congestion Management Index in Korea,” Proceedings of the KOR-KST Conference, no. 44.

    저자소개

    Footnote