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Based on the latest survey, the volume of traffic has increased as the economy of Korea improves.Consequently, traffic accidents also steadily increased. Specially, at intersections where 51.7percentof the total 163,078 cases occured. In unsignalized intersections, 34,180 cases occured or 41 percentof the total cases.

Although rotary has been introduced to minimize crashes beetween cars at existing intersections,traffic accidents at these areas did not decrease. Because of this, intersections were later replaced byroundabouts. Roundabouts were introduced and installed all over the country in 2009 at about 100locations. To maximize roundabout s effectiveness, a study on the development of forecasting modelfor accidents were conducted simultaneously. However, these studies only analyzed the relationshipbetween simple cases of accidents and geometric design elements, not including the characteritics ofroundabout based on its land use.

In this paper, to define the impact factors affecting roundabout traffic accidents considering landuse characteristic, 130 locations were investigated and 83 locations were finally selected for furtherstudy. Traffic accidents data were taken from the national police s 2010 data. PLS regressionanalysis method is used for this report.

Analysis show that the traffic volume is the most important variable both in commercial andbusiness areas. The number of legs in the roundabout is found to be the most important element atcommercial areas. While the crossing angle is identified as the most important elements at residentialareas.

토지이용별회전교차로교통사고영향요인규명에관한연구

박석성1) 권상섭2) 조영제3) 박선수4) 김윤수5)

1. 서론

2. 이론적고찰

3. 자료수집및조사방법

4. 분석결과및해석

5. 결론

A Study on Derivation of Impact Factors Affecting Roundabout Traffic Accidents by Land Use Characteristic

1) 임원실 사장·도로 및 공항기술사([email protected])2) 임원실 부사장·도로 및 공항기술사([email protected])3) 도로본부 상무·도로 및 공항기술사([email protected])

4) 도로본부 부장([email protected])5) 도로본부 대리([email protected])

www�yooshin�co�kr_49

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▲⃝유신기술회보 _기술자료

50_제18호

1. 서론

1.1 연구배경

현재우리나라는경제성장과더불어교통량이매

년증가하고, 교통사고의발생또한꾸준히늘어이

로인한교통사고의발생으로인적피해뿐만아니라

사회·경제적손실도크게발생하고있다. 특히, 교

통사고발생중교차로에서발생하는교통사고비율

이전체교통사고의51.7%에달할정도로큰비중

을차지하고있어이에대한개선방안이시급한실

정이다. 이에, 국내에서는교통의원활한소통과안

전을도모할뿐만아니라, 주변환경과의조화를고

려하며, 녹색교통을위한정책이활발히진행되면

서기존신호교차로에서회전교차로의도입및확대

적용을실시하고있다.

이에, 국내에서는기존신호교차로의문제점을해

소하기위해미국의로터리(Rotary) 방식을도입

하여 운영을 실시하였으나, 로터리의 회전반경이

넓고진입차량에우선권을부여하는제도로인해로

터리내의정지현상및진입차량의과속, 회전차량

과의상충이빈번히발생하여적극적인활용이되

지않았다.

하지만, 이런한 문제점을 개선한 회전교차로

(Roudabout)가 미국은 물론 유럽에서 활성화되

기 시작했으며, 국내에서도 회전교차로 설계지침

(잠정) 작성·보급을국토해양부에서시작하여 09

년에는 전국에 100여 개의 회전형 교차로가 설

치·운영되었고특히, 교통운영체계선진화방안으

로회전교차로를포함하여전국순회교육및홍보

를실시하고있으며관련R&D의확대시행, 회전

교차로 시범도시사업(제주도)을 시행하여「회전교

차로와함께하는녹색교통시범도시」모델을제시

하는등회전교차로의도입및확대적용이활발히

진행중에있다.

이러한 회전교차로의 도입과정에서 회전교차로

의많은장점중특히, 교차로사고감소목적을보

다구체적이고체계적으로정립하기위하여통계적

[표 1] 평면교차로 운영방식 및 연구목적

신호교차로 로터리 도입 회전교차로 도입

•교통량에 적합한 신호주기 미흡•전체 교통사고 중 44% 차지(08‘)•국내 교차로 대부분에 설치

▶ 쾌적하고 안전한 회전교차로의 활성화를 위해 토지이용별 회전교차로 교통사고 영향요인 규명 필요

•진입차량 우선권으로 잠금현상 발생•큰회전반경으로고속진입차량사고빈번•부지제약으로 주요도심 내 설치 곤란

•회전차량 우선권으로 잠금 현상 없음•사고율 감소하나 기하구조 개선 필요•기하구조개선통한사고감소연구활발

➡ ➡

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분석방법을이용한사고예측모형개발연구가활발

히진행되어왔다. 하지만기존연구에서는개별회

전교차로의기하구조적인측면을중심으로사고예

측모형개발에중점을맞추었으나교통량및차량

의운행속도등이상이하고, 설치유형·특성에따

라도심의주거지역내에교통정온화목적및간선

도로에불필요한정체해소목적으로위치에구애

받지않고설치되는회전교차로의토지이용별사고

영향요인에대한분석은이루어지지않았다.

따라서 본 연구에서는 토지이용별(상업·업무,

주거지역) 회전교차로의 교통사고 영향요인을 분

석·규명하여회전교차로가보다안전하고쾌적한

친환경교차로로서정착될수있도록하고자한다.

1.2 연구내용 및 방법

[그림1]은본연구의흐름도이다.

단계별로보면, 첫째, 회전교차로자료수집단계

에서는국내교차로총130(로터리포함)개의회전

교차로를 조사한후본연구에적합한총83개의

회전교차로를선정하고국내·외관련문헌조사를

실시하였다. 또한각회전교차로에대한교통량, 사

고건수, 기하구조조사및토지이용현황등을조사

하였다.

둘째, 독립변수 및 종속변수 선정단계에서는

SPSS분석방법을사용하여기조사된자료를토대

로본논문에적합한독립변수를선정하였고, 종속

변수는 토지이용별로 상업·업무지역의 교통사고

건수와주거지역교통사고건수로분류하였다.

셋째, PLS회귀분석단계에서는종속변수와독립

변수의관련정도를파악하여토지이용별사고영향

요인을규명하고자하였다. 기존의다중회귀분석의

OLS 추정방법은표본수가적을경우에다중공선

성1)이발생한다는점에서명확한영향요인을도출

하기에는한계가있을수있어본연구에서는PLS

회귀분석을사용하였다.

넷째, 분석및결과도출단계에서는도출된결과

를분석하여기존연구에서다루어진교통사고영

향요인의상호비교를통하여공통적인변수들을재

확인하고추가로규명된요인들에대한고찰을실

시하였다.

마지막으로, 토지이용별회전교차로의사고영향

요인규명결과에대한보완사항및개선점등을파

악하고, 실무에적용할수있는방안및효과에대

하여고찰하였다.

[그림 1] 연구 흐름도


토지이용별 회전교차로 교통사고 영향요인 규명에 관한 연구

회전교차로 자료수집 ⇨

⇨

⇨

⇨

독립변수 및종속변수 선정

PLS 회귀분석 ㆍ사고영향 요인 분석

분석 및 결과 도출

ㆍ국내 설치 현황ㆍ국내ㆍ외 문헌 조사ㆍ현장조사

ㆍSPSS상관분석 실시- 종속변수 : 상업ㆍ업무 및주거지역 사고건수- 독립변수 : 기하구조 등

ㆍ결과 분석 및 비교 분석- 영향 요인 규명- 기존논문과의공통변수확인

결론 및 향후 과제

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52_제18호

2. 이론적고찰

본장에서는회전교차로의전반적인개요, 운영

원리및역사에대하여설명하고특히, 본연구에서

주요하게다룰회전교차로의교통사고영향요인과

관련하여교통사고감소국·내외사례소개및기

존문헌고찰을통하여본연구의방향및차별성에

대하여서술코자한다.

2.1 회전교차로 정의 및 특성

2.1.1 회전교차로 개요

회전교차로(Roundabout)는 평면교차로의 일

종으로교차로중앙에원형교통섬을두고교차로를

통과하는자동차가원형교통섬을우회하도록하는

교차로형식이다.

구성요소로는중앙교통섬, 회전차로, 진입·진출

차로, 분리교통섬등이있으며, 내접원지름은중앙

교통섬지름과회전차로폭을포함하고, 중앙교통

섬 제원에는 내측길어깨 폭과 화물차 턱(Truck

Apron) 폭이포함된다. 구성요소는[그림2]와같다.

[표 2]는 회전교차로와로터리의특징을비교한

것이다. 로터리는 진입차량에 통행우선권이 있어

상대적으로높은속도로진입할수있도록설계되

어있고교차로의지름이크기때문에, 로터리내

속도가높아교통사고가빈번히발생한다.

2.1.2 회전교차로 특징 및 유형

1) 지체 감소 및 안전성 향상

일반적으로신호교차로는교통량변화에따라신

호시간이연동하지않아신호지체가발생한다. 특

히늦은야간과같이교통량이적은시간대에는불

필요한 신호대기 시간으로 인하여 지체가 발생한

다. 따라서일정수준이하의교통량에서는회전교

차로가신호교차로에비해교차로지체가낮으며,

좌회전교통량이많은교차로일수록회전교차로가

신호교차로에비해운영측면에서효율적이다.

회전교차로는일반적인평면교차로에비해자동

차간상충횟수및자동차와보행자간상충횟수가[그림 2] 회전교차로 구성요소

[표 2] 회전교차로와 로터리의 차이

구분 회전교차로 로터리

진입방식 •회전차량 우선 •진입차량 우선

회전부 •대규모 지양 •비교적 대규모

형식 •정형화 •비정형화

분리교통섬

설치전경

•필수적 •선택적

설계특성•저속진입 유도•주·정차 금지

•고속진입•주·정차도 허용

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적고, 교차로진입부와교차로내에서감속운행을

유도하여안전성이높다.

교차로형태별자동차간상충회수의비교는[그

림3]과같다.

2) 기본유형 및 계획 기준

회전교차로의 기본유형은 설계기준자동차와 진

입차로수에따라소형, 1차로형, 2차로형으로구분

되며, 계획교통량과설계기준자동차를고려하여적

정유형을산정한다.

소형 회전교차로의 설계기준자동차는 소형자동

차이다. 따라서, 소형회전교차로의기하구조, 제원

으로는소방차등긴급자동차의통행이불가능하여

중앙교통섬을 사면돋움하거나 노면표시로 설치하

여횡단이가능하게할수있다.

1차로형및2차로형회전교차로는진입·진출차

로수및회전차로수에따라구분되며설계기준자

동차는 대형자동차 또는 세미트레일러이다. 중앙

교통섬은횡단할수없으며화물차턱이있어설계

기준자동차의원활한통행이가능하다. 편도2차로

와 1차로도로가교차하는경우에는최대진입차로

수가 2개이므로 2차로형회전교차로제원을적용

하여설계한다.

[그림 4]는 회전교차로의기본형태를나타낸것

이다.

회전교차로유형별계획기준은해당교차로여건

에맞는설계제원에따라 [표 3]에 제시된교통량

내에서선택적으로사용할수있다.

2.1.3 회전교차로 교통사고 감소 사례

1) 국내 사례

①강원도화천군진입오거리

강원도서북부지역의화천군진입오거리는관광

성수기차량증가로심한교통난을겪고있는지역

이다. 특히매년 2차례에걸쳐실시되는축제기간

에는 화천읍으로 진입하는 차량들이 한 방향으로

총 상충 횟수 : 32회 총 상충 횟수 : 8회

[그림 3] 자동차간 상충횟수 비교

소형회전교차로 1차로형 회전교차로

2차로형 회전교차로 진·출입부 연계형

[그림 4] 회전교차로 기본유형

[표 3] 유형별 계획기준(단위 : 대/일)

유 형 소 형 1차로형 2차로형

계획교통량주) 12,000 20,000 32,000

주) 각 접근로 교통량을 합한 교차로 전체 교통량임

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54_제18호

집중되어교차로부근에서정체가극심하게발생하

고있는실정이다. [그림5]는화천군진입오거리의

교차로현황및축제기간진입차량정체현황을나

타낸것이다.

[그림5]와같이매년관광사업및축제등으로인

하여극심한교통난을겪고있는화천군진입오거

리(화천읍 하리5-3번지 일원)에 회전교차로 반경

R=20m의 회전교차로를 2005년 12월에 설치하

여운영하였다. 설치후개선효과및전경은[표4]

에나타내었다.

2) 국외 사례

①프랑스Tricou/Bessemer교차로

프랑스의Tricou/Bessemer교차로는1997년

7월초소형회전교차로를건설하여회전교차로건

설전91개월간12건(중상1명)의사고건수가발생

하였으나회전교차로도입후약51개월간 1건의

사고가발생하여교통사고감소85%의효과를나

타내었다. [그림 6]은 Tricou/Bessemer 교차로

의 1차초소형회전교차로도입및추후재정비한

상황을나타낸것이다.

②프랑스Ramelet Moundi/Bordeblanche

프랑스의 Ramelet Moundi/Bordeblanche

교차로는 1994년 4월초소형회전교차로를건설하

였다. 회전교차로건설전 1989년부터약 88개월

동안교통사고발생수는12건(사망1명)이었으나회

전교차로도입후약90개월간6건의사고가발생

하여 약 51%의 사고감소 효과를 보였다. 이후

2004년4월본교차로의기하구조불균형교정및

보행섬을설치하는재정비작업을실시하여 21개

월간무사고발생으로사고감소100%의효과를나

타내었다. [그림7]은1994년1차건설계획으로추

진된초소형회전교차로설치현황및재정비후전

경을나타낸것이다.

[그림 5] 기존교차로 및 진입부정체

[그림 6] 회전교차로 1차건설 후 재정비

[표 4] 개선 효과 및 전경

구분

개선효과

개선 후전경

회전교차로(화천읍)

•신호위반 등에 의한 접촉사고 등 현격히 감소

(2005년 준공 이후 1년내 사고 발생 없음)

•화천읍 진입시 정체문제 해소

•신호대기 시간 감소 및 교통편의 제공

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프랑스이외에도유럽전역및미국에서도회전

교차로를도입·설치하여교통사고감소효과에대

한분석을실시하였으며그내용은[표5]에정리하

였다.

2.2 PLS 회귀분석

PLS 회귀분석2)은 Herman Wold(1966)에의

해계량경제학분야에서처음으로소개된분석방법

이다. 이공학 분야에서는 계량화학에서 다양하게

이용되고있으나최근에는심리학, 사회학등에이

르기까지매우광범위하게활용되고있다. 그리고

방법론적측면에있어서는다변량자료의다중공선

성문제해결과설명변수의수가관측치의수보다

많을경우발생할수있는모형의과대적합문제를

해결할수있는표준방법론으로활용되고있다. 하

지만 설명변수들 반응변수에 거의 영향을 미치지

않을경우에는적절하지못하다.

PLS 회귀분석의방법론적특성을정리하면다

음과같다. n개관측자료에서반응변수를n×1벡

터y로나타내고절편항을포함, p개의설명변수를

묶어 n×p행렬X로나타내면y=(y1,y2,…, yn)t에대

한모형을다음과같이정의할수있다.

y=Xb+f

여기서,

b는 p×1 계수(coefficient) 벡터

f는 n×1 오차(error) 벡터로서

각원소들은평균이0, 표준편차가σ인독립확률

변수

보통최소제곱(OLS) 회귀모형은다음과같이나

타낼수있으며오차항의제곱합을최소화하는b를

추정하고자한다.

여기서,

xitb는X의i번째행벡터, i=1, 2, …, n

그런데행렬X의계수(階數)가p보다작고p개의

설명변수 사이에 다중공선성이 내재된 경우에는

OLS 해가유일하게존재하지않으므로문제가발

[그림 7] 회전교차로 설치 및 재정비 후 전경

[표 5] 유럽 및 미국 회전교차로 교통사고 감소 사례

구분

노르웨이

호주

조사내용

•1987년전체교차로

설치전·후 사고발생 분석

•일반사지교차로 0.24%•신호교차로 0.16%•회전교차로 0.04%⇒ 일반교차로의 83%감소효과

네델란드

•1992년회전교차로(181개소)

•총사고발생 건수 : 37%감소•부상사고 : 72%감소(1.3명→0.37명)•중상사고 : 81%감소•자전거사고 : 44%감소

미국•1997년회전교차로(11개소)

•총사고발생 건수 : 37%감소(9.3건→5.9건)•부상사고 : 50%감소(3건→1.5건)


•회전교차로 설치후 사고발생 74%감소•설치후 3년간 사망사고 발생 없음•물적손실 : 32%감소•보행자포함사고 : 75%감소(8건→2건)


•총사고발생 건수 : 41%감소•사망사고 : 63%감소(0.024건→0.009건)•부상사고 : 45%감소(1.01건→0.57건)

(National Reaserch Council, TRB, 1998)

∑(yi-xitb)2

i=1

n

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56_제18호

생한다. b에대한유일해를얻기위해서는관측수

n이설명변수수p보다커야하며안정된적합모

형을확보하기위해서는n≥5p가요구되기때문

이다(허명회, 2008).

사회경제적계량자료에서는관측수n이설명변

수수에비해작은경우가많고그렇지않더라도n

이 p의 5배이상에이르지못하여OLS 회귀모형

을적용하기어려운경우가발생한다. 따라서이러

한경우에는OLS 회귀분석을위해변수선택을통

하여변수의차원을강제로줄이는분석을선행하

게된다.

PLS 회귀분석은 y와 p개 설명변수의선형결합

Xp간 공분산(covariance)을 최대화 하는 b를

찾고자하는것이다.

MAXbCov(y,Xb)

여기서,

b는단위벡터, btb=1

이에대한해는수치적반복알고리즘을통해산

정할 수 있는데, 본 연구에서의 PLS 회귀분석은

NIPLS(Nonlinear Iterative Partial Least

Squares) 알고리즘을적용하고자한다.

NIPLAS알고리즘을적용한PLS 회귀모형의도

출은다음과같은5단계과정으로살펴볼수있다.

①1단계

p개의열을갖는X에서사전에정해진d개의잠

재요인(latent factor) t1,t2,…,td를추출한다. 이때

d는p보다작게설정한다.

②2단계

n×1 벡터 tk를 X-스코어(score)라고하며다음

과같이정의한다.

tk=X[k-1]ωk ……………………………… [식2-1]

여기서,

X[k-1]는 X의 k-1번째 차감(deflated) 행렬

(X[0]=X), k=1,2,…,d,

X[k]=X[k-1]-tkpkt ……………………… [식2-2]

여기서,

pk=xt[k-1]tk/ttktk : p×1

즉, X[k]는X[k-1]의각열을tk에사영(projection)

함으로써생성되는잔차행렬이다. p×1 벡터ω1,

ω2,…,ωd를 잠재요인 가중치(latent factor

weights)라고하며가중치가큰변수는잠재요인

결정에큰영향을미친다.

③3단계

PLS 회귀분석은기본적으로 y[0]을 t1에, y[1]을 t2

에, y[d-1]을td에회기시켜적합모형을산출한다.

y[k]=y[k-1]-tkctk ……………………… [식2-3]

여기서,

y[k-1]는 y의 k-1번째 차감(deflated) 값

(y[0]=y)

ck=yt[k-1]tk/ttktk

즉, y[k]는 y[k-1]의 각 열을 tk에 사영

(projection)함으로써생성되는잔차벡터이다.

④4단계

X의 j번째열, 즉Xj는 t1,t2,…,td의선형결합으로

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근사된다.

Xj=t1pj1+…tdpjd+ej …………………[식2-4]

여기서,

ej는 n×1 오차벡터이고, pjk는 p×1 벡터

pk의j번째요소

ptj=(pj1,pj2,…,pjd)를 잠재요인 부하(latent

factor loading)라고하며부하값이큰변수는잠재

요인에의해큰영향을받는다.

⑤5단계

따라서y에대한PLS회귀모형은다음과같아진다.

y=Xb+f ……………………………… [식2-5]

여기서,

b=W(PtW)-1c

W(PtW)-1=W* (가중치벡터)

W=(ω1,ω2,…,ωd), pt=(p1,p2,…,pd),

c=(c1,c2,…,cd),f는n×1오차벡터

마지막으로 p개의 설명변수의중요도는잠재요

인의점수벡터인t1,t2,…,td의구성에있어각변

수의 기여도를 관찰해 판단해 볼 수 있다. 이는

NIPALS 알고리즘에서t1,t2,…,td를구성하는p

개의설명변수의선형결합가중치인ω1,ω2,…,ωd와

관련되며 PLS 회귀분석에서는 다음과 같은

VIP(variable improtance in the projection)

값을관찰해잠재요인의구성에있어각설명변수

의중요도를판단한다. VIPik는t1,t2,…,td의구성

에있어i번째설명변수의누적중요도로가중치벡

터 W(PtW)-1의 (i, j)번째 원소인 ω*ij를 이용하여

다음과같이산출한다(서혜선등, 2009).

1≤k≤d

여기서,

p는설명변수의개수

SSj(y)는y의분산

VIPik값은0 이상의값으로클수록i번째설명변

수가t1,t2,…,td의결정에있어중요한역할을하

고있음을나타낸다. 하지만VIP값이얼마이상의

값을가져야만설명변수로서유의한지명확한기준

은없다.

Wold(1994)는 VIP값이 0.8 미만이고모든회

귀계수의절대값이매우작아 0에 가까울경우는

잠재요인추출이나인과관계를추정하는데의미없

는 설명변수로 제거가 가능하다는 경험적 기준을

제시하였다.

2.3 선행연구 고찰

회전교차로의 도입·추진과정에서 국내에서도

회전교차로설치로발생하는효과분석및개선방

안을 찾고자 회전교차로 교통사고 영향요인 분석

및사고예측모형에관한개발이활발히이루어졌으

며최근연구동향과본논문관련기존문헌고찰을

[표6]과[표7]에나타내었다.

VIPik= , 1≤i≤p,

p ω*2•SSj(y)

SSj(y)

ij

K

K

j=1

j=1

∑

∑

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58_제18호

2.4 기존연구와의 차별성

기존회전교차로의사고영향요인분석및사고예

측모형에 관한 연구는 대부분이 교통사고 건수를

종속변수로하고회전교차로설계현황, 즉기하구

조적인 측면을 중심으로 한 독립변수를 선정하여

종속변수에영향을미치는것으로분석되는요소를

검증·분석하였다. 특히, 사고건수에대해서도자

전거의사고건수, 보행자의사고건수, 회전교차로

시간대별사고와같은피사고대상자및물리적시간

을기준으로한연구가주를이루었다. 하지만, 회

전교차로는현재도심지의중심뿐만아니라, 관공

서부근, 학교앞, 이면도로의상업·업무지역뿐만

아니라주거지역까지폭넓게설치운영되고있다.

이처럼회전교차로는설치위치가특정지워지지

않아토지이용별회전교차로의사고영향요인규명

의필요성에착안하여연구를진행하였으며기존의

연구논문과비교하여다음과같은차별성을가지고

있다.

첫째, 일반적인 사고건수와의 영향관계 분석이

아닌토지이용별회전교차로의사고건수를상업·

업무지역, 주거지역으로구분하여분석함으로써주

변 토지이용현황에 따른 교통사고 영향요인을 분

석·활용할수있다.

둘째, 기존일반교통사고건수와기하구조적인측

면에서분석된결과만을상호·비교할수있었던데

반하여, 토지이용별교통사고건수에영향을미치는

요인을규명하여새로운종속변수에따른연구결과

와기존연구결과간의공통변수또는새로운영향요

인을검토할수있는단계가될수있다.

[표 6] 유럽 및 미국 회전교차로 교통사고 감소 사례

[표 7] 선행연구 고찰

No.

1

제 목 주 요 내 용

서울시 교차로교통사고 영향요인규명에 관한 연구(정지구, 2010)

•포아송 회귀분석을 통한모형 개발 및 검증

2

국도변 신호교차로안전성 향상을 위한사고예측 모형 개발(오주택, 2005)

•사고예측모형 개발 및 교통안전에 영향을 미치는 요소의 모형개발

4

고속도로 교차점의기하구조와

교통사고의 관계 분석(박병호, 김윤환, 2007)

•고속도로 교차점의 기하구조와 교통사고에 대한 사고예측 모형 개발

5

청주시 4지 신호교차로시간대별 교통사고

특성 분석 및 모형 개발(박병호, 한상욱, 2009)

•시간대별 사고 특성 및 모형 개발

3교차로 특성에 따른교통사고 요인 분석(김원철, 2000)

•사고건수에 의한 교통사고모델 구축

독립/종속변수

1. ZAM을 이용한 원형교차로 원인별 사고모형(나희, 박병호)

2. 국내 원형교차로의 자전거 사고 모형(박민규, 박병호)

- 독립변수① 교통량(대/시)② 상충비(대/회)③교통섬직경(m)④회전차로폭(m)⑤회전차로수(개)⑥ 접근로수(개)

⑦ 접근로 폭(m)⑧ 평균차로 수(개)⑨ 분리교통섬 수(개)⑩ 횡단보도 수(개)⑪ 감속시설 수(개)

- 종속변수①교차로운행방법위반② 안전거리 미확보

•포아송 및

음이항분석,

ZAM분석

- 독립변수①자전거사고건수② 교통량③ 자전거접근로부위

④ 감속시설⑤ 횡단보도

⑥ 유입차로 폭⑦ 접근로 수⑧ 보차분리⑨ 내접원직경

- 종속변수① 자전거 사고자료

ㆍ포아송 및

음이항분석,

ZAM분석

분석방법론

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3. 자료수집및조사방법

3.1 자료 수집

총 83개의회전교차로중토지이용현황이모호

한18개소의회전교차로를배제하고상업·업무지

역34개소와주거지역31개소를선별하였다. 12개

의독립변수에대해서도종단경사와교통섬은조사

결과종단경사의경우모두평지이며, 교통섬또한

모두돌출형으로변별력이없어최종적으로10개의

독립변수가선정되었다. 변별력이없는변수를제

외한최종지표항목은[표8]과같다.

3.2 조사방법

회전교차로 65개소에대한기하구조적특징및

교통량등독립변수및종속변수인주변토지이용

현황조사방법은[표9]와같다.

[표 8] 지표항목 선정

구분

지표항목

토지이용현황종속변수

독립변수

수 집 방 법

•현장조사 및 위성지도 활용

사고건수•도로교통공단(TAAS), 경찰청DB 활용(2010년 통계자료)

교통량•현장 및 영상촬영조사•주변지역교통영향분석·개선대책•광역교통 개선대책 등 활용

기하구조및 기타사항

•현장조사, 관련도면, 위성지도 등활용

조사내용

종속변수•토지이용별 회전교차로 교통사고 건수- 상업·업무지역(34개소) 사고건수- 주거지역(31개소) 사고건수

독립변수

① 교통량(대/일)② 갈래수(-지)③ 차로수(개)④ 최소교차각(°)⑤ 최대교차각(°)⑥ 가각부곡선반경(m) ⑦ 교통섬직경⑧ 교차로면적(㎡)⑨ 횡단보도(개)⑩ 교차로면적(개)

[표 9] 조사방법

[그림 8] 토지이용현황 분석(구산사거리)

[그림 9] TAAS시스템 사고건수 분석-고등동오거리

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60_제18호

[그림8]과 [그림9]는위성지도를활용한회전교

차로토지이용현황분석및 TAAS시스템을활용

한고등동오거리회전교차로의교통사고건수분석

사례를나타낸것이다.

TAAS시스템은 교통사고 인명 피해를 위주로

집계된자료로본연구에서는 TAAS에서 누락된

자료를경찰청에서수집된자료와비교·분석하여

2010년발생한인명피해및대물사고등전체적

인회전교차로사고발생건수를수집하였다.

교통량은기존문헌에집계된자료와현장조사,

영상촬영조사기법을통하여각회전교차로별로평

균일교통량(ADT : Average Daily Traffic)을

조사하였다.

기하구조및기타요소는각회전교차로별로설

계요소검토를통하여현장조사및관련도면, 위성

지도등을활용하여조사하였다. [그림 10]은서희

동 회전교차로의 기하구조 및 기타요소에 대하여

위성지도를 활용하여 분석한 사례를 나타낸 것이

다.

4. 분석결과및해석

4.1 분석개요

PLS회귀분석을통한토지이용별회전교차로교

통사고영향요인분석에앞서지표항목으로선정된

항목 중 종속변수와 독립변수의 SPSS 상관분석

방법을실시하여변수들간의다중공선성을파악하

도록하였다. 상관관계분석을통하여분석되지않

는종속변수와독립변수간의영향을미치는잠재적

인요소를파악하고변수들간의중요도및영향관

계파악을위하여PLS회귀분석을실시하였다. 분

석절차및해석단계는[그림11]과같다.

[그림 10] 기하구조 및 기타분석(서희동 회전교차로)

[그림 11] 분석개요도

독립변수, 종속변수

SPSS상관 분석

- 상관관계 분석

- 지표항목 선정

PLS회귀분석

- 전체 분석(상업·업무, 주거지역)

- 상업·업무, 지역 분석

- 주거지역 분석

분석결과의 해석

- 교통사고 중요도 분석

⇩

⇩

⇩

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LatentFactors



4.2 독립변수선정 및 상관관계 분석

[표 10]은독립변수의상관관계를분석하여상관

관계가매우낮다고분석된변수들을제외하여최종

지표항목을 선정한 과정을 나타낸 것이이며, [표

11]은상호연관성정도를나타내는지표이다.

교통량 1 - - - - - - - -

갈래수 .085 1 - - - - - - -

교차각 -.059 -.561** 1 - - - - - -

차로수 .614** -.022 -.134 1 - - - - -

교통섬직경 -.044 .015 -.057 .317** 1 - - - -

교차로면적 .016 -.026 .013 .281* .752** 1 - - -

가각부 곡선반경 -.014 -.338** .172 -.017 .067 .321** 1 - -

횡단보도수 .138 .460** -.191 .245* .196 .106 -.141 1 -

평균속도 -.027 -.026 .007 .088 .413** .228 -.189 1 1

[표 10] 상관관계 분석

구 분 교통량 갈래수 교차각 차로수교통섬직경

교차로면적

가각부곡선반경

횡단보도개수

평균속도

4.3 PLS 회귀분석결과

4.3.1 전체 분석

PLS분석첫단계로종속변수(상업·업무, 주거

지경교통사고건수)전체및독립변수에대한교통

사고영향요인분석을실시하였다.

[표 12], [표 13]과같이모형의설명력은82.5%,

교통사고에 대한 지표항목의 산출결과는 양(+)의

요인으로교통량, 갈래수, 차로수등으로분석되

었으며, 음(-)의영향요인으로는교차각, 교통섬직

상관관계 계수 해 석

0.0 ~ 0.2 상관관계가 거의 없다

0.2 ~ 0.4 상관관계가 다소 있다

0.4 ~ 0.6 상관관계가 다소 높다

0.6 ~ 0.8 상관관계가 높다

0.8 ~ 1.0 상관관계가 아주 높다

[표 11] 분석지표 [표 12] Proportion of Variable Explained

1 .215 .215 .693 .693 .680

2 .175 .390 .097 .790 .771

3 .107 .497 .036 .825 .801

4 .132 .629 .015 .840 .808

5 .085 .714 .017 .857 .819

XVariance

Cumulative

XVariance

YVariance

Cumulative

YVariance(R-square)

AdjustedR-square

Statistics

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62_제18호

경등으로분석되었다. 더미변수인용도지표를확

인한 결과 나머지 변수가 동일하다는 전제하에서

상업·업무 용도가 주거용도에 비해 평균적으로

4.219만큼사고가더발생하는것으로분석되었다.

추정된 PLS회귀분석 모형결과는 (식 A)와 같

다.

A=-24.821+0.092X1+1.022X2-

0.801X3+0.721X4-0.107X5-0.034X6-

0.008X7+0.904X8+0.863X9+4.219D

4.3.2 상업·업무지역 분석

PLS전체분석실시후종속변수인상업·업무지

역 교통사고 건수에 대한 독립변수의 영향요인을

분석하였다.

[표15]와[표16]과같이모형의설명력은86.9%,

교통사고지표항목의산출결과는양(+)의요인으로

Dependent Variables

사고건수

IndependentVariables

(Constant) -24.821

교통량 0.092

갈래수 1.022

교차각 -.801

차로수 .721

교통섬직경 -.107

교차로면적 -.034

가각부 곡선반경 -.008

횡단보도 개수 .904

평균속도 .863

용도 : 상업·업무(더미) 4.219

[표 13] Parameters

Dependent Variables

사고건수


(Constant) -20.218

교통량 0.108

갈래수 1.070

교차각 -.914

차로수 .751





평균속도 .831

[표 16] Parameters

[표 14] PLS 회귀분석 모형 결과

A

X

교통사고건수

X1 : 교통량X2 : 갈래수X3 : 최소교차각X4 : 차로수X5 : 교통섬직경

X6 : 교차로면적X7 : 가각부곡선반경X8 : 횡단보도면적X9 : 평균속도D : 용도(상업ㆍ업무)

LatentFactors

[표 15] Proportion of Variable Explained

1 .281 .281 .627 .627 .615

2 .175 .456 .164 .792 .777

3 .159 .614 .077 .869 .855

4 .065 .679 .026 .895 .879

5 .090 .769 .007 .902 .883

XVariance

Cumulative

XVariance

YVariance

Cumulative

YVariance(R-square)

AdjustedR-square

Statistics

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교통량, 갈래수, 차로수 등으로분석되었으며, 음

(-)의 영향요인으로는교차각, 교통섬직경등으로

분석되었다. 추정된PLS회귀분석모형결과는(식

A(업))와같다.

A(업)=-20.218+0.108X1+1.070X2-

0.914X3+0.751X4-0.307X5-0.031X6-

0.008X7+0.604X8+0.831X9

4.3.3 주거지역 분석

종속변수주거지역교통사고건수에대한독립

변수의영향요인은[표18], [표 19]와같이분석되

었다.

분석결과주거지역의회전교차로에선모형의설

명력은 86.1%로 분석되었으며 교통사고에 대하

지표항목산출결과는양(+)의영향요인교통량, 갈

래수등으로조사되었으며, 음(-)의영향요인으로

는교차각, 교통섬직경등으로분석되었다. 추정된

PLS회귀분석모형결과는(식A(주))와같다.

A(주)=-16.861+0.004X1+1.059X2-

0.610X3+0.097X4-0.031X5-0.001X6-

0.055X7+0.971X8+0.421X9

4.3.4 교통사고 중요도 분석 결과

종속변수전체및각각의독립변수에대한PLS

회귀분석결과를도표로나타내면[그림12], [그림

13]과같다.

[표 17] PLS 회귀분석 모형결과

A(업)

X

상업ㆍ업무지역교통사고 건수

X1 : 교통량X2 : 갈래수X3 : 최소교차각X4 : 차로수X5 : 교통섬직경

X6 : 교차로면적X7 : 가각부곡선반경X8 : 횡단보도면적X9 : 평균속도

Dependent Variables

사고건수


(Constant) -16.861

교통량 0.004

갈래수 1.059

교차각 -.061

차로수 .497





평균속도 .421

[표 19] Parameters

LatentFactors

[표 18] Proportion of Variable Explained

1 .320 .320 .590 .590 .572

2 .117 .437 .214 .804 .786

3 .090 .527 .056 .861 .840

4 .148 .675 .021 .882 .857

5 .125 .800 .009 .891 .860

XVariance

Cumulative

XVariance

YVariance

Cumulative

YVariance(R-square)

AdjustedR-square

Statistics

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64_제18호

5. 결론

국내67개회전교차로를대상으로2010년교통

사고건수를활용하여종속변수전체및상업·업

무지역, 주거지역각각에대한교통사고자료를바

탕으로독립변수와의 PLS회귀모형분석을실시하

여다음과같은결론을도출하였다.

첫째, 종속변수전체(상업·업무, 주거지역)에대

한 교통사고 영향요인은 교통량(2.236)으로 회전

교차로에서교통량이교통사고에미치는영향이가

장큰것으로분석되었다. 또한, 더미변수용도지표

확인결과상업·업무지역이주거지역대비평균

4.2만큼사고가많이발생하는것으로분석되었다.

둘째, 종속변수중상업·업무지역에서의교통사

고영향요인은교통량(2.437)>갈래수(1.994)>차

로수(1.110)>교차각(1.073)>교차로면적(0.825)>

교통섬직경(0.817)의순으로주요변수6개가도출

되었으며전체평균대비비슷한수준이나교통량이

많아차로수가주요요인으로분석되었다. 또한주

거지역에대비하여차로수및교차로면적이추가

변수로도출되었다.

셋째, 주거지역에서의교통사고영향요인은교통

량(2.131)>교차각(1.632)>갈래수(1.491)>교통섬

직경(0.918)으로 주요변수 4개가 도출되었으며,

전체평균대비교차로면적이작아교차각이주요변

수로분석되었다. 상업·업무지역의영향요인과비

교하여교차각이갈래수보다비교적중요한요인으

로분석되었다.

본연구의결과를토대로향후설계활용방안을

고찰한결과, 우선교통량및갈래수가많은곳의

경우회전교차로와신호교차로를비교검토후설

치하며, 상업·업무지역에서는교통량이많아갈래

수와적정차로수확보로교통수요를조절하고, 교

통섬을크게하여교차각을넓게하는방안으로충

분한교차로면적을확보하는것이타당한것으로

예측되었다.

주거지역의 경우에는 교차로 면적이 작은 곳이

대부분으로교차각을가급적직각에가깝게계획하

여회전차량의반경을최소화하는것이안전성을

위해효과적인것으로예측되었다.

마지막으로, 본 연구 진행시 국내회전교차로의

도입기간이짧아 67개소의교통사고건수를 2010

년 자료로만 교통사고 영향요인을 분석하는 데는

[그림 12] 전체종속변수 사고영향요인 분석 결과

[그림 13] 상업ㆍ업무/주거지역 사고영향요인 분석 결과

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한계점으로드러났고앞으로지속적인모니터링을

통한data구축으로보다철저한분석들통한회전

교차로의안전성확보모델구축이필요한것으로

생각된다.

참고문헌

1. 국토해양부, “도로의구조·시설기준에관한

규칙”, 2009, pp.459~472.

2. 국가경쟁력강화위원회, “녹색교통을 위한 회

전교차로(Roundabout) 활성화방안”, 2009

년「교통운영체계선진화자료집」자료집1권,

2009

3. 한국교통연구원, 한국건설기술연구원, “회전

교차로 활성화 방안 세미나”, 자료집, 2011.

7. 5

4. 국토해양부, “회전교차로 설계지침”, 2010.

12, pp.1~24.

5. 김원근, 민윤식, 고중탁, 함태식, “녹색교통을

위한회전교차로현장적용설계사례연구”, 도

로및공항기술사회, 도로와공항제19권제1

호통권32호, 2011. 3, pp.149~163.


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