교통 OR 고통

학부생 때 교통량과 교통류율은 항상 햇갈렸다. 교통류율이란 개념은 교통량과 같아보이는데 왜 굳이 교통류율이라는 용어를 사용할까?가 그 골자였다. 두 용어의 의미는 유사하지만 조금 다르다.

교통량이란 특정시간 동안 특정지점을 통과한 차량들의 실제 통행량을 의미한다. 예를들어 1시간 교통량, 일 교통량, 1년 교통량 등이 있다.

교통류율은 15분 동안 특정지점을 통과한 교통량을 4배한 실제 조사한 값이 아닌 추정값이다. 최대 교통류율은 1시간동안 발생할 수 있는 최대교통량이다.

두 도로를 예로 들어보자.

A도로의 1시간 교통량은 3,000대/시이며, 최대 교통류율은 800x4 = 3,200대이다.

반면에 B도로의 1시간 교통량은 3,000대/시이며 최대교통류율은 1,200x4 = 4,800대이다.

두 도로의 1시간 교통량은 3,000대로 동일하지만 최대교통류율은 1,600대가 차이가 난다. 

교통에서는 와해가 발생하지 않도록 도로를 설계하는 것이 중요하다. 한 지점에서 발생한 와해는 꼬리를 물어 다른 도로에 영향을 미치기 때문에 도로 전체 네트워크에서 정체문제가 발생할 가능성이 있다.

1시간 교통량 조사결과로 두도로를 평가한다면 두 도로의 1시간 당 교통량은 동일하기 때문에 B도로의 17:15~17:30분 사이에 발생하는 와해 문제를 간과해버릴 가능성이 있다.

즉, 교통류율은 1시간 교통량 내에서 세부적인 통행특성을 파악하기 위한 용어라고 이해하면 교통량과의 용어 차이를 이해하기가 수월하다.

첨두시간 계수(Peak Hour Factor, PHF)란 첨두시의 교통 혼잡도를 나타내는 계수이다. 첨두시간계수는 0과1 사이에 위치하며 값이 클수록 혼잡도가 낮은것을 의미하고, 낮을수록 혼잡도가 큰 것을 의미한다.

다음의 두 도로를 예로 들어 PHF를 이해해보자.

A : 도심지 2차로도로 (첨두시 교통량 : 3,000vph)
B : 행사장 앞 2차로도로 (첨두시 교통량 : 3,000vph)

A, B 두 도로 중 어느 도로에서 교통 혼잡이 심할까?  두 도로는 차로수와 교통량이 같으니 교통 혼잡도가 같다고 할 수 있을까? 그렇지 않다. 왜냐하면 첨두시 내에서의 통행특성이 다르기 때문이다.

A도로는 B도로에 비해 차량들이 고르게 통행하기 때문에 통행량의 편차가 작다. 즉 PHF가 크다. 반면에 B도로는 17:15~17:30분에 교통량이 집중되고, 이후에 줄어들기 때문에 특정시간의 교통 혼잡이 B도로가 A도로보다 나쁘다. 즉 PHF가 낮다.

서비스 수준의 분석과 차로수의 산정은 상기의 교통량 혼잡도를 고려해야하며 이 혼잡도를 의미하는 계수를 첨두시간 계수(PHF)라고 한다. 다음은 PHF를 구하는 공식이며 간단하다.  첨두 1시간의 교통량을 15분 최대 교통량을 4배한 값으로 나누면된다.

A도로의 PHF = 3,000/(4 x 800) = 0.94이다.

B도로의 PHF = 3,000/(4 x 1200) = 0.63이다.

PHF를 반영한 교통량을 첨두교통류율이라고 하며 첨두시 교통량에  PHF를 나누어서 적용한다. 즉, A 도로의 경우 3000/0.94= 3,200vph, B도로의 경우 3000/0.63=4,761vph가 된다.

두 도로간 1시간 교통량은 동일하지만 첨두교통류율은 1,500대의 차이가 발생하게 되며 두 도로의 서비스 수준 분석이나 도로의 용량 산정시 두 도로는 큰 차이를 보이게 된다.