국가도로망의 효율성 평가지표 개발 및 운영방안

본 연구는 도로정책 패러다임 변화와 더불어 도로정책 및 앞으로의 운영전략을 평가하기 위한 평가체계를 구축하였다. 가장 먼저 문헌자료 및 내비게이션 자료를 활용하여 평가체계 기초자료로 활용 할 수 있는 DB를 구축하였다. 고속국도의 경우 약 2,501개의 세부구간으로 노선을 세분화하였고, 일반국도의 경우 약 26,563개 구간으로 세분화 하였다. 내비게이션 데이터의 경우 2015년 1월부터 2015년 12월까지의 데이터 약 101억건의 샘플을 활용하여 DB를 구축하였다. 구축한 DB를 이용해 평가지표의 단일 효용함수를 추정하였다. 각 지표에 따라 정규화 과정을 시행하여 통계적 의미가 도출 될 수 있는 부분 및 평가지표서의 적정성을 검토하였다. 구축된 단일 속성 효용함수는 AHP를 통한 각 변수의 가중치를 산정하여 효율성 정의에 맞춰 다 속성 효용함수로 재구축 하였다. 이렇게 구축된 다속성 효용함수는 국가도로망의 기능 수행정도를 해석하는 기준 지표로 활용하였다. 선형식으로 추정된 효용함수의 경우 각 속성 지수가 불량할수록 효용이 일정한 추세로 체감하는 것을 의미한다. 예를 들어 중차량 비율이 증가할수록 각 도로의 효율성은 일정한 추세로 감소하는 것을 의미한다. 효용함수가 지수 함수로 추정된 경우는 속성 지수가 불량해지는 초기에 효용의 감소가 가장 큰 것을 의미한다. 지수 함수 형태의 효용함수를 가지는 교통사고율의 경우 낮은 사고율일 경우더라도 사고의 발생 자체로도 효용의 감소가 큰 폭으로 일어난다고 해석할 수 있다. 로그 함수로 추정된 속성 지수의 경우 속성 지수가 양호해지는 초기값에서 효용의 증가가 크게 이루어지고 특정한 값(접선 기울기가 1인 효용) 이상에서는 한계 효용값이 점차 감소하는 형태를 의미한다. 로그 함수 형태의 효용함수를 가지는 도로 소음도의 경우 초기에 발생한 소음의 정도가 작을 경우에는 특정 도로구간의 소음 감소로 인해 얻어지는 효용의 증가폭이 크게 형성되지만 특정 효용값 이상에서는 도로의 소음의 변화 정도가 효용의 변화에 큰 영향을 미치지 못한다. 예를 들면 비교적 조용한 도로 구간 주변에서는 약간의 소음이 추가되는 것은 주변 주민들이 큰 불편을 느끼지 못하지만 이미 소음도가 적정 수치를 넘어선 상황에서는 약간의 소음이 추가되는 경우 느껴지는 불편도가 훨씬 크게 작용한다는 의미로 해석할 수 있다. 앞선 국가도로망 효율성 평가 결과의 제시는 도로등급별과 각 도로등급별의 노선별로 집계되어 제시되었다. 이렇게 집계된 지표의 제시는 전반적인 현황 파악은 가능할지 모르지만 각 개별 도로 구간의 세부적인 특성을 파악하기에는 다소 무리가 따른다. 본 연구의 목적인 국가도로망의 운영전략의 제시를 위해서는 문제구간에 대한 특정이 필요하며 이를 위해 다속성 효용함수를 통해 도출된 각 개별 효율성을 활용하여 효율성이 저하된 도로 구간을 선정해 보았다. 효율성이 저하된 도로를 선정하기 위한 기준은 기본적으로 기존 연구에서 도로의 기능이 심각하게 저하된 것으로 제시된 기준을 참고하였다. 용량비와 평균통행속도의 경우 도로용람편람(국토해양부, 2013)에 제시된 도로의 서비스 수준의 평가 등급 중 LOS F 등급의 기준을 적용하였다. 용량비의 기준은 고속도로와 일반도로 구간 모두 LOS F를 참조하여 V/C 1.0을 기준으로 하였다. 평균통행속도의 효율성 저하도로 구분 기준은 고속도로의 경우 설계속도를 100km/h로 가정하여 LOS F의 속도인 79km/h를 기준으로 하였으며, 일반국도의 경우 다차로도로의 자유 속도 70km/h에서의 LOS F를 기준으로 하여 46km/h를 기준으로 하였다. 링크별 용량비는 단위 시설의 활용도를 평가하기에 가장 적합한 평가 지수로써 일반적으로 차종별 교통량을 승용차 단위(PCU)로 환산하여 얻어진 교통량과 단위 구간의 용량 간의 관계를 통해 산정할 수 있다. 산정된 링크별 용량비(V/C)는 운영 효율성을 평가하기 위한 속성 지수로써 활용되었다. 용량비 산정에 활용된 교통량은 앞서 산출된 링크별 차종별 연평균 일교통량에 차종별 승용차 환산계수(PCE : Passnager Car Equivalent)를 적용하여 산정하였다. 적용된 승용차 환산계수는 「도 로․철도 부문 사업의 예비타당성조사 표준지침 수정․보완 연구(제5판)」(2008.12, 한국개발연구원)의 버스와 트럭 승용차 환산계수를 적용하였으며 세부 내역은 다음의 표와 같다. 국가도로망의 안전 효율성을 평가하기 위한 지표로는 교통 사고율을 주요 평가 지수로 활용하였다. 안전 효율성 지표로써 교통 사고율을 활용한 이유는 평가 지표로써 필수적인 요소인 동등한 조건하에서의 비교를 위해서는 각 도로 구간의 교통량 상황이 고려되어야 하지만 단순 사고 발생 건수를 적용해서는 이러한 한계를 극복하기 어렵기 때문이다. 교통사고율 산정을 위한 기초 자료인 교통사고 건수 자료는 UTIS의 돌발상황정보 데이터 중 사고에 해당하는 자료만을 대상으로 하였다. UTIS의 돌발상황정보 데이터가 위경도 좌표 체계의 GIS 형식으로 구성되어 각 개별 사고 지점의 좌표를 기준 네트워크에 맵 매칭하여 개별 도로 구간 단위 사고 발생으로 변환하였으며 이를 취합하여 단위 구간별 교통사고 발생건수로 산정하였다. 교통사고율은 각 도로 구간의 총차량 주행거리 당 교통사고 발생건수를 산정하여 적용하였다. 현재 국가도로망의 도로안전 개선사업은 크게 두 가지로 구분하여 대상 구간을 선정한다. 「첫 번째는 교통사고 실적 및 사망자, 경상자의 피해를 계량화하여 EPDO(Equvalent Property Damage Only)의 기준으로 산정한다. EPDO는 사고 심각도를 계량화하여 도로의 안전문제에 대해 접근하는 방법이다.」 사고가 일어난 이력에 대해 사고의 물자 피해를 정규화 환산하여 나타내는 기법으로 이해 할 수 있다. 두 번째는 교통사고 위험에 대한 이용자의 민원 자료이다. 민원이 많이 발생한 지점에 대한 사전조사를 통해 안전개선사업 대상 지점으로 선정한다. 하지만, 이러한 접근방법의 한계는 기존에 사고가 발생한 지점에 국한된다는 것이다. 더불어 객관적 측정방법이라기 보다는 경험적 측정방법으로써 그 한계가 분명하다. 앞서 여러 번 설명한 것과 같이 기존의 시설확충에 대한 예산이 충분히 공급되는 상황이 아니라 이제는 한정된 예산을 효율적으로 쓰는 것이 중요해진 시점이다. 이러한 기조는 비단 국가도로망의 운영 전반뿐만 아니라 안전개선사업에 대해서도 예산이 국한되기 때문에 신중한 접근이 필요하다. 국가도로망 안전개선사업 고도화 방안 현재 교통사고 이력 자료를 근간으로 도로시설 개선이 이루어지고 있는 방법의 가장 큰 문제점은 잠재적 위험성에 대한 고려가 배제되어 있다는 것이다. 하지만, 본 연구의 안전효율성의 경우 중차량 비율 및 노선의 굴곡도를 구간별로 DB화하고 이를 평가, 상대 비교함으로써 기존의 사고 이력과 더불어 잠재적 사고 위험도에 대한 내용도 고려할 수 있는 방안이 강구되었다. 특히, 고속국도 및 일반국도의 교통사고는 교통량, 밀도, 중차량 비율, 속도편차, 노선 굴곡도와 밀접한 상관관계가 있기 때문에 이러한 교통사고율 및 중차량 비율, 노선 굴곡도를 검토한 본 연구의 안전효율성은 잠재적 사고 위험성을 대변하는 보다 객관화된 지표라고 할 수 있어 이를 이용하여 국가도로망 안전개선사업을 고도화 할 수 있다. 관리자 관점의 효율성 평가 결과를 공간적 개념으로 구분해서 살펴보면 투자효율 성의 경우 전라권이 가장 낮게 나타났으며, 운영효율성은 수도권, 안전효율성은 경 상권이 가장 낮게 나타났다. 관리자 관점의 효율성은 타 지역에 비해 수도권 및 충청 권이 비교적 높게 나타났다.