좌회전 대기 차로의 길이

교차로 설계 시 좌회전 대기차로의 길이는 민감한 사안입니다. 좌회전 교통량 대비 좌회전 대기 차로가 짧으면 좌회전 차량이 직진 차로까지 꼬리를 물어 지체가 증가하고 사고위험이 높아집니다. 설계 시의 좌회전 대기차로 길이 결정은 '도로의 구조∙시설 기준에 관한 규칙 해설(국토교통부, 2013)'을 따릅니다.

 

근거 규정
도로의 구조∙시설 기준에 관한 규칙은 국토교통부에서 2015년 7월에 개정하였습니다. 해당 규칙의 제32조에서 평면교차에 대해 규정하고 있습니다. 

제32조(평면교차와 그 접속기준) ① 교차하는 도로의 교차각은 직각에 가깝게 하여야 한다. ② 교차로의 종단경사는 3퍼센트 이하이어야 한다. 다만, 주변 지장물과 경제성을 고려하여 필요하다고 인정되는 경우에는 6퍼센트 이하로 할 수 있다. ③ 평면으로 교차하거나 접속하는 구간에서는 필요에 따라 회전차로, 변속차로, 교통섬 등의 도류화시설(導流化施設: 도로의 흐름을 원활하게 유도하는 시설)을 설치하여야 하며, 이에 관하여 필요한 사항은 국토교통부장관이 따로 정한다.  <개정 2013. 3. 23.> ④ 교차로에서 좌회전차로가 필요한 경우에는 직진차로와 분리하여 설치하여야 한다.

세부적인 내용은 세부적인 내용은 ‘도로의 구조∙시설 기준에 관한 규칙’ 해설(국토교통부, 2013)의 제6장에서 다루고 있습니다. 좌회전 차로의 설치 기준은 아래와 같습니다. 

좌회전 차로의 구성(출처: ‘도로의 구조∙시설 기준에 관한 규칙’ 해설(국토교통부, 2013) 386쪽)

좌회전 차로 길이 계산

Ls=α× N × S  Ld=l-BT  L=Ls+Ld=α×N×S+(l-BT)(단,L≥2×N×S)

L: 좌회전 차로의 길이  Ls: 대기차로의 길이  Ld: 감속에 필요한 추가 길이  α: 길이 계수(신호 교차로 1.5, 비신호교차로 2.0)  l: 감속 길이  BT: 차로 테이퍼 길이

좌회전 차로 길이(L)는 좌회전 차량의 대기에 필요한 길이(Ls)와 좌회전 차량의 감속에 필요한 길이(Ld)를 합하여 산정합니다. 단, 감속에 필요한 길이(Ld)는 차로 테이퍼의 길이(BT)를 포함합니다. 차로 테이퍼가 감속에 필요한 거리를 제공할 만큼 충분히 길면 감속에 필요한 길이는 ‘0’이 됩니다. 

좌회전 자동차의 수

계산식에서는 신호 1주기당 또는 비신호시 1분간 도착하는 좌회전 자동차 수로 정의하고 있습니다. 신호교차로의 좌회전 녹색시간, 비신호교차로의 대향 차량 간격(gap), 좌회전 차량의 도착 분포를 고민할 수 있습니다.  이 항목들은 유사 지점을 조사하고, 여러 조건을 가정하여 계산해야 하므로 시간과 비용이 소모됩니다. 또한, 각 매개변수에 대한 이해관계자 간 합의가 쉽지 않습니다. 

예를 들어, 신호교차로의 좌회전 녹색시간을 살펴 봅시다.  좌회전 차량은 적색 시간에 정지선에서 대기하고 좌회전 녹색시간에 교차로를 통과합니다. 좌회전 차량 대수는 단순하게 생각하면 한 주기 동안 도착하는 차량 대수입니다. 조금 더 생각하면 좌회전 녹색시간에는 차량이 통과하므로 적색 시간 동안 대기하는 차량의 수입니다. 그러나 실제로 좌회전 대기차량은 충격파처럼 신호 시작 후 순차로 출발하게 됩니다. 좌회전 신호가 켜져도 대기행렬 끝에 있는 차량은 출발하지 못하고, 뒤쪽으로 계속 대기차량이 늘어납니다. 차량군의 밀도를 관측하여 대기행렬 이론 또는 충격파 이론에 따라 대기행렬이 해소되는 시간과 최대 대기길이를 계산해야 합니다. 밀도 관측이 어려울 뿐만 아니라 지점과 시간에 따라 밀도가 다르므로 이러한 계산을 설계의 일반적인 기준으로 적용하기는 어렵습니다.

 

길이 계수
계산식에서는 이러한 요인들을 종합해서 길이 계수를 도입했습니다. 대기차로 길이는 차량의 평균 길이와 평균 대기차량대수의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 길이 계수는 차량 도착에 대한 무작위성을 반영하는 계수로 비신호교차로는 2.0, 신호교차로는 1.5를 적용합니다. 
위의 계산식은 미국의 식을 참고하여 만들었습니다. 미국식에서 “2”는 신호교차로에서 98%의 확률로 모든 좌회전 차량을 수용하는 좌회전 대기차로를 확보하는 값입니다. 미국식은 녹색시간 비(좌회선 녹색시간/신호주기, g/C)와 2.0을 고려하여 계산합니다. 한국식에서는 g/C를 0.25 정도로 가정하여 1.5를 적용한 듯합니다.
비신호 교차로는 한국식과 미국식이 동일합니다. 비신호교차로에서의 길이 계수 “2”는 2분 동안의 평균 도착 대수를 의미합니다. 

 

엑셀 계산표

엑셀로 만든 계산식입니다. 설계속도, 차로폭원, 교차로 형태, 좌회전 교통량, 신호주기를 입력하면 2013년판의 기준에 따라 좌회전 차로 길이가 계산됩니다. 대형차 비율을 모를 경우 15%를 적용합니다. 

LengthOfLeftTurnBay.xlsx

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