동적 속도 동질공간은 동일 시계열 상에서 유사한 속도로 분포되는 공 간으로 12단계까지 분리하는 것이나 동질공간 내에 포함되지 않는 비수 렴 공간이 존재하였다. 이는 교통량이 많은 도로의 구간에서 주로 발생 하였는데, 경부고속도로 하행의 경우 170개 공간에서 마지막 분할 공간 중 55개, 상행의 경우 127개 공간에서 마지막 분할 공간 38개가 이에 해 당되었다. 전체 도로 구간 대비 비수렴 구간의 길이는 상·하행 각각 약 5.2%, 7.5%에 해당된다. 여기서 비수렴 구간을 추가 분할하면 동질공간 을 만들 수 있으나, 방법론에서 제시한 바와 같이 그 공간의 크기가 과 다하게 작아질 수 있다. 따라서 비수렴 공간으로 나타나는 공간의 원인 을 분석하여 처리 방법을 제시하였다.
<그림 4-32> 공간 내 속도분포 분석
<그림 4-32>와 같이 비수렴 공간은 차로별 속도 차이가 큰 것을 볼 수 있으며 동질공간과 속도 분포를 비교할 수 있다. 최소 크기로 분할된 공간이 수렴 되지 않는 경우에는 같은 공간 내에 속도 차이가 크게 발행
큰 공간으로 제시할 수 있다. 경부고속도로의 최적 공간 중 비수렴 공간 인 경우를 보면 고속도로 분기점 및 인터체인지의 분·합류부 차로에서 서행으로 진입 또는 진출하는 차량의 영향, 즉 진행 방향으로의 속도 차 이가 아니고 차로별 속도 차이로 분석되었다. 본 연구에서는 분‧합류부 의 DTG 데이터는 제거하였고, 연결되는 가·감속 차로에서의 감속 운행 에 의한 것으로, 데이터를 제거하기보다 차로별 영향을 받는 정보를 추 가로 줌으로써, 차로 변경 준비, 급정거 대처 등의 안전 정보로 활용 할 수 있다.
<그림 4-33>의 공간 코드가 CH212203031111의 경우에 20∼33kph의 정체상황, 55∼69kph의 지체상황, 79kph의 정상상황이 모두 존재하였다.
이는 좌측 기흥IC에서 진입하는 교차로가 있었으며 진입 차량에 의해 주행 차량이 영향을 받는 구간이었다. 공간코드 CH212021323203의 경우 에 5∼28kph의 정체상황과 88∼90의 정상상황이 존재하는데, 동일 구간 이 2개의 공간으로 분할되어 우측 CH212021323212 공간은 동질성을 가 지면서 좌측 공간은 비수렴 공간으로 분할된 것이다. 이 공간의 위치는 서울 요금소 인근으로 통과 차량의 영향으로 해석된다.
<그림 4-33> 경부고속도로 비수렴 공간 예
<그림 4-34> 비수렴 공간과 진출입차로 영향권 시점
<그림 4-34>는 경부고속도로와 영동고속도로의 교차지점인 신갈분기 점 하행방향 구간으로, 영동고속도로에서 경부고속도로로 진입하는 차량 의 영향권으로 나타낼 수 있다. 즉 경부고속도로 하행 방향의 차량은 정 상 속도로 주행하면서, 영동고속도로에서 진입하는 차량의 영향을 받기 시작하는 구간으로서, 공간 코드 CH212023301030, CH212023301210은 비 수렴 공간으로 나타나며 그 공간 내에서 속도 편차가 크다.
<그림 4-35> 동질공간과 분·합류부 영향권 종점
<그림 4-35>는 <그림 4-34>에서 연속되는 구간으로, 모두 동질공간 으로 나타나며, 순서대로 CH212023323212, CH212023323230, CH212201 101032, CH212201101210 공간 내의 속도 편차는 작고, 각각 33.77kph, 40.93kph, 67.41kph, 72.72kph의 공간평균속도를 가지며 영동고속도로 진 입차량에 의한 영향이 감소하는 지점은 CH212201101210부터라고 할 수 있다.
영동고속도로의 비수렴 공간은 <그림 4-36>과 같이 평택시흥고속도로 와 연결되는 지점으로, 우측 차로의 속도가 줄어들면서 이후 공간에서는 구간 전체 속도가 줄어드는 것으로 볼 때, 진출로 영향권의 시점이라 할 수 있다.
서해안고속도로의 경우 <그림 4-37>과 같이 CH203332003213(비수렴 공간)에서 진행 방향 우측과 좌측의 속도 차이가 크며 CH203332003230 (동질공간)에서 전체 속도가 저하되는 모습으로, 평택시흥고속도로에서 합류되는 차량의 영향으로 해석된다.
<그림 4-36> 영동고속도로 비수렴 공간 예
<그림 4-37> 서해안고속도로 비수렴 공간 예
중부고속도로의 경우 <그림 4-38>과 같이 CH212100221030(동질공간) 과 CH212100221031(비수렴 공간)으로 나타나는데, 광주IC에서 진입하는 차량의 영향으로 해석된다.
<그림 4-38> 중부고속도로 비수렴 공간 예
속도 편차가 큰 최종 공간은 이러한 고속도로 분‧합류부의 영향 구간 으로 나타낼 수 있다. 즉 공간 내 속도 편차가 큰 구간은 분‧합류부의 영향권이 일부차로에 있고, 정상주행이 가능한 것으로 볼 수 있으며, 공 간 내 속도편차가 작은 경우는 분‧합류부의 영향과 교통량 등 다른 교통 요인으로 인해 정상 주행이 가능하지 않은 것으로 볼 수 있다.
이러한 해석에서 볼 때, 최종 공간 내 시간평균속도와 공간평균속도의 차이가 큰 경우는 비수렴 공간으로 분류하여, 더 이상 공간 분할을 하지 않고 속도의 편차가 큰, 즉 진출입 차로의 영향이나 사고 등 유고상황으 로 일부 차로의 속도 저하와 그로 인한 영향의 확산이 발생한다고 할 수 있는 것이다. 동질공간으로 분리되는 공간은 그 구간의 공간평균속도로 대푯값을 지정하여 정보를 제공할 수 있으며 전후의 공간특성에 따른 영 향 원인을 분석할 수 있을 것이며, 진·출입 차로나 유고상황에 대한 해
상도 높은 영향권 분석을 통해 교통운영에 활용될 수 있을 것이다.
이상의 결과에 따라, 속도 비수렴 공간은 불안정 교통류로 분리하고, 속도 동질공간의 평균속도별 속도 모형을 나타낼 수 있다. 이 모형은 특 정 속도 동질공간의 공간평균속도를 산출하는데 활용될 수 있다. 본 연 구에 적용한 경기지역 고속도로에 대한 속도 동질공간 모형은 다음 <그 림 4-39>에서 <그림 4-52>와 같다.
<그림 4-39> 경부고속도로 상행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-40> 경부고속도로 하행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-41> 영동고속도로 상행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-42> 영동고속도로 하행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-43> 평택제천고속도로 상행
속도 동질공간 모형 <그림 4-44> 평택제천고속도로 하행 속도 동질공간 모형
<그림 4-45> 서해안고속도로 상행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-46> 서해안고속도로 하행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-47> 서울양양고속도로
상행 속도 동질공간 모형 <그림 4-48> 중부고속도로 하행 속도 동질공간 모형
<그림 4-49> 서울양양고속도로 하행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-50> 평택시흥고속도로 상행 속도 동질공간 모형
<그림 4-51> 평택시흥고속도로 하행 속도 동질공간 모형
<그림 4-52> 중부고속도로 상행 공간 분할 결과(좌) 속도 동질공간 모형(우)
<그림 4-53> 경기지역 고속도로 속도 동질공간 모형
<그림 4-53>은 경기지역 고속도로 중 경부, 영동, 평택제천, 서해안, 서울양양, 평택시흥, 중부 7개 노선의 비수렴 공간을 제외한 속도 동질공 간을 모형을 도출한 것이다.