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Module DT3 · 안전 · 사고 · 작업구역

Safety, Accident Analysis & Work Zones (Depth)

🔗 선수 학습 — Breadth M28 (도로 기하·SSD), M30 (교통안전) 의 RMEV·RMVM 기초를 심화합니다.
이 모듈에서 다룰 내용

📖 핵심 개념

1. 시거 심화 — SSD·DSD·PSD

Stopping Sight Distance (SSD): $$ \text{SSD} = 1.47\,V\,t_r + \frac{V^2}{30(f \pm G)} $$ — $V$: 속도 (mph), $t_r$: 인지 반응시간 (2.5 s AASHTO), $f$: 마찰계수 (평균 0.35), $G$: 종단 경사 (내리막 −, 오르막 +).
Decision Sight Distance (DSD): 복잡 상황 (도심 다차로 접근, 분기점 등) 에서 SSD 보다 보통 1.5~2 배.
Passing Sight Distance (PSD): 2차로 도로 추월용. $d_1 + d_2 + d_3 + d_4$ 합, 보통 700~1,100 ft @ 50~70 mph.

2. 도로변 안전 영역 (Clear Zone)

AASHTO Roadside Design Guide 는 차량 이탈 시 벗어날 수 있는 횡방향 여유 를 속도·교통량·곡선에 따라 규정합니다. 60 mph / 2,000 ADT / 평지 = 약 18~20 ft.

3. 작업구역 안전 (Work Zone) — MUTCD

Taper 길이 (Merging Taper): $$ L = \begin{cases} W S & S \le 40~\text{mph} \\ W S^2 / 60 & S > 40~\text{mph} \end{cases} $$ — $W$: 차로 폭 오프셋 (ft), $S$: 설계 속도 (mph).
Taper 종류용도길이 비율
Merging (합류)차로 감소L (full)
Shifting (이동)차로 이동만0.5 L
Shoulder (갓길)갓길 폐쇄0.33 L
Downstream작업 끝100 ft per lane

4. 사고율 계산

RMEV (교차로 · 지점): 백만 차량 진입 당 사고 수. $$ \text{RMEV} = \frac{A \times 1{,}000{,}000}{365 \times \text{ADT} \times N_{\text{yr}}} $$ RMVM (구간 · 연장): 1억 대-마일 (100 million vehicle miles) 당 사고 수. $$ \text{RMVM} = \frac{A \times 100{,}000{,}000}{365 \times \text{ADT} \times N_{\text{yr}} \times L_{\text{mi}}} $$

5. 충돌 유형 분석 (Conflict Analysis)

교차로 4-leg 신호 없음: 이동류 간 상충 32 개 (충돌 + 합류 + 분기). 신호 설치 시 상충은 크게 감소 (좌회전 페이즈 유무에 따라).

⚠️ 빈출 함정 — RMEV (교차로 단위, 백만) 와 RMVM (구간 연장, 1억) 의 계수·분모 단위 혼동. 교차로에는 L (연장) 이 없으므로 RMEV, 구간 분석은 RMVM.

📐 공식·기준 요약

① SSD
$$ \text{SSD} = 1.47 V t_r + \frac{V^2}{30(f \pm G)} $$
② Work zone taper
$$ L = W S \ (S \le 40),\quad L = W S^2 / 60 \ (S > 40) $$
③ RMEV (교차로)
$$ \text{RMEV} = \frac{A \cdot 10^6}{365 \cdot \text{ADT} \cdot N_{yr}} $$
④ RMVM (구간)
$$ \text{RMVM} = \frac{A \cdot 10^8}{365 \cdot \text{ADT} \cdot N_{yr} \cdot L_{mi}} $$
⑤ Clear Zone (AASHTO RDG 기준)
— 60 mph, 2k ADT, 평지 ≈ 18~20 ft. 외측 곡선·급경사 시 증가.

💡 유형별 예제

각 문제는 정답 및 풀이 보기로 해설을 펼칠 수 있습니다.

예제 1 · 내리막 SSD

SSD

V = 60 mph, 3 % 내리막 (G = −0.03), f = 0.35, tr = 2.5 s. SSD 는?

  • A. 약 485 ft
  • B. 약 570 ft
  • C. 약 595 ft
  • D. 약 710 ft

✅ 단계별 풀이

Step 1. 인지 반응 거리
$$ d_r = 1.47 \times 60 \times 2.5 = 220.5~\text{ft} $$
Step 2. 제동 거리 (내리막 경사 차감)
$$ d_b = \frac{V^2}{30(f - G)} = \frac{60^2}{30 \times (0.35 - 0.03)} = \frac{3600}{9.6} = 375~\text{ft} $$

내리막은 f 에서 G 를 뺀다 (제동 어려움). G = −0.03 이면 실제 부호는 빼는 형태로 처리.

Step 3. 합산
$$ \text{SSD} = 220.5 + 375 = 595.5~\text{ft} $$
최종 답
$$\boxed{\text{SSD} \approx 595~\text{ft}}$$
✔ 정답: C. 약 595 ft

예제 2 · 구간 사고율 RMVM

RMVM

길이 5 mile 고속도로 구간. ADT = 15,000, 3 년간 사고 A = 60 건. RMVM 은?

  • A. 약 73
  • B. 약 120
  • C. 약 365
  • D. 약 1,100

✅ 단계별 풀이

Step 1. 공식 대입
$$ \text{RMVM} = \frac{A \cdot 10^8}{365 \cdot \text{ADT} \cdot N_{yr} \cdot L_{mi}} $$ $$ = \frac{60 \times 10^8}{365 \times 15{,}000 \times 3 \times 5} $$ $$ = \frac{6 \times 10^9}{8.2125 \times 10^7} \approx 73.1 $$
해석 — 1억 vehicle-mile 당 73 건 사고. 일반 고속도로 평균 60~80 수준 → 정상 범위.
최종 답
$$\boxed{\text{RMVM} \approx 73}$$
✔ 정답: A. 약 73

예제 3 · Work Zone Merging Taper 길이

L

55 mph 구간에서 12 ft 차로 하나 합류 폐쇄. MUTCD 권장 Merging Taper 길이 L 은?

  • A. 약 330 ft
  • B. 약 605 ft
  • C. 약 660 ft
  • D. 약 825 ft

✅ 단계별 풀이

Step 1. 속도 범위 확인 → > 40 mph 공식 사용
$$ L = \frac{W S^2}{60} = \frac{12 \times 55^2}{60} = \frac{12 \times 3025}{60} = 605~\text{ft} $$
최종 답
$$\boxed{L = 605~\text{ft}}$$
✔ 정답: B. 약 605 ft

🎯 실전 미니 퀴즈 8 문제 · 48 분

48:00

Q1. AASHTO SSD 공식에서 tr 의 표준 값은?

  • A. 1.5 s
  • B. 2.0 s
  • C. 2.5 s
  • D. 3.0 s

Q2. V = 50 mph, 평지 (G=0), f = 0.35 에서 SSD 는?

  • A. 약 310 ft
  • B. 약 425 ft
  • C. 약 500 ft
  • D. 약 720 ft

Q3. 지점(교차로) 단위 사고율 지표는?

  • A. RMEV (백만 진입 당)
  • B. RMVM (1억 대-마일 당)
  • C. EPDO (등가 사고)
  • D. AR (사고 수 / 연)

Q4. 교차로 ADT = 20,000, 2 년 사고 10 건. RMEV 는?

  • A. 약 0.34
  • B. 약 0.68
  • C. 약 1.37
  • D. 약 3.65

Q5. 30 mph, 12 ft 차로 폐쇄 Merging Taper. L 은?

  • A. 약 130 ft
  • B. 약 240 ft
  • C. 약 300 ft
  • D. 약 360 ft

Q6. 4-leg 비신호 교차로의 총 상충점(conflict points) 수는?

  • A. 8
  • B. 16
  • C. 32
  • D. 64

Q7. SSD 공식에서 내리막 경사 가 제동거리에 미치는 영향은?

  • A. 제동거리 증가 (f − |G|)
  • B. 제동거리 감소
  • C. 영향 없음
  • D. 인지 반응 거리에만 영향

Q8. Shifting taper 길이는 Merging taper 의?

  • A. 동일
  • B. 약 0.5 배
  • C. 약 2 배
  • D. 약 3 배