평면교차로 설계원리

왜 배우는가: 평면교차로는 도로망에서 가장 기본이 되는 결절이라 설계 원리를 모르면 상충과 지체를 줄이는 답안을 쓸 수 없다. 종류, 설계 원칙, 기본목표를 나눠 묻는 문항이 많아 원리를 한 틀로 묶어 익혀야 한다.

출제 이력: 제131회 2교시 3번, 제128회 2교시 3번, 제125회 2교시 3번, 제120회 3교시 6번, 제102회 2교시 3번, 제95회 1교시 12번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

평면교차로는 같은 높이에서 둘 이상의 도로가 교차하거나 접속하는 곳에서 교통류를 나누고 정리하도록 설계한 교차 형식이다.

답안 첫 줄에는 위 정의를 쓰고, 이어서 아래 키워드를 설계 원칙과 연결해 쓴다. 키워드는 원칙마다 설명의 근거가 되는 용어다.

• 평면교차로(At-grade Intersection): 입체교차와 달리 같은 평면에서 도로가 만나는 교차 형식이다.
• 교통류 분리: 방향과 주종이 다른 교통류를 공간이나 시간으로 나누는 것이다.
• 주종관계: 주도로와 부도로의 우선 순서를 명확히 정하는 것이다.
• 도류화: 교통섬과 차로로 차량의 진행 경로를 유도하는 것이다.
• 교차각: 두 도로의 중심선이 이루는 각으로, 직각에 가까울수록 상충 면적이 줄어든다.
• 설계시간교통량: 계획목표연도에 시간당 통행할 자동차 대수로, 교차로 규모를 정하는 입력값이다.
• 종단경사: 교차로 구간의 세로 방향 기울기로, 제동과 출발에 영향을 준다.

교통류 분리와 주종관계는 평면교차로 설계 원칙의 뼈대이므로 함께 묶어 쓴다. 교차로 형태가 복잡해지면 상충점이 늘고 운전자가 판단할 정보가 많아져 사고 위험이 커진다. 그래서 키워드마다 왜 필요한지를 한 문장으로 붙이는 것이 답안 구성의 기본이다. 답안은 정의, 원칙, 기준값 순서로 키워드를 연결해 쓴다.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 평면교차로는 길 두 개가 같은 높이에서 만나는 곳이다. 운전자는 신호나 표지를 보고 누가 먼저 지나갈지 정하며, 설계는 그 순서가 헷갈리지 않도록 길의 모양을 만드는 일이다.

정식 정의는 다음과 같다. 평면교차로는 둘 이상의 도로가 동일 평면에서 교차하거나 접속하는 부분과 그 부속 시설을 말한다. 「도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙」 제32조는 교차하는 도로의 교차각을 직각에 가깝게 하도록 정하고, 필요하면 회전차로·변속차로·교통섬 같은 도류화시설을 설치할 수 있다고 정한다.

교통류 분리와 주종관계가 명확해야 상충이 줄어든다.

설계 원리를 이해하려면 핵심 용어의 뜻을 정확히 알아야 한다. 핵심 용어는 다음과 같다.

• 상충(Conflict): 서로 다른 교통류가 같은 공간을 같은 시간에 점유하려 할 때 생기는 충돌 가능성이다. 상충점이 많을수록 사고와 지체가 늘어난다.
• 교통류 분리: 방향별로 차로를 나누고, 좌회전처럼 흐름이 엇갈리는 교통은 직진 교통과 떼어 놓는 것이다. 좌회전차로가 필요하면 직진차로와 분리하여 설치하는 것이 원칙이다.
• 주종관계: 도로 기능과 교통량에 따라 주도로 교통이 우선하고 부도로 교통이 양보하는 관계를 명확히 제시하는 것이다. 운전자가 우선순위를 바로 알아야 안전이 확보된다.
• 도류화(Channelization): 교통섬·회전차로·변속차로로 차량의 진행 경로를 유도하는 기법이다. 교차 면적을 줄이고 차량을 정해진 방향으로 이끈다.
• 설계시간교통량: 계획목표연도에 그 도로를 통행할 시간당 자동차 대수이다. 「도로의 구조·시설 기준에 관한 규칙」 제2조의 정의를 따른다.
• 계획목표연도: 공용개시 계획연도를 기준으로 20년 이내로 정한다. 교통량 예측의 신뢰성과 투자 효율을 함께 고려한다.

교차각은 직각에 가까울수록 유리하다. 예를 들어 두 도로가 비스듬하게 만나면 차량이 교차점을 가로지르는 거리가 길어져 상충 시간이 늘어난다. 직각에 가깝게 만들면 횡단 거리가 줄어 상충 시간이 짧아진다. 설계지침은 교차각을 관련 지침이 정한 범위 이내로 하도록 제시한다. 한편 교차로의 종단경사는 규칙상 종단경사 3퍼센트 이하가 원칙이며, 주변 지장물과 경제성을 고려해 필요하다고 인정되면 6퍼센트 이하로 할 수 있다.

평면교차로 설계원리는 교통류를 분리하고, 상충 지점을 줄이며, 운전자가 예측 가능한 경로를 제공하는 원리의 묶음이다. 교차로가 커지면 상충 조건과 보행자 횡단 거리가 함께 길어진다. 따라서 교차로 면적은 필요한 최소 크기로 두는 것이 기본이다.

3. 등장 배경과 필요성

도로는 서로 연결된 결절로 이루어지며, 결절의 가장 기본 형태가 평면교차다. 도로망이 촘촘해지고 교통량이 늘면서 교차점에서 상충과 지체가 함께 커졌다. 입체교차는 교통량이나 제공할 서비스 수준에 따라 전환하는 방식이지만, 설치 비용과 부지가 많이 들어 모든 교차를 입체로 만들 수는 없다.