연평균 일교통량

왜 배우는가: 연평균 일교통량은 도로 계획과 설계, 투자 결정, 환경 영향 평가의 기초 자료다. 교통량 조사 방법과 보정 절차를 함께 묻는 시험에서 출발점이 되는 기본 개념이다.

출제 이력: 제134회 1교시 4번, 제117회 1교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

연평균 일교통량은 1년간의 총 교통량을 365일로 나눈 하루 평균 교통량이다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 연평균 일교통량(Annual Average Daily Traffic, AADT)
• 일교통량
• 연간 총 교통량
• 상시 조사
• 단기 조사
• 월평균 일교통량
• 요일별 평균 일교통량
• 계절·요일 보정

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면 연평균 일교통량은 도로에 하루 평균 몇 대의 차량이 다니는지를 1년 기준으로 나타낸 값이다. 도로가 얼마나 붐비는지를 한 숫자로 보여 주는 가장 기본적인 지표다.

정식 정의는 다음과 같다. 연평균 일교통량은 1년 동안 한 지점을 통과한 연간 총 교통량을 365일로 나눈 값이다. 식은 다음과 같다.

$AADT = \frac{\text{연간 총 교통량}}{365}$

여기서 AADT는 연평균 일교통량(대/일)이고, 연간 총 교통량은 1년 동안 지점을 지난 차량 수(대/년)다. 분모의 365는 1년의 날수다.

연평균 일교통량은 특정일이 아니라 1년 전체의 평균이라는 점이 핵심이다.

교통량 조사의 기본 단위와 관련 용어는 다음과 같다.

• 일교통량은 하루 24시간 동안 조사 지점을 통과한 차량 수다. 교통량 자료의 기본 단위다.
• 상시 조사는 도로에 검지기를 매설해 1년 내내 연속으로 측정하는 방식이다. 연속 조사 자료로 연간 총 교통량을 직접 구한다.
• 단기 조사는 하루나 며칠만 측정한 값을 보정해 연평균으로 환산하는 방식이다. 대부분의 도로 구간이 이 방식으로 추정된다.
• 계절·요일 보정은 조사한 날의 교통량을 월별과 요일별 편차로 바로잡는 과정이다.

상시 조사와 단기 조사의 차이는 자료의 완결성에 있다. 상시 조사는 365일이 모두 채워진 자료를 얻지만 설치 비용이 크고 지점이 한정된다. 단기 조사는 적은 비용으로 많은 지점을 조사할 수 있으나, 측정하지 않은 날의 값은 보정으로 채워야 한다. 연간 총 교통량에 빠진 날이 있으면 합계가 줄어 나눗셈 결과가 작아지므로 이 보정이 필수다.

국내 기준에서 교통량 자료는 검증과 보정을 마친 뒤 분석한다. 도로교통량 조사지침 제24조는 분석 항목으로 연평균 일교통량, 월평균 일교통량(12달), 요일별 평균 일교통량, 방향별·시간대별·일별 교통량을 든다. 연평균 일교통량은 이 분석의 첫 항목이며, 나머지 값과 함께 교통량 변화를 설명하는 기본 자료가 된다.

3. 등장 배경과 필요성

도로 계획과 설계는 교통량을 기준으로 이루어진다. 연평균 일교통량은 도로 구간의 교통 부하를 나타내는 표준 지표이며, 교통계획과 투자 우선순위, 도로 교통에서 생기는 환경 영향 판단의 출발점이다.

상시 조사만으로는 전국 도로의 연평균 일교통량을 구할 수 없다. 상시 검지기는 설치 지점이 한정되어 있어 대부분의 구간은 단기 조사로 추정해야 한다. 그래서 짧은 기간의 자료를 연평균으로 바꾸는 환산 방법이 필요해졌다.

상시 조사 자료에도 문제가 있다. 검지기 고장, 도로공사, 사고, 자연 파손으로 측정이 중단되는 경우가 생긴다. 측정이 빠진 날을 그대로 365로 나누면 값이 실제보다 낮아지므로, 연속 조사된 자료만 합산하거나 보정을 거쳐야 한다. 서울시도 같은 이유로 지점별 교통량을 매년 단순 합산하지 않고, 연속 조사된 자료로 증감율을 따로 산출한다.

계절과 요일에 따른 편차도 크다. 여름철 관광 교통이 많은 도로는 여름 평균이 연평균보다 높게 나타난다. 주중과 주말의 교통량도 다르다. 조사일 하루의 값을 그대로 연평균으로 쓰면 왜곡이 생긴다.

이 문제를 풀기 위해 1992년 미국 AASHTO가 Guidelines for Traffic Data Programs에서 average of averages 방식을 제시했다. 먼저 월별 요일 평균 일교통량(Monthly Average Day of Week, MADW)을 구하고, 이를 다시 평균하는 방식이다. 1년에 계산되는 MADW는 84개(12개월 × 7요일)다. 이 방식은 계절과 요일의 편차가 연평균을 편향시키지 않도록 한다.

국내에서도 조사 방식의 변화가 있었다. 서울시는 1986년부터 1991년까지 10월~12월 주중 하루 18시간(06:00~22:00) 조사를 했고, 1993년부터 루프 검지기로 24시간 전일 조사를 시행했다. 조사 시간과 지점이 바뀌면 자료를 직접 비교할 수 없으므로, 조사 방식을 통일하는 것이 중요하다.

필요성은 네 가지 용도로 정리한다.

• 계획·설계: 도로의 등급과 차로 수를 정하는 기준 교통량이 된다.
• 투자: 도로 신설과 확장의 우선순위를 정하는 근거가 된다.
• 환경: 도로 교통에서 생기는 대기오염과 소음을 평가하는 입력 자료가 된다.
• 관리: 유지보수 대상 도로를 정하는 기준으로 쓰인다.

이러한 배경 때문에 연평균 일교통량은 단순한 나눗셈이 아니라, 조사 방법과 보정 절차를 함께 설명해야 하는 개념이다.

4. 구성요소·원리·절차

연평균 일교통량 산정은 자료를 얻는 방식에 따라 구성요소가 달라진다. 구성요소는 연속 조사 자료, 단기 조사 자료, 보정계수, 검증·보정 자료의 네 가지다. 아래 표는 각 구성요소의 내용과 역할을 정리한 것이다.

표의 첫 두 행은 자료의 종류를, 나머지 두 행은 자료를 계산에 쓸 수 있게 만드는 장치를 나타낸다. 연속 조사 자료가 완전하면 보정이 필요 없고, 결측이 있으면 평균 보정 절차가 필요하다.

연속 조사는 1년 365일을 모두 측정하므로 연간 총교통량을 나눠 바로 구한다. 연평균 일교통량은 연간 총교통량을 365로 나눈 값이다. 계산식은 다음과 같다.

$AADT = \frac{\sum_{d=1}^{365} Q_d}{365}$

AADT는 연평균 일교통량(대/일), Q_d는 d번째 날의 하루 교통량(대/일), d는 1월 1일부터 세는 날 번호다. 측정기 고장이나 도로공사로 날짜가 빠지면 계절·요일 편향이 생겨 값이 왜곡된다. 측정이 끊긴 기간을 0으로 채워 합산하면 총량이 줄어 값이 낮게 나온다.

결측이 있는 지점에서는 MADW(Monthly Average Day of Week, 월별 요일 평균 일교통량)를 쓴다. 한 해의 월과 요일 조합은 12개월 × 7요일이므로 84개 값이 나온다. 각 월의 요일별 평균을 먼저 구하고 그 값을 요일별로 다시 평균하는 방식이어서 평균의 평균이라 부른다. 결측 날짜가 빠져도 그 달의 요일 평균에만 영향을 주므로 편향이 줄어든다.

단기 조사는 1일 또는 2일 자료를 연평균으로 환산한다. 조사한 날의 교통량에 월 보정계수와 요일 보정계수를 곱한다.

$AADT = Q_s \times F_m \times F_d$

Q_s는 단기 조사 기간의 일평균 교통량(대/일), F_m은 조사월의 월 보정계수, F_d는 조사요일의 요일 보정계수다. 두 보정계수는 무차원 값이다. 보정계수는 같은 도로의 연속 조사 자료에서 구하는 것이 원칙이다. 단기 자료는 보정계수로 연평균에 맞춘다.

연평균 일교통량 산정 절차는 다음과 같다.

• 지점별 교통량 자료를 수집하고 측정의 연속성을 확인한다.
• 검증과 보정을 거쳐 결측·오류 자료를 처리한다.
• 월별 요일 평균 일교통량을 계산해 MADW 값을 만든다.
• 요일별로 MADW를 평균해 요일 평균 일교통량을 구한다.
• 요일 평균을 다시 평균해 연평균 일교통량을 산출하고 결과가 상식 범위인지 검토한다.

흐름도의 재조사 경로는 자료가 부족할 때만 거친다. 평상시에는 1번부터 5번까지 한 번씩 진행한다. 연속 조사 지점은 설치 비용이 커서 전 지점에 설치하기 어렵고, 그래서 대부분의 지점은 단기 조사와 보정계수로 추정한다. 단기 조사 환산 결과는 여러 요일의 자료를 함께 보아 검토한다.

5. 관련 법령·기준·표준

연평균 일교통량 분석의 근거는 도로교통량 조사지침이다. 이 지침 제4장 '도로교통량 조사 자료의 관리 및 제공'의 제24조(도로교통량 자료의 분석)는 검증과 보정이 끝난 교통량을 네 가지 방식으로 분석하도록 정한다. 도로교통량 조사지침 제24조는 연평균 일교통량을 분석 항목으로 정한다. 첫째 항목이 연평균 일교통량이며, 분석의 주체는 도로관리청이다. 제22조와 제23조는 분석 전 자료의 검증과 보정을 다룬다.

표의 기준값은 조사 방식별로 적용 조건이 다르다. 연속 조사 값은 연간 합계에서 바로 나오고, 단기 조사 값은 보정계수를 거쳐 나온다. 국내 단기 조사는 1일(24시간) 또는 비연속 2일로 실시한다. 단기 조사 방법을 비교한 연구에서는 연 2회 조사가 가장 좋은 방법으로 제시됐다.

해외 기준으로는 미국의 AASHTO Guidelines for Traffic Data Programs가 대표적이다. 이 지침은 1992년에 발간됐고, 월과 요일별 평균을 쓰는 평균의 평균 방식을 제시한다. 이 절은 개념 차이만 다루며 세부 절차는 4절을 따른다.

• 연속 조사: 365일 전부 측정돼 계절 편향이 가장 적다.
• 단기 조사: 조사일이 적어 보정계수 적용이 필수다.

연평균 일교통량은 도로 이용 강도를 나타내는 가장 기본적인 지표다. 교통계획, 도로 설계, 환경 영향 분석의 입력값으로 쓰이며, 값이 높을수록 같은 도로에 더 많은 차량이 통행한다는 뜻이다. 월평균 일교통량과 요일별 평균 일교통량도 같은 제24조의 분석 항목이며, 연평균은 이들 가운데 기간 전체를 한 값으로 묶은 것이다.

행정규칙은 개정될 수 있으므로 답안에는 지침 이름과 조문 번호를 함께 적는다. 값을 인용할 때는 조사 연도와 지점을 함께 적는다. 연속 조사 자료가 없는 지점에서는 단기 조사와 보정계수로 대체하며, 이때 보정계수의 적용 조건을 함께 명시한다.

6. 유형과 비교

연평균 일교통량(AADT)을 구하는 방법은 자료를 얻는 방식에 따라 크게 세 가지로 나뉜다. 연평균 일교통량은 연간 총 교통량을 365일로 나눈 값이다. 가장 정확한 방법은 연속조사다. 검지기를 연중 계속 운영하여 얻은 자료로 연평균 일교통량을 바로 계산한다. 다만 상시 검지기는 설치 지점이 한정되어 있으므로 대부분의 도로는 짧은 기간의 자료로 추정한다. 세 방법의 특징을 비교하면 다음과 같다.