현행 예비타당성조사의 교통사고 절감 편익 산정 시 적용되는 교통사고율은 도로 유형별로 일률적인 원단위를 사용하고 있어 해당 도로의 주행거리가 증가하게 되면 교통사고는 증가하게 되는 구조이다. 이러한 평가 방식은 도로 안전성 향상을 위한 기술적 및 제도적 노력과 도로 사업으로 인한 교통사고 절감 효과를 제대로 반영할 수 없는 구조적인 한계를 가지고 있다.
도로상에 교통혼잡이 발생하면 통행 속도의 변동성을 높여 사고의 위험을 높인다는 사실은 여러 선행 연구결과를 통해서 확인할 수 있다. 이에 착안하여 본 연구에서는 ‘고속도로에서 혼잡 발생은 속도의 변동성을 높여 교통사고의 위험을 높인다.’는 가설을 설정하였고 실증 데이터 분석을 통해 이를 입증하였다. 위의 연구 가설을 역으로 말하면 도로 사업 시행을 통해 혼잡도를 낮추면 통행 속도의 변동성도 낮아져 교통사고 발생 위험을 줄일 수 있다는 의미이며 이러한 도로사업의 선순환 구조를 평가에 반영하고자 하는데 연구의 목적이 있다. 연구 가설 입증을 위해 다음의 세 가지 분석을 수행하였다.
첫째, 고속도로 혼잡과 속도 변동성의 관계를 분석하기 위하여 혼잡도 지표는 IC 구간별 일 단위의 V/C로 설정하였고, 통행속도의 변동성 지표는 하루 동안의 15분 단위 속도의 표준편차로 정의하였다. 분석결과 속도의 표준편차는 서비스수준 A∼D까지는 점차 감소하는 경향을 보이다 E∼F 구간에서 표준편차와 표준편차의 분산이 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 즉, 고속도로의 혼잡도가 높은 구간에서 속도의 변동성이 높다는 것을 데이터를 통해 확인할 수 있었다.
둘째, 고속도로 9개 확장사업 구간의 교통사고 감소 효과를 분석하였다. 확장 전과 확장 후의 교통사고 감소 효과를 추적 조사한 결과 전체 사고건수 보다는 인사사고건수의 감소율이 월등히 높은 것으로 나타났다. 효과 검증을 위해 확장 구간과 전체 구간과의 사고율을 비교한 결과 사고건수와 부상자수는 과반 이상의 확장 구간에서 전체 구간 대비 더 큰 폭으로 감소하였으나, 사망자수는 값이 매우 작아서 감소율의 차이는 큰 의미가 없는 것으로 판단된다.
셋째, 운영 중인 고속도로의 혼잡도별 교통사고율의 관계를 분석한 결과 서비스수준이 악화될수록, 그리고 차로수가 증가할수록 사고건수, 사망자수, 부상자수 모두 증가하는 경향을 확인하였다. 하지만, 현행 지침에서는 다 차로 구간에서 보다 낮은 사고율을 제시하고 있어 사례 분석을 통해 검증하였다.
‘고속도로에서 혼잡 발생은 속도의 변동성을 높여 교통사고 발생의 위험을 높인다.’는 연구 가설은 교통공학 이론적 측면이나 실증 데이터 분석 결과를 종합해 볼 때 도로 계획 단계에서 교통사고율 추정을 위한 합리적인 논리 구조라고 판단된다.
따라서 고속도로 혼잡도 기반의 교통사고 모형을 통해 서비스수준별 혹은 V/C별 교통사고율 원단위를 제시하였다. 현행 도로의 유형에 따라 일률적으로 결정되는 원단위에서 도로의 혼잡도 수준에 따라 결정되는 원단위로 산정 방식을 개선하였다. 교통사고율 산정 결과의 차이를 명확히 비교하기 위하여 고속도로로 분석 범위를 한정하여 경부고속도로 남이∼천안 확장사업을 대상으로 사례 분석을 수행한 결과 혼잡도 기반으로 추정한 교통사고율의 정확성이 월등히 우수하였고 약 160억 원의 추가 편익이 발생하는 것으로 분석되었다.
본 논문에서 제시한 도로 혼잡도 기반의 교통사고율 적용 효과를 명확히 설명하기 위하여 고속도로 확장사업을 대상으로 사례 분석을 실시하였으나, 실제 예비타당성조사의 교통수요 분석과 편익 산정 단계에서는 고속도로뿐만 아니라 영향권 내 주변도로의 변화를 종합 분석하기 때문에 신규 노선 건설 사업의 경우에도 주변 도로의 혼잡도가 개선되는 효과가 있으므로 적용이 가능할 것이다.
도로 사업을 통해 교통혼잡의 감소뿐만 아니라 교통사고의 위험도 낮추는 선순환 구조를 평가에 반영할 수 있는 계기를 마련하였다는데 본 연구의 의의를 찾을 수 있으며, 지속적으로 중요성이 커지고 있는 교통안전에 대한 사회적 가치를 평가에 보다 정교하게 반영할 수 있을 것으로 기대한다.

The fixed traffic accident rate by three road types is used for the valuation of traffic accident cost savings in the preliminary feasibility study where traffic accident is increased if vehicle-km is increased at the corresponding road. This evaluation scheme has a structural limitation because it could not reflect the positive effects on traffic safety by putting policy and technical efforts and doing highway project as well.
The finding that ‘traffic congestion on the road leads to increase speed variance finally results in higher traffic accident risk’ can be confirmed from many research papers. In this paper, the hypothesis is set that ‘traffic congestion on expressway leads to increase speed variance finally results in higher traffic accident risk’ based on the research findings. In other words, traffic accident risk can be lower if the congestion level is decreased which also leading to lower speed variance by doing highway project. This study aims to suggest a reasonable evaluation method for traffic accident cost savings that can be reflect the virtuous cycle system of highway project. Three kinds of analyses have done to prove the hypothesis.
First, the relationship between the congestion of expressway and speed variance is analyzed. Daily V/C by IC section is used for congestion index and the standard deviation of 15 minutes speed for 24 hours is used for speed variation index. The standard deviation of speed is slightly decreased from LOS A to D and the standard deviation and the variance of it are sharply increased in LOS E and F. It is confirmed that the higher traffic congestion level is, the higher speed variance is.
Second, before and after study for the traffic accident rate of nine widening sections of expressways is implemented. It is more effective in casualties rather than non-casualties. The traffic accident rate between widening section and all section of expressway is compared to validate the effectiveness. The number of traffic accident and injured in the widening section is more decreased than all section but fatalities is not in terms of reduction rate.
Third, the relationship between the congestion level of expressway and traffic accident rate is verified. It seems that the worse the level of service and the more lane is, the more the number of traffic accident, injured, and fatalities is.
The hypothesis that ‘traffic congestion on expressway leads to increase speed variance finally results in higher traffic accident risk’ seems to be a reasonable logical structure from the view point of theoretical and the result of comprehensive data analysis.
Therefore, traffic accident rate by LOS or V/C is suggested, which is estimated from traffic accident model based on the congestion level of expressway. The method for the estimation of traffic accident in the preliminary feasibility study is improved from the fixed traffic accident rate by road type to the various traffic accident rate determined by congestion level of the road. A case study for a widening project of Gyeong-bu expressway is done to compare traffic accident rate from the current and suggested method. The traffic accident rate estimated from the suggested method is superior than it from the current method and the benefit of 16 billion won is add up.
This method can be applied not only widening project but also newly construction project because the congestion level is generally improved in all road near the project site.
This study has an important meaning that it makes the virtuous cycle system of highway project leading to lower both congestion level and traffic accident risk could be reflecting in the preliminary feasibility study with contrast to the current scheme. It is also expected that social value on traffic safety that is more and more important could be reasonably and precisely evaluated.