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[오토저널] 자동차 주행거리 산정방안

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2017-07-10 11:09:54

본문

요즘 사회는 자동차가 필수적이고 그 숫자도 급속히 증가함에 따라 이에 따른 경제적 파급효과와 지역 균형 발전을 가져왔다. 그러나 교통문제 등의 부작용으로 도로혼잡과 그로 인한 배출가스가 대기오염 등으로 사회적 문제를 지속적으로 야기하고 있다. 미국, 영국, 호주 등에서는 이러한 교통문제를 해결하기 위해 교통D/B를 기반으로 교통네트워크 성능평가(Network Performance Measure)를 시행하기 위해서는 차량주행거리에 따른 혼잡도를 조사하고 있는데 차량주행거리(VKT : Vehicle
Kilometer Traveled)는 해당 도로를 주행하는 모든 차량들 즉, 교통량의 이동거리 합으로 배출량 산정, 혼잡요금 등의 다양한 교통정책분석 기초자료로 이용되는 지표이다. 외국에서는 1990년대부터 교통D/B를 이용하여 교통량 기반 차량주행거리를 산정해 오고 있으나 우리나라는 도로 교통량 조사지점이 많지 않아 차량주행기록을 교통안전공단 비실측 자료를 기반으로 한 차량주행거리를 제공하고 있다. 자동차주행거리 산정 방안에 대해서 간략하게 요약해서 설명하고자 한다.

 

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주행거리 산정방안
차량주행거리 산정 방안은 교통량 자료에 기반한 산정방안과 교통량에 기초하지 않은 산정방안으로 분류되며 다음과 같이 설명할 수 있다.


●교통량 자료에 기반한 산정방법 (Traffic count-based model)

이 방법은 차량 이동에 대한 실적 값으로 현재 가장 선호하는 방법으로 대상구간의 24시간 교통량으로 환산한 교통량을 기준으로 일일 차량주행거리 추정값에서 해당 구간의 중심선 주행거리를 곱하여 산출하며 이를 해당 날짜수를 곱하여 연간으로 환산하는 방법이다. 또한 모든 도로의 교통량 수집이 가능하다면 차량주행거리를 추정할 필요가 없으나 대부분의 교통량수집은 표본 추출에 의한 표본구역 자료를 통해 산출되며 표본 추출 과정에서 도로의 기능별 구분 정도가 자동차 주행거리 산정결과에 영향을 미친다.


●교통량 자료에 기반하지 않은 산정방법 (Non-traffic count-based model)

이 방법은 운전면허자수, 차량통행발생 형태(Trip-making behavior) 및 인구 등 사회경제적인 비교통량 자료를 활용하고 있으며 이러한 자료를 정기적으로 수집하기 위해서는 경제적인 비용이 많이 들고 기존에 수집된 자료를 업데이트하여 차량의 주행거리 추정에 활용하기도 하지만 정확도는 그다지 높지 않다. 또한 교통량에 기초하지 않는 차량주행거리 추정치는 대상지역의 거주자와 비거주자 사이의 차량주행거리 분포와 관련하여 문제점이 있을 수 있다.


예를 들면 특정지역의 연료판매량에 기초한 차량주행거리 추정치의 경우 해당지역에서 판매된 연료가 같은 지역에서 사용되지 않을 수도 있기 때문이다.

 

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차량주행거리 산정기관
우리나라에서 차량주행거리 산정은 교통안전공단(www.ts2020.kr)의 차량주행기록계를 기초로한 것과 한국건설기술연구원(www.kict.re.kr)의 지역간 도로인 일반국도, 지방도 및 국지도를 대상으로 주행거리를 신정할 수 있다. 교통안전공단에서는 전국 16개 광역시·도를 대상으로 자동차관리법 및 자동차검사시스템(VMS: Vehicle inspection Management System)의 자동차 등록마스타 자료를 토대로 운행자동차의 차종별, 용도별, 사용연료별 자동차의 주행거리 현황을 분석하여 교통사고통계, 국가간 교통사고율 산정 등 자동차관련 교통정책 등을 위한 기초 통계로 활용하고 있다.

 

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한국건설기술연구원에서는 도로교통량 통계연보(국토교통부 발간)에 의한 고속국도, 일반국도, 국가지원지방도, 지방도의 교통량을 승용차, 버스, 화물차를 세부적으로 12개 차종으로 구분, 조사하여 도로의 계획과 건설, 유지관리 및 도로행정에 필요한 자료를 제공하고 있다. 2000년에 국가의 사회간접자본(SOC : Social Overhead Capital)을 효율적으로 투자·운영하기 위해 표준화된 기종점통행표와 네트워크 구축을 목적으로 국가교통데이테베이스(KTDB : Korea Transfort Data Base)가 설립되었다. 여기서는 지역간 도로와 도시부 도로에서 승용차, 버스, 화물차로 분류하여 차량주행거리를 산정 각종 교통정책에 필요한 기초자료 및 통계를 국가차원에서 종합적으로 조사·분석 및 관리하고 있다.


미국의 차량주행거리 산정방안
미국은 1978년 연방도로국(FHWA : Federal Highway Administration)이 제시하는 고속도로성능모니터링법(HPMS : Highway Performance Monitoring System)과 이 방법에 의한 INDOT(Indiana Department of Transportation)의 차량주행거리 산정방안 등이 있다.


또한 이외에 연료판매량를 근거로 산정하는 방법과 주행기록계(Odometer)의 기록계를 근거로한 방법론과 세대수와 각자 운전자 조사(House and driver survey) 등에 의한 방법이 있다. 그리고 고속도로와 통행에 따른 네트워크를 이용한 모델링 등 다양한 방법을 사용해서 산정하고 있다.


●HPMS 방법   (Highway Performance Monitoring System)

미국에서 사용하고 있는 HPMS방법론은 전연방의 모
든 도로주행거리의 목록시스템으로 1978년에 FHWA에 의해 시행되었다. 그 이후로 주 도로국들이 연방도로국에 제출할 연간보고서에 사용하고 있으며 주요한 도로문제, 새로운 입법 권한이나 규정에 대응하여 정기적으로 검토되고 있다. 즉, 도로포장이 중요하다고 할 시 HPMS 자료는 개선된 도로포장 관련 자료를 제공하기 위해서 더욱더 강화하고 있다. HPMS에서 사용하는 차량주행거리(VMT : Vehicle Miles Traveled) 산정방법은 <그림 5>와 같이 5단계로 구분하고 있다.


도로현황 모니터링의 기초 자료를 바탕으로 표본구역내에서의 연평균 일일 교통량(AADT : Annual Average Daily Traffic)과 도로 중심선 길이를 이용하여 DVMT를 구하고 또한 확장계수를 이용하여 지역내의 DVMT를 계산한다. 지역내에서 여러 가지 형태의 DVMT를 기초로해서 주 전체의 DVMT를 계산하여 연간 VMT를 산정하고 있다.

 

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여기서 확장계수(EF : Expansion Factor)는 각 지역의 자료를 가지고 전체지역으로 확장하는데 적용하고 각 기능상의 종류나 지리상의 지역을 나타내는데 있어서 VMT의 추정치와 표본구역 자료를 변형시켜 사용하거나 개략적으로 추론하는데 적용한다. 또한 확장계수는 표본 구역 데이터를 면적단위로 차량주행거리 추정치로 변환한다든지 추론할 때 사용하며 다음과 같은 식에 의해서 계산한다.

 

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HPMS는 일부도로 및 중심선 주행거리에 대한 차량 이동 실측값을 사용하며 거주자와 비거주자의 차량주행거리 배분, 연구대상 구역 내와 밖을 통행하는데 있어 발생할 수 있는 문제점 해결이 가능하다. 미국에서 처음으로 1978년 시행된 이후 주립도로국, 지방정부, 대도시 기관들은 HPMS과 연관되어 있어 데이터 운영관련 과정을 유사하게 사용하고 있다.


그러나 차량주행거리을 추정함에 있어 HPMS 입력자료는 한계성이 있으며 입력자료에는 교통량 측정값과 주(State)내부에 모든 도로에 대한 중심선 주행거리를 포함하고 있는 한계점이 있다. 따라서 HPMS는 실제적으로 지선도로(local road)에 대한 고려없이 설계되어 있어서 지선도로에 대한 차량주행거리는 다른 방법론에 따라 산정되어야 할 것이다.


●INDOT 방법   (Indiana Department of Transportation)

INDOT방법론에서는 HPMS 방법과 같이 교통량 측정 기반이고 HPMS 지침서에서 제시된 방법을 따르고 있으나 교통량에 대한 수집지점을 확대하여 교통량 수집의 정확도를 높이고자 하는 방법이 차이가 있다.


INDOT에서 차량주행거리 산정방법은 표본구역의 차량주행거리 추정치는 해당 표본구역의 연평균 일일 교통량(AADT : Annual Average Daily Traffic)에 해당구역의 길이를 곱하여 계산하는 방식이다. 여기서는 계산된 표본구역에 대한 차량주행거리 추정값은 전체 지역이나 지방 작은 도시, 도시화된 지역으로 확장하기 위해서는 역시 HPMS방법과 같이 확장계수(EF)를 곱하여 변형시켜 사용한다.

 

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INDOT 방법론은 사용하는데 유연하고 차량주행거리 추정치는 필요한 교통 자료가 이용 가능하고 대상구역내에 경계라든지 도로망이 잘 구축되어 있으면 어떤 구역이라도 일반화가 가능하다. 그러나 일부 도로에 대해서는 불충분한 교통 자료에서 오는 한계점이나 오류가 있을 수 있으며 교통량 자료가 미흡한 일부도로(minor collectors, urban collectors, local road)에 대해서는 이용하는 데 있어서 불가능한 단점을 가지고 있다. 지금까지 설명한 국내외의 차량주행거리 추정방법을 비교해서 정리하면 <표 1>과 같다.


 

글 / 김종춘 (허즈앤티)
출처 / 오토저널 17년 2월호 (http://www.ksae.org) 
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