본 연구에서는 다차로 도로를 대상으로 도로의 안전성을 평가하기 위한 객관적인 선형설계 일관성 평가지표 및 새로운 안전성 평가기준을 개발하는 것을 목표로 연구를 진행하였다. 본 연구에서 선택한 안전성 평가는 속도 기반의 도로 안전성 평가로 이 안전성 평가에서 가장 중요한 것은 객관적이고 신뢰성 있는 속도 예측과 안전성 평가기준을 확보하는 것이다. 기존의 속도예측은 해당구간의 기하구조만을 토대로 예측하는 모형이 대부분이었고 이는 정확한 속도예측을 위한 기하구조의 연속적 특성을 반영하지 못하는 한계가 있다. 주행속도 차이를 이용한 안전성 평가에서 통용되는 기준으로 Lamm(1999)이 제안한 평가기준이 있으나 이는 2차로 연구결과이며 가속인지 감속인지 구분할 수 없는 한계가 있다.
본 연구에서는 이러한 기존의 평가지표(속도특성 예측)와 평가기준의 문제점을 안전성평가의 한계로 인식하여 다차로도로에서의 새로운 속도특성예측모형의 개발과 객관적인 안전성 평가기준을 제시하였다. 첫째로 다차로도로에서의 기하구조에 따른 연속적인 속도프로파일을 구현하여 주행속도 예측모형과 가·감속도모형 그리고 속도편차모형을 개발하였다. 이러한 속도프로파일을 통해 속도 차와 속도편차라는 안전성평가지표를 산출해 낼 수 있다. 둘째로 산출해낸 속도 차와 속도편차를 실제 5년간의 사고자료와의 관계분석을 통하여 다차로도로의 안전성 평가기준을 제시하였다.
다차로도로에서 안전성 평가지표로 활용할 차량의 속도특성을 객관적이고 신뢰성 있게 예측하는 모형을 개발하기 위하여 고규격 일반국도와 고속국도를 대상으로 기하구조 및 속도자료의 수집 및 자료 구축 방법을 제시하였다. 본 연구에서는 일반국도 134.7km구간, 고속도로 2,045.7km구간(전체 고속도로의 54.81%)을 대상으로 기하구조의 변화에 따른 주행속도 프로파일을 작성하기 위해 주행속도 예측모형, 가·감속 모형 그리고 속도편차모형을 개발하였다. 이는 기하구조에 따라 측정되는 속도를 통해 주행속도 예4측모형을 개발하고 기하구조 변화에 따른 속도변화를 통해 가·감속도 모형을 개발하며 동일한 기하구조에서 발생하는 속도편차를 분석하여 속도편차모형을 만들게 된다. 또한 다차로 도로에서 선형의 연속적 특성을 반영하기 위하여 상류부 조건을 정의하고 이를 독립변수화하여 반영하였다. 본 연구에서 개발한 속도 및 속도편차 모형을 분석한 결과, 상류부 선형조건은 속도 및 속도편차 예측에서 모형의 설명력을 높히는 중요한 변수였으며 속도는 상류부 특성에 속도편차는 해당구간 특성에 민감한 것으로 분석되었다.
다음으로 본 연구에서는 다차로 도로에서의 새로운 안전성평가기준을 제시하기 위하여 속도 차와 사고, 속도편차와 사고의 관계를 분석하였다. 안전성 평가기준인 속도 차와 속도편차를 실제 일어난 사고 특성과의 관계분석을 통하여 객관적인 안전성 평가 기준을 3가지 영역(Good, Fair, Poor)으로 제시하였다. 주행속도 차이(속도 차)와 속도편차 그리고 사고율의 관계를 보여주는 수많은 국내외 연구가 있었으나 이는 대부분이 양방향 2차로의 연구결과였다. 정작 다차로도로에서의 속도와 사고율의 관계를 증명하는 연구는 미비하였고 다차로도로의 안전성평가기준으로 기존의 2차로 연구결과를 그대로 활용하고 있었다. 이에 본 연구에서는 5년간 수집한 4,483건의 고속도로 사고자료와 본 연구에서 추정한 속도 차와 속도편차와의 관계를 분석하여 현실적인 다차로도로의 안전성 평가기준을 제시하였다.
본 연구에서 개발한 안전성 평가지표와 안전성 평가기준이 다차로 도로에서 적극적으로 활용되기 위해서는 보다 많은 사례를 중심으로 검증하는 절차가 남아 있다. 고속국도뿐만 아니라 현재 건설 중에 있는 4차로 이상의 고규격화된 도로의 설계 단계나 사후 평가 시 본 연구에서 개발한 평가지표와 안전성 평가기준의 적용은 다차로 도로에서의 안전성 평가를 보다 객관적이고 현실적으로 하는데 큰 역할을 할 것이다.