KR19990040669A - 21세기 교차로 시스템 - Google Patents

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KR19990040669A
KR19990040669A KR1019970061140A KR19970061140A KR19990040669A KR 19990040669 A KR19990040669 A KR 19990040669A KR 1019970061140 A KR1019970061140 A KR 1019970061140A KR 19970061140 A KR19970061140 A KR 19970061140A KR 19990040669 A KR19990040669 A KR 19990040669A
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Abstract

본 발명은 신호등이 필요 없이 모든 방향에서 직진 및 좌 우회전이 동시에 가능하며 그 평면적을 최소한으로 할 수 있는 입체 교차로와 입체 로터리 그리고 본인이 앞서 하였던 발명(출원 번호 97-9223)을 기존 도로의 제약이 없는 신도시에 적용할 경우에 관한 것 등이다.
뒤에서 상세히 기술하겠지만 본 발명의 응용과 함께 일방통행 도로를 적절이 사용할 경우 전도로의 교차로가 신호를 최대 2번(현재4번)을 받으면서도 전방향 통행이 가능해 지므로 차량 소통의 효율적 측면에서 기존의 도로와 비교한다면 획기적이라 자신한다.

Description

21세기 교차로 시스템
제1도의 (가)는 본 발명의 제1실시예에 따른 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (가-1)은 제1도 (가)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (나)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (나-1)는 제1도 (나)를 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (다)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (다-1)은 제1도 (다)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (라)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (라-1)은 제1도 (라)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (마)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (마-1)은 제1도 (마)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (바)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (바-1)은 제1도 (바)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (사)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (사-1)은 제1도 (사)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (아)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (아-1)은 제1도 (아)의 정면도, 우측면도, 평면도
제1도의 (자)는 제1도(가)를 변형한 입체 사거리 교차로의 개략 사시도
제1도의 (자-1)은 제1도 (자)의 정면도, 우측면도, 평면도
제2도의(가)는 본 발명의 제2실시예에 따른 복층로타리 교차로 시스템의 개략 사시도
제2도의 (가-1)은 제1도 (가)의 정면도, 우측면도, 평면도
제2도의(나)는 제2도의 (가)를 변형한 복층로타리 교차로 시스템의 개략 사시도
제2도의 (나-1)은 제1도 (나)의 정면도, 우측면도, 평면도
제2도의(다)는 제2도의 (가)를 변형한 복층로타리 교차로 시스템의 개략 사시도
제2도의 (다-1)은 제1도 (다)의 정면도, 우측면도, 평면도
제2도의(라)는 제2도의 (가)를 변형한 복층로타리 교차로 시스템의 개략 사시도
제2도의 (라-1)은 제1도 (라)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(가)는 본 발명의 제3실시예에 따른 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (가-1)은 제3도 (가)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(나)는 제3도의 (가)를 변형한 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (나-1)은 제3도 (나)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(다)는 제3도의 (가)를 변형한 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (다-1)은 제3도 (다)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(라)는 제3도의 (가)를 변형한 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (라-1)은 제3도 (라)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(마)는 제3도의 (가)를 변형한 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (마-1)은 제3도 (마)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(바)는 제3도의 (가)를 변형한 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (바-1)은 제3도 (바)의 정면도, 우측면도, 평면도
제3도의(사)는 제3도의 (가)를 변형한 신호 분산 입체교차로 시스템의 개략 사시도
제3도의 (사-1)은 제3도 (사)의 정면도, 우측면도, 평면도
제4도의 (가)는 본 발명에 따른 실시 예1을 삼거리 교차로에 적용한 예의 개략사시도
제4도의 (가-1)은 제4도 (가)의 정면도, 우측면도, 평면도
제4도의 (나)는 본 발명에 따른 실시 예2을 삼거리 교차로에 적용한 예의 개략사시도
제4도의 (나-1)은 제4도 (나)의 정면도, 우측면도, 평면도
[발명의 목적]
우리가 처한 교통 환경은 이미 그 한계를 넘어선 지 오래 이다.
도로는 하천과 더불어 국토의 핏줄에 비유된다. 피가 원활이 돌지않는 몸이 건강할 수 없고 탁한 피를 지닌 사람의 정신이 맑을 수 없듯 오염된 하천과 항시 막히는 도로를 가진 나라의 국민 정서가 황폐한 것은 당연한 일이라 하겠다. 이에 본인은 날로 악화되는 교통문제의 해소를 목적으로 이 발명을 하게 되었다. 발명의 의도대로 적용이 가능하다면 교통문제의 획기적 개선이 가능하여지므로 경제적 이득뿐 만이 아닌 국민 정서에 미치는 영향도 크리라 생각된다.
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
효율적 차량 소통을 위한 교차로 구조에 관한 발명이므로 차량 소통은 교통공학 그리고 도로의 건설적 측면은 토목공학에 속한다 할 수 있겠다.
종래의 기술에 관하여서는 일반적으로 어디서나 볼 수 있는 것이 교차로이므로 따로 기술하지 않는다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
삼거리 및 사거리 교차로에서 차량들의 신호 대기시간으로 인한 정체를 교차로의 구조를 바꿈으로써 정지신호를 포함한 신호등을 필요 없게 하거나 교차로에서의 신호를 4번에서 2번으로 줄임으로써 차량의 소통량을 배가시키고자 한다.
즉 교차로에서 신호 대기시간을 없애거나 줄임으로써 도로의 이용 효율을 극대화 하고자 하는 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
이하 도면에서 화살표는 차량의 진행 방향을 나타내고 도면의 설명을 위하여 S는 남(South), N은 북(North), E는 동(East), W는 서(West)를 나타내는 기호로 하기로 한다. 또 삼거리 또는 사거리에서 도로가 교차하여 겹치는 부분을 M(Middle의 약자)으로 표시하기로 한다.
이층 구조의 입체교차로의 경우에는 편의상 T(Top)과 B(Bottom)로 그 높이를 구분하며 T(Top)는 상대적으로 높은 부분 그리고 B(Bottom)는 상대적으로 낮은 부분을 나타낸다.
이하 자세한 기호 설명은 다음과 같다.
도로 NM : 차량이 N(North)에서 M(Middle의 약자로 교차로 부분)으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 우리나라 차량은 우측통행이므로 그림 1의 a부분에 해당
도로 MS : 차량이 교차로M에서 S(South)으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 f에 해당
도로 SM : 차량이 S에서 M으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 e에 해당
도로 MN : 차량이 M에서 N으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 b에 해당
도로 EM : 차량이 E에서 M으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 c에 해당
도로 MW : 차량이 M에서 W으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 h에 해당
도로 WM : 차량이 W에서 M으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 g에 해당
도로 ME : 차량이 M에서 E으로 진행할 때 사용하는 도로의 부분. 그림1에서는 d에 해당
도로 SN : 도로이 SM과 도로 MN을 합한 부분. 즉 S에서 N으로 차량 진행 시 사용되는 부분.
도로NS : 도로 NM과 도로MS을 합한 부분. 즉 N에서 S으로 차량 진행 시 사용되는 부분.
도로 WE : 도로이 WM과 도로 ME을 합한 부분. 즉 W에서 E로 차량 진행 시 사용되는 부분.
도로 EW : 도로이 EM과 도로 MW을 합한 부분. 즉 E에서 W로 차량 진행 시 사용되는 부분.
좌회전 도로 SW : 차량이 S에서 W로 W좌회전 시 사용하는 도로의 부분
좌회전 도로 WN : 차량이 W에서 N으로 좌회전 시 사용 되는 도로의 부분
좌회전 도로 NE : 차량이 N에서 E로 좌회전 시 사용 되는 도로의 부분
좌회전 도로 ES : 차량이 E에서 S로 좌회전 시 사용 되는 도로의 부분
우회전 도로SE : 차량이 S에서 E로 우회전 시 사용 되는 도로의 부분
우회전 도로EN : 차량이 E에서 N으로 우회전 시 사용 되는 도로의 부분
우회전 도로NW : 차량이 N에서 W로 우회전 시 사용 되는 도로의 부분
우회전 도로WS : 차량이 W에서 S로 우회전 시 사용 되는 도로의 부분
[실시예 1]
제1도는 신호 대기시간이 필요 없이 언제나 그리고 동시에 전방향 직진 및 좌우 회전이 함께 가능한 사거리 입체 교차로에 관한 것이다.
제1도의 (가)는 신호등이 필요 없이 전방향에서 직진 및 좌우 회전이 동시에 가능하면서 그 평면적을 최소화 하여 일반 도심에서도 사용할 수 있는 이층 구조의 입체 교차로의 개략도이다.
기본 원리 및 자세한 설명은 다음과 같다.
먼저 본 출원서 p7의 그림 2를 보자. 그림1과2는 일반적으로 우리가 볼 수 있는 평면 사거리 교차로를 간략히 그린 것이다. 그림2에서 알 수 있듯이 일반적 사거리 평면 교차로는 크게 네 방향(E;W;S;N)에서 교차로 M으로 진입하는 네개의 도로 SM;EM;WM;NM과 교차로 M에서 네 방향으로 진행하는 네 개의 도로 ME;MW;MS;MN 즉 모두 8개 방향으로 진행하는 도로가 합쳐져 있다고 할 수 있다(M을 중심으로 생각할 경우). 교차로M으로 진입하는 4개의 도로 SM;EM;WM;NM에서 가능한 차량의 진행 방향을 직진을 빼고 생각해 본다면 도로ME(그림1의 d)는 도로SM(그림1의 e)에서 우회전하는 차량과 도로NM(그림1의 a)에서 좌회전하는 차량들이 사용하는 도로이며 도로 MW(그림1의 h)는 도로SM(그림1의 e)에서 좌회전하는 차량과 도로NM(그림1의 a)에서 우회전하는 차량들이 사용하게 되는 도로가 된다. 이와 마찬가지로 도로MN(그림1의 b)은 도로EM(그림1의 c)에서 우회전하는 차량과 도로 WM(그림1의 g)에서 좌회전 하는 차량이 사용하는 도로이며 도로 MS(그림1의 f)는 도로 WM(그림1의 g)에서 우회전 하는 차량과 도로EM(그림1의 c)에서 좌회전하는 차량들이 이용하게 되는 도로이다. 즉 도로 SM;NM;ME;MW이렇게 네 개의 도로(그림 2의 화살표로 표시한 부분)가 서로 관계가 있고 또 도로 EM;WM;MS;MN(그림2의 빗금 표시된 부분)이렇게 4개의 도로가 서로 관계가 있다 하겠다- 그림2에 나타나 있듯이 빗금으로 표시한 부분과 그렇지 않은 부분은 서로 상호 연관성이 없다- 이 사실을 응용하여 서로 관계가 없는 도로끼리는 높이를 다르게 함으로써 불필요한 상층점(각기 다른 방향으로 진행하는 차량들이 서로 부딪히는 점)을 없애 전방향에서 동시에 직진 및 좌우 회전이 가능하며 차량 대기 신호가 필요 없는 이층 구조의 입체 교차로를 만들 수 있고 제1도의(가)가 그 개략 사시도이다.
제1도의(가-1)에 그 정면도와 우측면도 평면도가 있다. 참고로 정면도는 물체를 S에서 N으로 바라볼 때의 도면이고 우측면도는 물체를 E에서 W로 바라볼 때의 도면이며 평면도는 공중에서 내려다 보는 도면임을 명시한다.
보다 자세한 설명을 위하여 차량들의 모든 진행 방향(U턴 제외)을 제1도의 (가)를 보며 설명한다.
우선 제1도의(가)에서는 도로 SM;NM;ME;MW은 (B)Bottom의 위치에 도로EM;WM;MS;MN은 T(Top)의 위치에 있음을 밝힌다.
* T=Top, B=Bottom, M=교차로의 약자
S에서 N으로의 직진 : B(Bottom)에서 출발하여 M(교차로)을 지나(도로EW와 WE의 아래로)경사로를 올라 T(Top)로 간다.
N에서 S로의 직진 : B에서 도로EW와 WE의 아래로 교차로 M을 지나 경사로를 올라 T로 간다.
E에서 W으로의 직진 : T에서 도로 NS와 SN의 위로 M을 지나 B로 간다
W에서 E로의 직진 : T에서 도로 NS와 SN의 위로 M을 지나 B로 간다
- 위와 같은 기본 구조에서 도로의 높은 부분을 연결하고 낮은 부분을 연결하면 좌회전 도로4개와 우회전 도로4개 이렇게 총 8개의 좌우 회전 전용 도로가 나온다
S에서 E로의 우회전 도로 : 도로 SM에서 도로 ME의 B부분으로 이어진다.
S에서 W로의 좌회전 도로 : 도로 SM에서 출발 도로 MS와 도로WM의 밑을 지나도로MW의 B으로 이어진다.
E에서 N으로의 우회전 도로 : 도로 EM에서 출발해 도로 MN의 T부분으로 이어진다.
E에서 S로의 좌회전 도로 : 도로 EM에서 출발해 도로 ME와 도로SM의 위를 넘어 도로MS의 T부분에 이어진다.
N에서 W로의 우회전 도로 : 도로NM에서 출발해 도로MW의 B부분으로 이어진다 (전구간Bottom). (도로NM과 도로MW는 제1도의(가)에서 도로 MN과 WM에 가려 잘 보이지 않으므로 혼란이 오기 쉬우니 주의를 요함)
N에서 E로의 좌회전 도로 : 도로NM에서 출발하여 도로MN과 도로EM의 밑을 지나 도로ME의 B에 이어진다.
W에서 S로의 우회전 도로 : 도로WM에서 출발 도로 MS의 T부분과 만난다.
W에서 N으로의 좌회전 도로 : 도로WM에서 출발 도로 MW와NM의 위를 넘어 도로 MN과 만난다.
제1도의 (가)는 개략도이므로 좌우 회전 도로를 직진으로 표현하였으나 실제로의 적용에 있어서는 M쪽으로 휘는 구조- 제1도의 (마)와 (바) (사)처럼- 가 차량의 진행을 원활히 하고 입체교차로의 평면적을 줄게 함으로써 보다 실용적이리라 생각한다.
제2도의 (가-1)에 제1도 (가)의 정면도;평면도;우측면도가 있다. -본 출원서의 모든 도면은 CAD프로그램으로 작도하였고 정면도;우측면도;평면도에도 은선처리(HIDE)를 하였다. 도로가 잘리는 부분(E;W;S;N의 네 방향에 있는 도로의 끝부분)은 회색(GRAY)으로 덧칠 하였으므로 정면도에서 보이는 중앙의 하얀 부분은 S에서의 잘린 도로의 부분이고 우측면도에서의 중앙에 하얗게 보이는 부분은 E에서 잘린 도로의 부분이다. 한 예로 제1도의 (가-1)의 정면도를 보아도 도로 SM이 Bottom에 있고 도로MS는 Top에 있으며 두 도로는 수직으로는 겹치지 않는 구조임을 알 수 있다(겹치면 안된다는 뜻은 아님)-
제1도의 (나);(다);(라)는 제1도의 (가)와 같은 원리의 입체교차로이며 구조에만 약간의 차이가 있다. 자세한 설명은 아래와 같다.
제1도의 (나)는 도로EW;WE가 교차로 M지점에서 도로 NS;SN의 밑으로 지나간다. 그 밖의 모든 것은 제1도의 (가)와 동일하다.
제1도의 (다)는 제1도의 (나)와 같이 도로EW;WE가 교차로 M지점에서 도로NS;SN의 밑으로 지나가며 또한 제1도의 (가);(나)와는 달리 도로SM;NM;ME;MW가 T(Top)의 위치에 도로 MS;MN;EM;WM이 B(bottom)의 위치에 있다. 그 밖의 차량 진행상의 원리는 제1도(가);(나)와 다를 것이 없다.
제1도의(라)는 모든 구조에 있어서 제1도의 (다)와 같으나 다만 교차로M에 있어서 도로EW;WE가 도로NS;SN의 위로 지나가는 것이 다르다. 그 밖의 차량 진행의 원리는 제1도의 (가)(나)(다)와 동일하다.
제1도의 (마)와(바)는 제1도의 (가)와 동일 구조에 좌우 회전 도로(SW;WN;NE;ES, SE;EN,NWWS)만 교차로 M쪽으로 굽게 하여 차량의 동선을 살림과 동시에 그 평면적을 줄이는 구조이다. 도로의 위 부분은 차가 다니는 일정한 공간을 확보하여야 함으로 각각의 좌우 회전 도로가 오르막이나 내리막의 경사를 갖는 부분의 위나 아래로는 도로가 가급적 지나가지 않는 것이 좋다.
이것이 제1도(마)에서 Top부분의 좌우회전 전용 도로와 Bottom부분의 좌우회전 전용 도로의 평면도가 같은 모양이 아닌 이유이다. 제1도의(바)에서는 T부분의 좌우회전 전용도로와 B부분의 좌우회전 전용도로의 평면도를 일치하게 함으로써 제1도의 (마)와 같이 주도로의 한 지점에 한꺼번에 좌우 회전 도로가 접하는 것을 피해보았다.
제1도의 (마)와(바) 각각의 뒷장에 평면도;정면도;우측면도가 있다.
제1도의 (사)는 각각의 좌우회전 전용도로가 경사를 가진다는 점, 그리고 도로 SN;NS의 평균 높이가 도로 EW;WE의 평균 높이보다 전체적으로 높다는 점에서 제1도의 (마);(바)와 차이가 있다. 이로 인하여 각각의 주도로(ME;MW;MS;MN, EM;WM;SM;NM)와 각각의 좌우회전 전용도로 가 만나는 지점에서 교차로M까지의 거리를 최고 반으로까지 줄일 수 있다.
제1도의 (사)역시 제1도의 (가)(나)(다)(라)와 같이 여러 가지의 경우의 수가 가능하나 같은 원리이므로 여러 가지 경우의 수에 관한 그림은 생략하기로 한다.
제1도의 (아)는 뒷장의 제1도의(아-1)의 평면도에서 볼 수 있듯 교차로의 끝지점인 E;W;S;N 부분에서 도로의 Top부분과 Bottom부분이 수직으로 된 이층 구조이다. 그 밖의 기본 구조는 제1도의 (가)와 동일하다. 최근에 한강 교량을 2층으로 건설하는 것으로 알고 있는데 이러한 경우에 쓰이면 적당하리라 본다.
제1도의 (자)는 정면도와 우측면도에서도 알 수 있듯 좌우 회전 전용도로가 서로 X자로 교차한다. 기본 구조는 제1도의(가)와 비슷하나 제1도의 (가)에서는 도로 WM과 도로 EM이 Top의 위치에 있고 도로 MW와 도로 ME가 Bottom의 위치에 있으나 제1도의 (자)에서는 그 Top과 Bottom의 위치가 바뀌었다. 이로인해 좌우회전 전용도로는 경사를 가지게 되며 이 경우는 좌우 회전 도로가 수직으로 같은 평면상에 놓일 수는 없다. (도로 교차 부분이 있기 때문)
차량 진행의 원리는 화살표로 표시하였고 이렇게 좌우 회전 도로가 X자로 교차하는 구조도 제1도의 (가);(나);(다);(라);(마);(바);(사);(아)와 같이 변형된 구조로 나올 수 있으나 그 도면은 생략하기로 한다. 제1도의 (자)와 같은 구조는 서로 다른 입체 교차로끼리의 연결 시 필요할 경우도 있다고 생각된다.
다시 기술하거니와 앞에서 기술한 제1도의 (가);(나);(다);(라);(마);(바);(사);(아)와 같은 구조는 그 평면적은 적으면서도 신호 대기시간이 필요 없이 전방향의 차량 진행이 가능하므로 고속도로 인터체인지는 물론 대형 교량의 상 하단과 도심에 교통량이 집중되는 교차로(서울의 양재 사거리 같은 곳)등에 폭 넓게 쓰일 수 있다는 것이 본 출원인의 주장이다. 여기에 뒤에 기술할 다른 구조의 도로와 적절이 섞어서 사용한다면 그 효율은 더욱 높아질 수 있을 것이다.
[실시예 2]
- 제2도의 (가);(나);(다)에서 도로가 둥글게 생긴 중앙 부분은 R(Rotary의 줄임말)로 표현하기로 하며 이층 구조일 경우 위의 것은 R1, 아래의 것은 R2로 하기로 한다.
차량의 진행 방향을 나타내는 화살표의 경우 실선은 R1과 점선은 R2와 관계가 있는 도로로 한다.-
제2도는 본 발명에 따른 복층 로터리 시스템에 관한 것이다.
일반적 로터리 교차로 경우(사거리)에는 역시 로터리R로 진입하는 네 개의 도로(EM;WM;SM;NM)와 로터리R에서 네 방향으로 나아가는 네 개의 도로(ME;MW;MS;MN), 이렇게 총 8개의 주도로를 가지게 된다. 이 경우 로터리R로 네 방향에서 차량들이 동시에 진입하고 동시에 서로 다른 방향으로 나아가려 함으로 인해 차량들은 로터리R부분에서 서로 뒤엉키게 되고 로터리 교차로의 도로 이용 효율은 로터리로 진입하는 차량이 많아질수록 비례의 정도를 넘어서 감소하는 것이 본인의 경험이다.
이에 본인은 이러한 로터리 교차로의 단점을 해결하고자 복층 로터리를 고안하게 되었다.
즉 제2도(가);(나);)(다)와 같이 로터리의 둥근 부분R을 위와 아래 둘로 놓고 각각의 로터리R에 진입하는 도로를 두개씩(사거리의 경우) 붙임으로써 로터리R로 진입하는 차량의 수를 분산시키는 구조이다. 위와 아래 각각의 로터리R1과 R2에서 바깥쪽으로 나가는 도로의 개수는 각가 4개씩이며 같은 방향의 도로는 다시 합쳐진다. (로터리 R1과 R2의 크기가 꼭 같아야 할 필요는 없음)
제2도의 (가)에서 도로EW;WE (EM;MW;WM;ME)는 T(Top)의 위치에서 위의 로터리 R1과 연결되며 이중에서 도로 MW;ME는 각각 아래의 로터리R2에서 나오는 MW;ME와 만난다.
도로 NS;SN(NM;MS;SM;MN)는 B(Bottom)의 위치에서 아래 로터리R2와 연결되며 도로MN과 MS는 각각 R1에서 나오는 도로 MN;MS와 연결된다. 이와 같이 이층로터리 교차로는 평면 로터리 교차로보다 진입하는 차량을 분산시킴으로 도로의 이용 효율은 높아질 수 있다.
제2도의 (나)는 제2도의 (가)와는 달리 로터리R1에 진입하는 도로가 EM과 SM이며 R2에는 NM과 WM이 진입한다. T의 위치에 있는 도로는 EM;ME;SM;MS이고 B의 위치에 있는 도로는 NM;MN;WM;MW이다. 나머지는 제2도의 (가)와 같다. 이와 같은 구조는 S와 N을 왕복하는 차량들의 대수와 E와 W를 왕복하는 차량들의 대수(혹은 차선 수)가 차이가 심할 때에 제2도의 (가)의 구조보다 낫다고 할 수 있다.
제2도의 (다)는 정면도와 우측면도에서도 알 수 있듯 제2도의 (가)와 (나)보다 로터리R1과 R2에서 평면도로까지의 거리(주도로와 좌우 회전 도로가 만나는 지점에서 R까지 거리 즉 경사를 갖는 도로의 길이)를 줄인 구조이다. R1에 진입하는 도로는 그림에서도 알 수 있듯 도로EM;WM이며 R2로 진입하는 도로는 도로SM;NM이다. 8개의 주도로 모두가 E;W;S;N의 네 지점에서는 같은 평면에 존재하고 이를 지표면으로 본다면 R1은 반 고가 로터리이며 R2는 반 지하로터리라 할 수 있다. 나머지 원리는 제2도의 (가);(나)와 같다.
제2도의 (라)는 제2도 (가)의 E;W;S;N부분을 제1도의 (가)와 같은 높이로 변형한 구조이다.
제2도의 구조 역시 여러 가지 형태로 응용할 수 있으나 그 도면은 생략하기로 한다.
이러한 복층 로터리를 앞에 설명한 제1도의 입체 교차로와 섞어 쓸 수 있음은 물론이다.
[실시예 3]
제3도는 본 출원자가 앞서 출원한 출원 번호 97-9223 [교통의 흐름을 원활하게 하기 위한 교차로 시스템]의 내용 중 (실시 예 4)에서 (실시 예7)까지의 내용을 보충하는 내용을 담고 있다. 앞서 출원한 [교통의 흐름을 원할하게 하기 위한 교차로 시스템(출원 번호 97-9223)]에는 기존 도로의 제약이 있는 경우만을 도시하였는바 이에 기존 도로의 제약이 없는 신도시에 적용할 경우를 보충하고자 한다. 본 출원서의 앞에서 설명한 실시 예1의 '신호등이 필요 없는 이층 로터리' 그리고 실시 예2에서 설명한 이층 로터리와 함께 앞으로 설명할 입체교차로 그리고 일부에서 이미 쓰이고 있는 일방통행 도로 구조를 차량통행량과 지형에 알맞게 섞어서 쓴다면 그 효율은 상당하리라는 것이 본 출원인의 의견이다.
먼저 제3도에 그려져 있는 도로의 구조를 출원 번호 97-9223에 이어 다시 한번 설명하자면 아래와 같다.
우리가 일반적으로 쓰고 있는 평면 사거리 교차로에서의 신호 횟수는 4번(왕복 직진신호 2번과 좌회전 신호 두 번을 합쳐 4번 또는 직진과 좌회전을 동시에 받는 신호 4번)이다. 여기에 붐비는 교차로는 차량들의 신호 대기시간을 줄이고자 가장 차량통행량이 많은 왕복 직진차선을 하나 골라 지하도로나 고가 도로로 만듦으로써 이를 이용하는 차량들은 신호를 받지않고 기존의 지표면에 존재하는 교차로는 세 번의 신호를 갖게 된다. 이에 본 출원인은 사거리에서 나오는 네 번의 신호를 두개씩 둘로 나누어 한 입체교차로의 위와 아래에 서로 분산시키는 방법을 고안하였다. 이러한 교차로는 위와 아래에 독립적으로 두번의 신호를 받으므로 일반적으로 신호를 갖지않는 고가도로나 지하 도로를 지닌 교차로의 세 번의 신호를 받는 부분에서의 정체를 완화할 수 있을 것이다. 즉, 보다 정확한 교통량의 분산을 꾀하고자 하는 것이다.
자세한 설명은 그림을 보면서 하기로 한다. (제3도의 모든 개략사시도와 평면도에는 교차로 부분에 차량의 흐름을 제어하는 각각의 신호등이 있어야 하나 도면에서는 생략하였음을 밝힌다.)
제3도의 (가)를 보자. 제1도의 (가)에서 설명을 위해 도로 WE와 EW를 평면도로라 가정하면 도로 SN과 NS는 고가도로라 할 수 있다. 각각의 평면도로와 고가도로는 서로 독립된 신호 체계를 가진다. 즉, 도로SM에서 진행하는 차량들은 도로NM에서 진행하는 차량들과 짝을 이뤄 고가도로에서의 신호 체계를 갖고 평면 도로에서는 도로WM에서 진행하는 차량들과 도로EM에서 진행하는 차량들이 짝을 이뤄 고가도로의 신호 체계와는 상관없는 신호 체계를 갖게 된다. 즉, 한 개의 교차로에 서로 독립된 두개의 교통신호 시스템이 있게 되는 것이다. 다시 제3도의 (가)의 경우를 설명하자면 차량이 도로SM을 이용하여 N으로의 직진 및 경사진 도로를 이용한 W로의 좌회전을 할 경우(우회전은 신호에 관계없이 할 수 있으므로 따로 기술하지 않음) 도로NM을 이용하는 차량들은 교차로M부분(Top)에서 신호 대기를 하게 된다. 그리고 다시 도로SM부분의 차량이 신호 대기를 하면 도로NM을 이용하는 차량들은 S로의 직진 및 경사진 도로를 이용하여 E로의 좌회전과 W로의 우회전을 하게 된다. 여기서 주도로 ME와 만나는 경사를 갖는 도로는 차량이 N에서 E로 향할 때 사용하는 좌회전 도로인 동시에 차량이 S에서 E로 향할 때 사용하는 우회전 도로이다. 도로 EW와 WE에서도 같은 원리가 적용되므로 이에 대한 설명은 생략한다.
제3도의(나)는 차량의 진행 원리에 있어서 제3도의 (가)와 같은 원리의 도로구조이다. 다만 8개의 도로가 같은 평면에 있고 교차로 M부분에서 두개의 왕복 도로를 반 고가도로와 반 지하 도로로 처리함으로써 경사를 가지게 되는 도로의 길이를 줄였다(평면적과 입체 교차로가 차지하는 공간 면적도 줄어듦).
제3도의 (다)역시 같은 원리이나 T부분에서 도로EW와 도로SN이 교차되고 B부분에서 교차되는 도로가 도로NS와 도로WE라는 점과 경사진 보조 도로가 주도로와 만나는 지점이 중앙선 쪽이라는 것이 제3도의 (가);(나)와는 차이가 있다. 이 구조 역시 E와 W를 왕복하는 도로의 차량통행량과 N과 S를 왕복하는 도로의 차량통행량에 차이가 클 경우에 유효한 구조라 하겠다.
제3도의 (라)는 제3도의 (다)와 같은 구조이다. 다만 평면도에서 보다시피 E;W;S;N부분에 약간의 차이가 있다.
주도로의 차선이 단선이 아닌 2차선 이상이라면 차량의 효율적 진행(엇갈림 현상을 최소화하는)에 따라 꼭 중앙선이나 갓실 부분이 아닌 도로의 중앙 부분에도 연결할 수 있다(보조차선 역시 여러 개의 차선이라면 차선을 나누어서 주도로에 분산시켜 연결 할 수도 있다).
제3도의 (마)는 제3도의 (다)와 동일하게 T부분에서 도로 EW와 SN이 만나고 B부분에서 도로 WE와 NS가 만난다. 다만 경사를 가지는 보조 도로가 주도로의 중앙선 쪽이 아닌 주도로의 가장자리로 접하는 데에 그 차이가 있다.
제3도의 (바)역시 제3도의 (나)와 동일 구조이다. 8개의 주도로가 같은 평면에 있고 교차로M 부분을 반 고가와 반 지하로 함으로써 경사를 가지는 보조 도로의 길이를 줄였다. 다만 보조 도로가 주도로의 중앙선쪽으로 접한다는 것이 제3도의 (나)와 다른 점이다. 이 경우에는 우회전 전용 도로를 따로 만들어도 괜찮을 것이다.
제3도의 (사)는 E;W;S;N부분의 도로의 높낮이를 제1도의 (가)와 같이 해보았다. 즉 T부분에 도로MS;EM;WM;MN이 있고 B부분에 도로SM;ME;MW;NM이 있다.
[실시예 4]
제4도의 (가)는 실시 예1에 따른 도로 구조를 삼거리 교차로에 적용한 것이다. 실시 예 1과 같은 원리이고 제1도의 (가)에서 도로MN과 NM만 없는 구조이므로 따로 기술하지 않는다.
제4도의 (나)는 실시 예2에 따른 입체 로터리 구조를 삼거리 교차로에 적용한 것이다.
제4도의 (가);(나)와 같은 삼거리 입체교차로는 도로의 필요에 따라 사거리 교차로의 증축을 원할 때에도 그 원형을 그대로 살릴 수 있는 장점이 있다.
* 실시 예1에서와 같은 입체 교차로에서의 U턴은
U턴 도로를 따라 만들거나 교차로 M부분(반대편 차선과 동일 평면이 되는 부분)에 U턴 전용 보조 차선을 만드는 등의 방법이 있을 수 있다. 일반적 방법이므로 따로 기술하지 않는다.
* 실시예 3의 경우 우회전 전용 도로를 따로 주도로에 연결 설치하여 기존의 좌우 회전 겸용 도로는 좌회전 전용 도로만으로도 쓸 수 있다.
* 제3도의 (가)와 같은 구조(왕복차선 도로가 같은 높이인 경우의 구조)의 도로는 좌회전을 금지함으로써 직진하는 차량들이 폭주하는 시간대에는 직진과 우회전만을 하게 하여 차량들이 신호 대기시간을 없앨 수 있다.
* 실시예 1과 실시예 2의 경우 차량의 신호 대기 시간이 없으므로 횡단보도 보다는 육교나 지하도로 보행자를 건너게 하는 것이 나은 방법일 것이다.
* 실시예 1과 실시예 3의 경우는 이미 평면으로 건설되어 있는 기존의 편도 2차선 도로 이상에는 적용이 가능하다. (주도로와 보조 도로 각각 최소 1차선이 필요하다) - 출원번호 97-9223의 출원서에서 이미 실시예 3의 경우는 논하였다-
[발명의 효과]
본 출원서에 나오는 모든 교차로들은 그 용도에 따라 알맞게 서로 결합이 가능하며 (보도 블럭을 끼워 맞추듯이) 여기에 일방통행 도로 구조를 더한다면 전교차로의 교통신호가 최고 2번을 넘는 것이 없게 되므로 차선 당 소화할 수 있는 차량의 통행량이 지금(사거리 교차로에서는 4번 신호, 삼거리에서는 3번 신호)보다 획기적으로 증가할 것이므로 도로가 차지하는 면적이 줄어드는 것은 물론 이용 효율이 증가하고 교통체증 유발을 초소화하여 경제적 이득과 함께 국민 정서의 순화(교통체증으로 인한 스트레스가 감소하므로) 효과도 기대할 수 있다.

Claims (5)

  1. 사거리 교차로에 있어서 제1도의 (가);(나);(다);(라);(마);(바);(사);(아)와 같이 8개의 주도로 SM;MS;WM;MW;EM;ME;NM;MN중에서 주도로SM;NM;ME;MW가 Top의 높이이면 주도로MS;MN;EM;WM의 높이를 Bottom으로 하고 주도로 SM;NM;ME;MW가 Bottom의 높이이면 주도로MS;MN;EM;WM의 높이를 Top으로 하면서 4개의 좌회전 전용도로(주도로SM과 MW, 주도로NM과 ME, 주도로 WM과 MN, 주도로 EM과 MS를 각각 잇는 SW;NE;WN;ES)와 4개의 우회전 전용도로 (주도로 SM과 ME, 주도로 EM과 MN, 주도로 NM과 MW, 주도로 WM과 MS를 각각 잇는 SE;EN;NW;WS)를 가지는 신호 대기시간이 없는 2층 구조의 사거리 입체교차로 시스템.
  2. 제1항에 있어서 제1도의 (자)와 같이 8개의 주도로 SM;MS;WM;MW;EM;ME;NM;MN중에서 교차로 M으로 진입하는 주도로SM;EM;WM;NM가 Top의 높이이면 교차로M에서 E;W;S;N으로 나가는 주도로 ME;MW;MN;MS가 Bottom의 높이이고 교차로M으로 진입하는 주도로 SM;EM;WM;NM가 Bottom의 높이이면 교차로 M에서 E;W;S;N으로 나가는 주도로 ME;MW;MN;MS가 Top의 높이가 되게 하면서 각각의 좌우 회전 도로가 X자로 서로 엇갈리게(좌회전 전용도로SE와 우회전 전용도로ES가, 우회전 전용도로 EN과 좌회전 전용도로NE가, 우회전 전용도로 NW와 좌회전 전용도로WN이, 우회전 전용도로WS와 좌회전 전용도로 SW가)되는 신호 대기시간이 없는 2층 구조의 사거리 입체 교차로 시스템.
  3. 제1항과 2항의 원리를 삼거리에 적용한 신호 대기시간이 없는 2층 구조의 삼거리 입체교차로 시스템.
  4. 삼거리 이상의 교차로에 있어서 차량이 회전할 수 있는 로터리를 2층으로 설치하여 각 방향에서 로터리로 진입하는 주도로를 나누어 연결함으로써 로터리에 진입하는 차량을 위와 아래로 분산시켜 차량의 소통을 원활하게 하는 복층구조의 입체 로터리 교차로 시스템.
  5. 사거리 교차로에 있어서 가능한 서로 다른 방향의 차량을 제어하는 네 쌍-SN 과 NS의 직진; EW와 WE의 직진; ES와 WN의 직진;NE와 SW의 직진. 또는 직진 신호 EW와 좌회전 신호ES ; 직진 신호 SN와 좌호전 신호SW; 직진 신호 WE와 좌회전 신호WN; 직진 신호 NS와 좌회전 신호NS- 의 교통신호를 두 쌍씩 둘로 나누어 위(Top)와 아래(Bottom)로 분산시킴으로써 서로 독립성을 가지고 작동하는 두개의 교통신호 시스템을 만들어 도로의 이용 효율을 배가시키는 입체교차로 시스템.
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