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문제 정의
- 따라서 본 논문에서는 대중교통체계 개편 및 대중교통 서비스의 개선이 대중교통 이용자의 통행수단 및 경로 선택에 영향을 주고 있다는 사실1)을 기반으로 대중교통 이용자의 통행수단 및 경로선택에 영향을 미치는 요소를 파악하여 통행수단 및 경로선택 모형을 개발하고자 하며, 이를 대중교통 통행배정의 기준으로 활용하기 위해 통행시간과 요금 등을 동일한 기준에서 고려할 수 있는 일반화비용(generalized cost)으로서 제시하고자 한다. 또한 본 모형을 적용, 교통수요분석을 실시하여 서울시 대중교통체계 개편 이후의 수도권 대중교통 이용자의 통행지표를 거시적 .
- 적용할 수 있다. 본 논문에서는 수도권 가구 통행실태조사가 서울시 대중교통체계개편 이전에 이루어져 개편으로 인한 통행수단 및 경로선택 변화양상을 파악할 수 없는 한계가 존재하기 때문에 가상적인 상황을 개인에게 부여하고, 답변된 개인의 통행수단 및 경로 선택(선호) 자료를 이용하여 모형의 정산이 가능한 선호도 조사 (stated preference: SP)를 실시하였다.
- 또한 본 모형을 적용, 교통수요분석을 실시하여 서울시 대중교통체계 개편 이후의 수도권 대중교통 이용자의 통행지표를 거시적 . 정량적으로 도출하고자 한다.
가설 설정
- 환승시간은 환승에 소요되는 도보 시간만을 의미하며, 환승대기시간은 대기시간에 포함된다. 둘째, 대기시간은 확률적인 개념으로서 배차간격 (headway) 이일정하다는 가정 하에 배차간격의 1/2을 대기시간으로 적용한다. 셋째, 통행자는 출발지와 목적지간 일반화 비용이 적게 소요되는 수단과 경로를 선택한다.
- 81분으로 분석되었다. 여기서 환승시간은 환승접근 시간, 대기시간, 환승패널티를 모두 포함하고 있는 것으로 가정하였다.
제안 방법
- 대중교통체계의 변화는 통행수단 및 경로선택을 결정하는 요소와 요소별 인지정도에 영향을 줄 것이라는 전제하에 일반화비용 모형을 구축하여 통행수단 및 경로 선택 결정요소와 가중치를 도출하였다. 문헌조사를 통해 도보 시간, 대기시간, 차내시간, 환승시간, 요금을 결정요소로서 선택하였으며, 선호도 조사 및 통계검정 실시 결과, 대기시간, 도보시간, 환승시간, 요금, 차내시간의 순서로 중요성을 가지는 것으로 나타났다.
- 또한 본 모형을 적용, 교통수요분석을 실시하여 서울시 대중교통체계 개편 이후의 수도권 대중교통 이용자의 통행지표를 거시적 . 정량적으로 도출하고자 한다.
- 설문지는 선호도 조사를 포함하여 4개 부분으로 구성되었으며 부분별 조사내용은<표 3>과 같다. 설문지 구성에서는 앞서 언급된 통행자 행태와 직접적인 연관을 가지며, 가상적인 상황이 현실상황과 비슷하게 제시될 수 있도록 응답자의 현재 통행에 대한 답변을 기초로 각 속성변수값을 가감하여 대안경로를 생성하는 방법을 도입하였다.
- 설문지는 선호도 조사를 포함하여 4개 부분으로 구성되었으며 부분별 조사내용은과 같다.
- 승용차와 대중교통 간 선택 시, 추가비용을 주고 승용차를 선택하여 시간을 단축한 경우의 통행시간 가치는 통행자가 지불하는 추가금액보다 크다고 판단할 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 통행시간과 통행비용의 한계대체율(marginal rate of substitution: MRS)을 통해 시간가치를 계산한다. 승용차의 효용함수가 식 (2)와 같이 추정되었다면,
- 전체, 서울시내간, 서울경기간으로 시장분할(market segment) 된 모형간 유의성과 수집된 선호도 조사 자료의 균일성 여부를 통계적으로 판단하였다.
- 접근/하차 도보링크와 환승도보링크를 포함하는 walking 가중치를 산정하기 위해에서 조사된 도보시간과 환승 시간 비율을 적용하였고, 거리별 요금은 평균요금을 계산하여 입력하였다.
- 조사설계는의 과정으로 수행되었으며, 질문은 와 같이 fractional factorial design에 근거하여 5개의 변수 중 2개 이상의 변수에 대하여 수준 변경이 가능한 12개의 유형을 추출하였다.
대상 데이터
- 분석 자료는 서울시정개발연구원에서 공표한 2006년 자료로서, 네트워크는 17, 200개의 노드, 23, 009개의 링크 외 720개의 대중교통 노선으로 구성되어 있으며, 기종점자료는 1, 141개 존으로 구분되며 전체통행은과 같이 구분된다.
- 분석의 공간적 범위는 서울시, 인천시, 경기도를 포함하는 수도권 전지역, 시간적 범위는 2006년이며, 특히 첨두시간대 통근 . 통학목적 통행을 대상으로 분석을 실시한다.
- 설문은 2006년 5월 20일에서 6월 8일까지 실시되었으며, 서울시에 회사, 학교 혹은 집이 있으며, 통근/통학목적 통행 시 1회 이상 환승하는 통행자를 대상으로 Email을 통해 송부한 조사양^ excel 파일을 작성후 회신받는 방식으로 진행하였다
- 통근 . 통학목적 통행을 대상으로 분석을 실시한다. 분석은 GIS기능이 탑재되어있으며, 4단계 수요예측을 수행할 수 있는 소프트웨어인 TransCAD 4.
- 회신된 100개의 자료를 필터링하여 총 951개의 선호도 자료를 구축하였다. 이 중 694개는 서울시내간 통행, 257개는 서울경기간 통행으로 집계되었으며 LimDep4) 을 이용, 전체, 서울시내간, 서울경기간 통행에 대하여식(7)의 일반화비용 모형에서 VOT를 제외한 경로 선택모형을 정산하였다.
이론/모형
- 통학목적 통행을 대상으로 분석을 실시한다. 분석은 GIS기능이 탑재되어있으며, 4단계 수요예측을 수행할 수 있는 소프트웨어인 TransCAD 4.7을 활용한다. 분석 자료는 서울시정개발연구원에서 공표한 2006년 자료로서, 네트워크는 17, 200개의 노드, 23, 009개의 링크 외 720개의 대중교통 노선으로 구성되어 있으며, 기종점자료는 1, 141개 존으로 구분되며 전체통행은<표 10>과 같이 구분된다.
- 통행배정은 버스. 전철통합네트워크를 대상으로 실시하였으며, 통행배정 모형은 optimal strategies 방법에서 고려할 수 없었던 요금을 포함한 일반화비용에 의해 통행배정이 가능한 pathfinder 방법을 사용하였다.
- 한계대체율법을 적용하여 각 변수의 시간가치를과 같이 산정하였다.
성능/효과
- 가정기반업무통행 응답자 결과를 이용하여 수단선택 모형을 정산한 결과, 차내시간 대비 차외시간이 1.54분, 환승시간이 5.81분으로 분석되었다. 여기서 환승시간은 환승접근 시간, 대기시간, 환승패널티를 모두 포함하고 있는 것으로 가정하였다.
- 셋째, 통행자는 출발지와 목적지간 일반화 비용이 적게 소요되는 수단과 경로를 선택한다. 넷째, 시간가치는 개인의 직업, 소득수준에 따라서 차이가 있으나 거시적인 분석을 위해 예비타당성조사 지침에 제시된 임금률 법에 의한 비업무통행 시간가치 2.298(원/시간)을 적용한다. 6.
- 시간가치의 크기는 대기시간, 도보 시간, 환승시간, 차내시간 순으로 나타났다. 대기시간에 환승대기시간이 포함됨에 따라 대기시간의 시간가치가 가장 높게 도출된 것으로 판단되며, 이 결과를 통해 대중교통 이용자는 대기시간의 확률적인 속성을 비중 있게 고려하는 것으로 판단된다. 환승에 소요되는 도보 시간을 의미하는 변수인 환승시간은 에스컬레이터, 무빙워크 등 환승편의시설이 지속적으로 증가하고 있으며, 대중교통체계개편에 따라 환승이 필요한 통행조건이 조성됨에 따라 도보시간보다 그 가치가 낮게 도출된 것으로 판단된다.
- 이 비율은 통계청 인구주택총조사에서 집계된 대중 교통이용자 연령대 및 통행목적 분포와 비교해도 큰 무리가 없는 것으로 판단되었다. 대중교통 이용실태조사분석 결과 환승수단으로는 버스-지하철간 환승이 가장 많은 51%를 나타냈고, 지하철-지하철간 환승이 31%, 버스-버스 간 환승이 16%로 조사되었다. 현재경로에 대한 만족은 62%이며 , 현재 통행경로를 이용 이유에 대한 질문의 65%가 현재 경로의 총통행시간이 짧기 때문이라고 응답하였다.
- 2 이상으로 나타남에 따라 모형별 타당성이 확보된 것으로 판단된다. 또한 각 계수별 t-통계량이 95% 유의수준에서 모두 유의한 것으로 나타나 지역에 상관없이 모든 변수가 통행경로선택에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 또한 동일 변수의 전처】, 서울시내간, 서울경기간 계수 값에 대하여 paired-t 검정을 실시한 결과 요금을 제외한 나머지 변수에 대해서는 계수값의 차이가 없는 것으로 나타나 도보, 대기, 차내, 환승시간에 대한 인지정도는 지역에 상관없이 동일한 것으로 나타났다.
- 또한 각 계수별 t-통계량이 95% 유의수준에서 모두 유의한 것으로 나타나 지역에 상관없이 모든 변수가 통행경로선택에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 또한 동일 변수의 전처】, 서울시내간, 서울경기간 계수 값에 대하여 paired-t 검정을 실시한 결과 요금을 제외한 나머지 변수에 대해서는 계수값의 차이가 없는 것으로 나타나 도보, 대기, 차내, 환승시간에 대한 인지정도는 지역에 상관없이 동일한 것으로 나타났다.
- 문헌조사를 통해 도보 시간, 대기시간, 차내시간, 환승시간, 요금을 결정요소로서 선택하였으며, 선호도 조사 및 통계검정 실시 결과, 대기시간, 도보시간, 환승시간, 요금, 차내시간의 순서로 중요성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 서울 시내 간과 서울경기간 통행에 대하여 분석한 결과 서울시 내간 통행과 서울경기간 통행은 모두 대기시간과 도보시간, 환승시간은 차내시간보다 더 중요하게 고려되고 있는 것으로 나타났으나, 요금의 경우는 비교적 단거리 통행인 서울시 내간 통행에서만 더 중요하게 고려되는 것으로 나타났다. 이를 적용하여 수도권을 대상으로 대중교통 통행 배정을 실시한 결과 서울시내간 통행의 평균 통행 시간은 30.
- 결정요소와 가중치를 도출하였다. 문헌조사를 통해 도보 시간, 대기시간, 차내시간, 환승시간, 요금을 결정요소로서 선택하였으며, 선호도 조사 및 통계검정 실시 결과, 대기시간, 도보시간, 환승시간, 요금, 차내시간의 순서로 중요성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 서울 시내 간과 서울경기간 통행에 대하여 분석한 결과 서울시 내간 통행과 서울경기간 통행은 모두 대기시간과 도보시간, 환승시간은 차내시간보다 더 중요하게 고려되고 있는 것으로 나타났으나, 요금의 경우는 비교적 단거리 통행인 서울시 내간 통행에서만 더 중요하게 고려되는 것으로 나타났다.
- 분석결과는<표 12>와 같다. 분석결과 환승 도보 시간을 포함한 평균 도보시간은 서울시내간 11.16분, 서울경기간 16.08분, 평균 대기시간은 서울시내간 3.96 분, 서울경기간 5.28분, 평균차내시간은 서울시내간 15.12분, 서울경기간 41.93분이 소요되어 평균 총통행 시간은 서울시내간 30.23분, 서울경기간 63.29분으로 나타났다. 이 결과는 환승/미환승 통행자를 모두 고려하여 도출한 평균소요시간으로서 , 이를 고려하여<표 4>의설문응답자 평균 통행시간과 비교한다면 비슷한 양상을 보이는 것으로 판단된다.
- 둘째, 대기시간은 확률적인 개념으로서 배차간격 (headway) 이일정하다는 가정 하에 배차간격의 1/2을 대기시간으로 적용한다. 셋째, 통행자는 출발지와 목적지간 일반화 비용이 적게 소요되는 수단과 경로를 선택한다. 넷째, 시간가치는 개인의 직업, 소득수준에 따라서 차이가 있으나 거시적인 분석을 위해 예비타당성조사 지침에 제시된 임금률 법에 의한 비업무통행 시간가치 2.
- 구축하였다. 연구결과 환승시간은 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 환승횟수는 차내시간을 기준하여 9.85분, 수평이동거리 100m는 1.20분, 상향계단 100개는 8.66분, 하향계단 100개는 5.97분, 에스컬레이터 1분은 2.33분에 해당하는 것으로 나타나, 두 연구 모두 환승횟수가 상당히 큰 제약으로 작용하고 있음을 의미한다.
- 5배 정도로 분석되었다. 요금의 경우 통행수단 및 통행경로 선택 시 단거리 통행이 장거리 통행의 경우보다 요금이 더 중요한 요소로 고려되는 것으로 나타났다.
- 유효 설문지는 총 100개가 회신되었고, 기초자료 분석 결과 회신자의 성별은 남자가 66%, 여자가 34%이다. 연령 분포는 20대가 74%.
- 또한 서울 시내 간과 서울경기간 통행에 대하여 분석한 결과 서울시 내간 통행과 서울경기간 통행은 모두 대기시간과 도보시간, 환승시간은 차내시간보다 더 중요하게 고려되고 있는 것으로 나타났으나, 요금의 경우는 비교적 단거리 통행인 서울시 내간 통행에서만 더 중요하게 고려되는 것으로 나타났다. 이를 적용하여 수도권을 대상으로 대중교통 통행 배정을 실시한 결과 서울시내간 통행의 평균 통행 시간은 30.23분, 서울경기간 통행의 평균통행시간은 63.29 분인 것으로 추정되었으며, 일반화비용은 각각 2, 510 원, 3, 880원으로 도출되었다. 본 연구는 대중교통 분석에 활용될 수 있을 것으로 판단되며 , 통행자들이 대기시간을 중요하게 생각하고 있는 바, 대중교통 정시성 확보, 정류장 대기환경 개선 등과 같은 방안이 요구됨을 알 수 있다.
- 전체 자료를 서울시내간과 서울경기간 통행으로 구분하여 각각에 대하여 추정한 결과는과 같으며 , 우도 비 검정통계량과 자유도 10에서 f-통계량은 각각 25.25, 18.31로 계산되었다.
- 모형정산 결과는<표 5>와 같다. 전체, 서울시내간, 서울경기간으로 구분된 각 모형별 7 값이 모두 0.2 이상으로 나타남에 따라 모형별 타당성이 확보된 것으로 판단된다. 또한 각 계수별 t-통계량이 95% 유의수준에서 모두 유의한 것으로 나타나 지역에 상관없이 모든 변수가 통행경로선택에 영향을 주고 있음을 알 수 있다.
- 분석하였다. 출근 및 등교를 대상으로 모형 정산 결과 환승시간은 차내시간을 기준하여 1.70분, 환승 횟수는 10.22분, 에스컬레이터 설치유무는 2.00분에 해당하는 것으로 연구되었다.
- 찾을 수 있는 프로그램을 작성하였다. 캐나다 토론토를 대상으로 본 프로그램을 적용한 결과, boarding timee 2.6분 boarding time weight는 2.6, wait time factor 는 0.49, wait time weight는 L4, auxiliary time weight는 1.0으로 도출되었다.
- 통행시간/요금조사에 대한 응답을 전체, 서울시 내간 통행, 서울경기간 통행으로 구분하여 대중교통 통행 구성요소별로 평균한 결과와 같이 전체 응답자의 도보 시간 평균은 13.1분, 대기시간 9.8분, 차내시간 38.4분, 환승시간 4.9분, 요금은 1, 300원인 것으로 나타났다.
후속연구
- 29 분인 것으로 추정되었으며, 일반화비용은 각각 2, 510 원, 3, 880원으로 도출되었다. 본 연구는 대중교통 분석에 활용될 수 있을 것으로 판단되며 , 통행자들이 대기시간을 중요하게 생각하고 있는 바, 대중교통 정시성 확보, 정류장 대기환경 개선 등과 같은 방안이 요구됨을 알 수 있다. 향후 이용자 중심의 대중교통계획을 수립/추진하기 위해서는 보다 정확한 예측이 필요하므로 기존 알고리즘을 보완하는 노력이 필요하다.
- 이러한 대중교통중심 정책의 추진은 그와 관련한 대중교통 분석 수요, 즉 통합요금제 시행에 따른 수입금 정산, 도시철도(경전철) 수요추정 및 타당성 분석, BRT (Bus Rapid Transit) 효과분석과 같이 대중교통 이용자의 통행수단 및 경로선택 예측이 핵심요소로서 포함되는 실무의 수적 규모를 증가시킬 것으로 예상됨에 따라 통행수단 및 경로선택에 대한 연구가 요구되며. 이는 대중교통 통행배정을 위한 선행연구로서 또한 중요하다고 판단된다.
- 또한 본 연구에서 수행한 통근 . 통학 목적 통행의 일반화비용 정산뿐만 아니라 연령대별, 통행목적별, 시간대별, 통행거리별 등 여러 유형별로 일반화비용 모형을 구축한다면 보다 정확한 대중교통 분석의 기조자료가 될 것으로 기대된다.
- 본 연구는 대중교통 분석에 활용될 수 있을 것으로 판단되며 , 통행자들이 대기시간을 중요하게 생각하고 있는 바, 대중교통 정시성 확보, 정류장 대기환경 개선 등과 같은 방안이 요구됨을 알 수 있다. 향후 이용자 중심의 대중교통계획을 수립/추진하기 위해서는 보다 정확한 예측이 필요하므로 기존 알고리즘을 보완하는 노력이 필요하다. 또한 본 연구에서 수행한 통근 .
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