[논문]혼잡통행료와 대중교통 보조금의 효용개선 원인 분석

이혁주; 유상균

doi:10.7470/jkst.2013.31.3.074

혼잡통행료와 대중교통 보조금의 효용개선 원인 분석
An Analysis of the Causes of the Welfare Gain Achieved by Congestion Pricing and Transit Subsidies 원문보기

大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, v.31 no.3, 2013년, pp.74 - 85

이혁주 (서울과학기술대학교 행정학과) , 유상균 (대진대학교 도시공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 혼잡통행료 징수와 보조금 지급의 후생개선 효과를 일반균형조건을 충족하는 공간모형에서 비교하고 이들이 발생시키는 후생개선 효과를 분해한 후 후생개선 효과의 원인을 규명하고 있다. 본 연구는 Anas and Kim (1996)를 기원으로 구축된 확률균형모형에 수단선택 조건을 추가한 후, Yu and Rhee (2011)와 Rhee (2012)가 제안하는 연구방법론을 응용하여 후생개선 효과를 간접효과와 직접효과 중 입지요인과 수단요인으로 구분하여 관찰한다. 최선의 정책수단(First-best pricing)에 대한 혼잡통행료 부과 또는 보조금 지급의 상대적 효율성은 혼잡통행료 부과의 경우가 보조금 지급에 비하여 높은 것으로 나타났다. 우리는 후생개선 효과의 분해를 통해 이들 효과의 대부분은 수단요인에 의해 달성된 것임을 확인하였다. 대중교통 보조금의 지급은 혼잡통행료 부과에 비하여 장거리 대중교통 분담률을 더욱 증가시키고, 이러한 현상은 혼잡통행료 징수에 비하여 입지요인으로 인한 더욱 많은 후생감소 효과를 유발하여 후생개선 효과는 상대적으로 낮게 나타난다. 이에 대한 원인은 혼잡통행료 부과에 비하여 보조금 지급이 도심 내 과다한 통과교통을 유발했기 때문이다.

Abstract ▼ AI-Helper

We analyze the efficiency of congestion pricings and transit subsidies in the spatial micro-economic model based on a general equilibrium environment. In this setting, we decompose the total welfare change into component factors and identify the reason of the change in the efficiency caused by policy instruments; these component factors are divided into indirect factors and direct factors including of origin-destination and mode choices. We set up the model as adding mode choice to the standard format in the fashion of Anas and Kim (1996) and extend the methodology proposed by Yu and Rhee (2011) and Rhee (2012) for deriving theoretical and analytical solution. Most of welfare gain comes from the modal shift from car to bus. The relative efficiency of subsidies in relation to the first-best pricing is lower than it of congestion pricings although the change in bus share by subsidies is similar to it by congestion pricing. Subsidies give rise to more modal shift from a car to a bus for long-distance commuting than it caused by congestion pricings. As the increase of bus share for long-distance commuting leads to the increase of cross-commuters passing through CBD, the welfare gain by subsidies is lower than it by congestion pricings.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구는 일반균형조건을 만족하는 가구의 주거지-직장 쌍 선택과 수단선택이 가능한 도시공간모형을 구축한 후, 분석적 전개와 수치해석법을 통해 혼잡통행료 징수와 보조금 지급의 후생개선 수준을 측정하고 후생개선 효과의 원인을 규명토록 한다.
본 연구는 선행연구들의 제한적 논의를 확대하며 독자의 이해도를 높이기 위해 교통부문에 수단선택 조건과 시간의 외부비용 만을 고려하였다. 본 연구에서 구현된 모형은 UrbanSim와 TRANUS 등과 같은 계획지원용 기술적 모형(記述的模型)과 교통계획에서 주로 사용하는 네트워크 모형에 비하여 유연성과 현실관찰력이 떨어진다는 한계점을 가지고 있다.
본 연구는 혼잡통행료 징수와 보조금 지급의 후생개선 효과를 일반균형조건을 충족하는 공간모형에서 비교하고 이들이 발생시키는 후생개선 효과를 요인별로 분해한 후 원인을 규명하고 있다. 대부분의 선행연구에서는 부분균형 상태를 전제로 비공간모형을 이용하거나 직관적인 설명을 위해 도식적 풀이법을 이용한 바, 정책수단 시행으로 인한 시장가격, 수단분담율, 그리고 가구의 주거지-직장 쌍의 입지변화로 인한 후생변화를 구분하고 명시적으로 측정하지는 못하고 있다.
Yu and Rhee (2011)와 Rhee (2012)은 (#-θ_ij)가 매우 작아 시장가격 벡터(r_i, w_i, p_i)에 의한 간접효과가 0에 근사함을 보여 주고 있다. 본 연구에서는 모형의 단순성과 가독성을 높이고자 지대 ri를 제외한 가격벡터 (p_i, w_i)가 외생적으로 주어지도록 구성하였고 시장가격으로 인한 간접효과가 0에 근사하는 지는 수치해석을 통해 확인토록 한다.
이에 Yu and Rhee (2011)와 Rhee (2012)은 이를 개선코자 수단선택이 제외된 간략한 확률균형모형을 대상으로 분석적 연구 방법론의 가능성을 제안하였다. 이에 본 연구는 혼잡통행료 징수와 보조금 지급의 후생개선 효과의 원인을 분해코자 Yu and Rhee (2011)와 Rhee (2012)가 제안하는 연구방법론을 확장 및 응용토록 한다.

제안 방법

본 모형은 정책수단의 시행으로 인한 교통비용의 변화가 토지이용패턴에 영향을 주고 다시 토지이용 변화가 교통비용에 영향을 주면서 최종적으로 일반균형 상태에 도달할 때까지 3가지 과정을 반복 수행한다. 우선, 가구는 효용극대화를 달성코자 균형조건을 전제로 재화소비와 토지소비를 결정한다.
본 연구는 혼잡통행료와 보조금의 효율성을 비교코자 정책수단과 정책시행의 재원규모를 고려하여 5가지 각기 다른 정책 시행방식을 마련하고, 이를 기준도시에 적용하여 각각의 후생개선 효과를 측정한다. 독자의 이해를 돕기 위해 정책이 시행된 도시는 아래와 같이 5개의 도시로 각각 명명하고 분류토록 한다.
대부분의 선행연구에서는 부분균형 상태를 전제로 비공간모형을 이용하거나 직관적인 설명을 위해 도식적 풀이법을 이용한 바, 정책수단 시행으로 인한 시장가격, 수단분담율, 그리고 가구의 주거지-직장 쌍의 입지변화로 인한 후생변화를 구분하고 명시적으로 측정하지는 못하고 있다. 이에 본 연구는 Anas and Kim (1996)를 기원으로 구축된 확률균형모 형에 수단선택 조건이 추가한 Tscharaktschiew and Hirte (2012)의 비단핵 공간모형과 유사한 공간모형을 구축하고 Yu and Rhee (2011)와 Rhee (2012)가 제안하는 연구방법론을 활용하여 후생개선 효과를 간접효 과와 직접효과로 분류하였다. 특히 본 연구는 직접효과를 입지요인과 수단요인으로 분류하고 있는바, 이는 선행연구의 제한적 논의를 확대시켰다는 의의를 가진다.

대상 데이터

가구는 구역별로 동시에 동일한 도로를 이용하는 승용차(m=1)와 버스(m=2)를 선택하며 기준도시에서 버스 분담률은 약 60%이고1), 버스는 승용차에 비하여 차외 통행시간2)이 추가됨에 따라 편도통행 시 10분 이상 통행시간이 길다. 혼잡으로 인한 시간의 외부효과만 존재하는 본 모형은 현실도시에서 대체로 관찰되는 도시환경이 구현되도록 2006년 서울시를 대상으로 조사된 다양한 통계자료3)를 이용하여 모수를 선정하였다.

이론/모형

본 연구의 모형은 Anas and Kim (1996)을 기원으로 Yu et al. (2009)와 Yu and Rhee (2011) 등에서 응용한 공간모형에 수단선택 조건을 포함시킨 것으로 교통혼잡에 따른 외부효과만이 존재한다. 또한 혼잡통행료 징수와 보조금 지급이 대중교통 이용의 확대라는 동일한 목적으로 Mohring effect를 유사하게 발생시키고 Mohring effect로 발생될 서비스 개선의 불확실성이 대중교통 보조금 산정에 영향을 주는 바 (Tisato, 1998) 불필요한 논리전개를 피하고 정책수단간 효율성 비교에 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단하여 Mohring effect 는 모형에서 제외하였다.

성능/효과

Ⅰ에서 수단요인으로 인한 높은 후생개선효과를 입지요 인으로 인한 후생감소 효과가 상쇄하여 결국 SubsidyⅠ이 TollⅠ에 비하여 낮은 후생개선 효과를 초래함을 의미한다. 따라서 두 가지 정책수단 시행으로 인한 승용차에서 버스로의 수단전환 비율 (20.7% 수준, Table 5의 우측 하단 색칠된 곳 참고)이 유사하다는 관측치에 비추어볼 때 보조금의 지급은 상대적으로 보다 큰 입지요인의 후생감소 효과를 가져온다고 해석된다.
결국 정책수단의 시행은 승용차 이용자의 버스로의 수단전환을 유도하여 도시 내 혼잡을 완화시키고 승용차 이용자에게는 단거리 통행을, 버스 이용자에게는 장거리 통행을 유인토록 하는 원인이 된다. 따라서 수단요인에 의한 후생개선 효과는 버스로의 수단전환으로 인한 혼잡 완화 효과이며, 입지요인에 의한 후생감소 효과는 버스 이용자의 통행거리 증가와 장거리 통행으로 인한 도심 내 통과교통 증가에 따른 혼잡증가의 결과이다.
모든 정책수단의 시행에서 시장가격 변화로 인한 후생변화량은 선행연구에서 밝힌 바와 같이 0에 근사하였고, 대부분의 후생개선효과는 수단요인이 주도하였으나 입지요인은 이와 반대로 후생감소 효과를 가져오는 것으로 관찰되었다. 이러한 이유는 수단간 통행시간과 여객 운송량 차이에 기인한 것으로 버스 이용자의 추가된 차외시간 소모와 버스의 여객운송량이 승용차에 비하여 높아 수단전환이 혼잡완화를 가져오기 때문이다.
Table 2에서 상대적 효율성은 (W개별도시-W기준도시)/(W최적도시-W기준도시)으로 계산된다. 정책의 시행방식별 효용개선 효과는 SubsidyⅡ를 제외하고 모두 연간 총 가구소득의 2.0% 이상의 효용개선 효과를 가져왔으며 최적도시(First-best)에서 시행된 최적화된 두 가지 정책수단의 시행은 2.3%의 효용개선 효과를 유발하였다. 이렇게 정책의 시행방식별 효용 개선 효과가 높은 이유는 도시 전역이 매우 혼잡하기 때문이다.
최선의 정책수단(First-best)에 대한 최적 혼잡통행료 징수(TollⅠ) 또는 최적 보조금 지급(SubsidyⅠ)의 상대적 효율성은 최적 혼잡통행료 징수가 최적 보조금 지급에 비하여 높은 것으로 측정되었다. 더욱이 최적 혼잡통행료 징수(TollⅠ)로 인한 가구의 총 부담액과 동일한 규모의 재원을 보조금으로 활용할 경우(SubsidyⅡ) 상대적 효율성의 차이가 더욱 커지는 것으로 관찰되는바 혼잡통행료 부과가 보조금 부과에 비하여 혼잡완화를 위해 보다 효율적이라고 이해된다.

후속연구

따라서 향후 연구에서는 도시형태를 현실화하고 경로 선택 조건을 도입하여 모형을 확장할 필요가 있다. 이러한 과정은 혼잡통행료 징수와 대중교통 보조금 지급 시통행자의 수단선택과 경로선택으로 인한 후생개선 효과의 변화를 보다 현실적 견지에서 이론적 해석이 가능토록 할 것이다.
본 연구는 선행연구들의 제한적 논의를 확대하며 독자의 이해도를 높이기 위해 교통부문에 수단선택 조건과 시간의 외부비용 만을 고려하였다. 본 연구에서 구현된 모형은 UrbanSim와 TRANUS 등과 같은 계획지원용 기술적 모형(記述的模型)과 교통계획에서 주로 사용하는 네트워크 모형에 비하여 유연성과 현실관찰력이 떨어진다는 한계점을 가지고 있다. 하지만 본 연구에 경로선택 조건을 추가할 경우 도시형태는 서울시와 같은 현실 도시로 구현가능하고 네트워크 모형이 갖는 부분균형적 논의를 이론적으로 보다 확장할 수 있다.
따라서 향후 연구에서는 도시형태를 현실화하고 경로 선택 조건을 도입하여 모형을 확장할 필요가 있다. 이러한 과정은 혼잡통행료 징수와 대중교통 보조금 지급 시통행자의 수단선택과 경로선택으로 인한 후생개선 효과의 변화를 보다 현실적 견지에서 이론적 해석이 가능토록 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	서울의 경우 혼잡통행료는 어디에 부과되고 있는가	혼잡통행료는 서울의 경우 남산 1호, 3호 터널에 부과되고, 대중교통 보조금은 버스운송사업자를 대상으로 버스 유가보조금과 버스운송 사업에 대한 재정지원이 시행되고 있다. 그러나 정부는 이들 제도를 운영하기 위해 막대한 재정적 지원을 실행하였음에도 불구하고 출퇴근 시간대의 교통 혼잡을 완화하는 데 큰 효과를 발휘하지 못하고 있다(Han 2007: 223).
	혼잡통행료는 어떻게 시행되고 있는가?	혼잡통행료는 Corridor 방식, 구역통행료, 진입통행료, 그리고 거리비례요금제 등으로 시행되고(Yu et al., 2009), 혼잡의 외부비용을 통행료로 징수하는 최선의 혼잡통행료(First-best pricing)인 피구세(Pigouvian tax)가 징수방식 간 효율성 비교를 위해 이론연구에서 등장한다.
	혼잡통행료 징수와 보조금 지급의 후생개선 효과를 일반균형조건을 충족하는 공간모형에서 비교하고 이들이 발생시키는 후생개선 효과를 분해한 후 후생개선 효과의 원인을 규명한 결과는 어떠한가?	본 연구는 Anas and Kim (1996)를 기원으로 구축된 확률균형모형에 수단선택 조건을 추가한 후, Yu and Rhee (2011)와 Rhee (2012)가 제안하는 연구방법론을 응용하여 후생개선 효과를 간접효과와 직접효과 중 입지요인과 수단요인으로 구분하여 관찰한다. 최선의 정책수단(First-best pricing)에 대한 혼잡통행료 부과 또는 보조금 지급의 상대적 효율성은 혼잡통행료 부과의 경우가 보조금 지급에 비하여 높은 것으로 나타났다. 우리는 후생개선 효과의 분해를 통해 이들 효과의 대부분은 수단요인에 의해 달성된 것임을 확인하였다. 대중교통 보조금의 지급은 혼잡통행료 부과에 비하여 장거리 대중교통 분담률을 더욱 증가시키고, 이러한 현상은 혼잡통행료 징수에 비하여 입지요인으로 인한 더욱 많은 후생감소 효과를 유발하여 후생개선 효과는 상대적으로 낮게 나타난다. 이에 대한 원인은 혼잡통행료 부과에 비하여 보조금 지급이 도심 내 과다한 통과교통을 유발했기 때문이다.

참고문헌 (38)

Anas A., Kim I. K. (1996), General Equilibrium Models of Polycentric Urban Land Use with Endogenous Congestion and Job Agglomeration, Journal of Urban Economics, 40, pp.232-256.

상세보기
Anas A., Rhee H. -J. (2006), Curbing Excess Sprawl with Congestion Tolls and Urban Boundaries, Regional Science and Urban Economics 36, pp.510-541.

상세보기
Anas A., Rhee H. -J. (2007), When are Urban Growth Boundaries not Second-best Policies to Congestion Tolls?, Journal of Urban Economics 61, pp.263-286.

상세보기
Arnott R. (2007), Congestion tolling with agglomeration externalities, Journal of Urban Economics 62, pp.187-203.

상세보기
Basso L. J., Guevara A. C., Gschwender A., Fuster M. (2011), Congestion pricing, transit subsidies and dedicated bus lanes: Efficient and practical solutions to congestion, Transport Policy 18, pp.676-684.

상세보기
Basso L. J., Jara-Diaz S. R. (2012), Integrating congestion pricing, transit subsidies and mode choice, Transportation Research Part A, Vol.46, No.6, pp.890-900.
Ben-Akiva M., Lerman S. R. (1985), Discrete Choice Analysis, MIT Press.
Borck R., Wrede M. (2008), Commuting subsidies with two transport mdoes, Journal of Urban Economics 63, pp.841-848.

상세보기
Downs A. (1962), The law of peak-hour expressway congestion, Traffic Quarterly 16, pp.393-409. Reprinted in Downs A. (1968), Urban problems and prospects, Markham: Chicago.
Han S. -Y. (2007), A Comparative Analysis on Transfer Effects to Public Transit by Regulatory and Incentive Systems, Journal of Regulation Studies, Vol.16, No.1, pp.221-254.
Han S. -Y., Lee S. W. (2006), Analysis of Effectiveness on Subsidizing Commuting Cost for Public Transit User, J. Korean Soc. Transp., Vol.24, No.1., Korean Society of Transportation, pp.59-72.
Karlaftis M., McCarthy P. (1998), Operating subsidies and Performance in Public Transit: An Empirical Study, Transportation Research Part A 32, pp.359-375.
Kim T. G., Ahn H. C., Kim S. G. (2009), Predictive Modeling of the bus arrival time on the arterial using real-time BIS data, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol.29, No.1D.
Kockelman K. M., Lemp J. D. (2011), Anticipating new-highway impacts: Opportunities for welfare analysis and credit-based congestion pricing, Transportation Research Part A: Policy and Practice, 45, pp.825-838.

상세보기
Korea Development Institute (2008), A study on Standard guidelines of Preliminary Feasibility Test for Road and Railroad projects.
Kraus M. (2012), Road pricing with optimal mass transit, Journal of Urban Economics, 72, pp.81-86.

상세보기
Maruyama T., Harata N. (2006), Difference between area-based and cordon-based congestion pricing: investigation by trip-chain-based network equilibrium model with non-additive path costs. Transportation Research Record 1964, pp.1-8.

상세보기
Maruyama T., Sumalee A. (2007), Efficiency and equity comparison of cordon-and area-based road pricing schemes using a trip-chain equilibrium model, Transportation Reaserch Part A 41, pp.655-671.
Metropolitan Transportation Authority (2007), The 2006 Metropolitan household travel survey I, II, IV (2006 수도권 가구통행실태조사 I, II, IV).
Ministry of Construction and Transportation (2005), Korea Highway Capacity Manual (도로용량편람), Republic of Korea.
Mogridge M. (1997), The self-defeating nature of urban road capacity policy: a review of theories, disputes and available evidence, Transport Policy, 4(1), pp.5-23.

상세보기
Mohring H. (1972), Optimization and scale economies in urban bus transportation, American Economic Review 62, pp.591-604.

상세보기
Mun S. -i., Konishi K. -j, Yoshikawa K. (2003), Optimal Cordon Pricing, Journal of Urban Economics 54, pp.21-38.

상세보기
Mun S. -i., Konishi K. -j, Yoshikawa K. (2005), Optimal Cordon Pricing in Non-Monocentric City, Transportation Research Part A 39, pp.723-736.
Parry I. W. H., Bento A. M. (2001), Revenue Recycling and the Welfare Effects of Road Pricing, Scandinavian Journal of Economics, 103, pp.645-671.

상세보기
Parry I. W. H., Small K. A. (2009), Should urban transit be reduced?, American Economic Review, 99, pp.700-724.
Rhee H. -J. (2012), Welfare Function of Theory-Based Spatial Equilibrium Models and Congestion Tolls, The journal of Korea Planners Association, Vol.47, No.4, pp.183-192.
Seoul city Transportation Headquarter (2007), 2006 Travel Speed of Motor Vehicle in Seoul (2006년도 서울시 차량통행속도).
Seoul Metropolitan Government (2007), 2006 Seoul statistical yearbook.
Thomson J. M. (1997), Great Cities and their Traffic, Gollancz, London. (Peregrine edition p.165).
Tisato P. (1998), Service unreliability and bus subsidy, Transportation Research Part A 32, pp.423-436.

상세보기
Tscharaktschiew S., Hirte G. (2012), Should subsidies to urban passenger transport be increased? A spatial CGE analysis for a German metropolitan area, Transportation Research Part A 46, pp.285-309.
Verhoef E. T. (2002), Second-best congestion pricing in general networks, Heuristic algorithms for finding second-best optimal toll levels and toll points, Transportation Research Part B 36, pp.707-729.

상세보기
Verhoef E. T. (2005), Second-best Congestion Pricing Schemes in the Monocentric City, Journal of Urban Economics 58, pp.367-388.

상세보기
Vickrey W. (1980), Optimal transit subsidy policy, Transportation 9, pp.389-409.

상세보기
Yu S. -g., Jung C. -M., Rhee H. -J. (2009), Comparison of Area pricing and Cordon pricing in General Equilibrium model, J. Korean Soc. Transp., Vol.27, No.2., Korean Society of Transportation, pp.145-155.
Yu S. -g., Rhee H. J. (2011), A study of the welfare Function of a spatial Equilibrium Model and the Implications, The journal of Korea Planners Association, Vol.46, No.4, pp.199-208.
Yu S. -g., Rhee H. -J., Kim H. -K. (2010), Development of Land Use-Transportation Model with Route Choice, The journal of Korea Planners Association, Vol.45, No.1, pp.123-137.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증