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문제 정의
- 본 연구에서는 카셰어링의 특징인 왕복(two-way)시스템이 아닌 편도(one-way)카셰어링 시스템을 중심으로 이벤트를 고려한 수익 개선 효과 검증을 나타내었다. 거리와 시간을 고려한 수익을 그래프로 나타내어 기존 해외 논문에서 검증되었던 one-way 차량 재배치 카셰어링 시스템과 현재 우리나라에서 시행되는 이벤트를 고려한 one-way 차량 재배치 카셰어링 시스템을 비교 분석하였다.
- 편도통행서비스 제공에 따른 공간적인 차량 불균형 해소를 목적으로, 카셰어링 시스템에 실시간으로 운영하기 위한 차량재배치 전략을 수립하는 모형을 제시하였다. 이는 실시간 카셰어링 서비스 운영의 수요예측방법 론을 통한 수학적 의사결정모델을 개발하였다[8].
제안 방법
- 본 연구에서는 카셰어링의 특징인 왕복(two-way)시스템이 아닌 편도(one-way)카셰어링 시스템을 중심으로 이벤트를 고려한 수익 개선 효과 검증을 나타내었다. 거리와 시간을 고려한 수익을 그래프로 나타내어 기존 해외 논문에서 검증되었던 one-way 차량 재배치 카셰어링 시스템과 현재 우리나라에서 시행되는 이벤트를 고려한 one-way 차량 재배치 카셰어링 시스템을 비교 분석하였다. 월 단위 디폴트 값은 차량의 감가상각비, 차량 관리비, 재배치 비용, 주차공간 대여비로 고정하였고, 실제 이동거리와 시간에 따른 최대수익을 결정하는 상관관계 분석 뿐만 아니라 추가적으로 이동거리가 최대수익에 영향을 주는 분석도 실시하였다.
- 거리와 시간을 고려한 수익을 그래프로 나타내어 기존 해외 논문에서 검증되었던 one-way 차량 재배치 카셰어링 시스템과 현재 우리나라에서 시행되는 이벤트를 고려한 one-way 차량 재배치 카셰어링 시스템을 비교 분석하였다. 월 단위 디폴트 값은 차량의 감가상각비, 차량 관리비, 재배치 비용, 주차공간 대여비로 고정하였고, 실제 이동거리와 시간에 따른 최대수익을 결정하는 상관관계 분석 뿐만 아니라 추가적으로 이동거리가 최대수익에 영향을 주는 분석도 실시하였다.
- 또한, 차량재배치의 불균형을 최소화하는 one-way 카셰어링을 고려한 최적화된 입지선정과 통행선택 모형을 개발하였다. 혼합정수계획법을 사용하였으며, 총수익에서 편도성 재배치비용, 지점별 주차장비용, 사용가능한 차량 감가상각비용을 제외한 최대이익을 목적으로 설정하였다[10].
- 더 나아가 효율적인 차량재배치 불균형 해소를 위해 주차공간과 차량비용을 고려한 모형을 개발하였다. 특히, 출고와 반납차고지가 다른 점을 고려하여 효율적인 수요분석을 통한 이용자와 사업자가 동시에 만족하는 모형을 제시하였다[11].
- one-way 카셰어링 시스템을 차량 재배치와 스텝 재조정을 주안점을 두고 시간과 거리가 차량 및 직원 수요, 재배치비용 및 재조정 비용에 미치는 영향에 효율적 수요분석을 제시하였다[12]. 세 가지 해외사례는 case study를 통해 모형을 개발하였으며 one-way trip 카셰어링 연구가 계속해서 진행되고 있다.
- 이동거리와 이용시간(임차시간)을 고려한 택시, 렌터카, 카셰어링 서비스의 거리당 비용을 비교하였다. 단시간 짧은 거리에서는 택시가 가장 효율적임을 나타내었고, 장시간 장거리에서는 렌터카가 가장 효율적임을 보여주었다.
- 본 연구에서는 주2일과 주5일의 기준으로 승용차와 카셰어링의 차이점을 분석하여 각각의 승용차 공동이용 시 가계지출 절약효과를 보여주고 있는 Table 2.을 제시하였다.
- 먼저 아반떼(AVANTE) HD 모델 휘발유 차량에 대한 10년 사용을 기준으로 유류비 1L 당 2,000원, 연비 10km/L, 1일 승용차 평균통행거리 30.5Km 적용 했을 때 와 카셰어링 차량 시간요금 5,000원, 거리요금 1Km 당 200원을 적용하여 주2일과 주5일에 대한 승용차와 카셰어링을 비교분석하였다. 승용차에 대한 감가상각비, 고정비는 일별에 상관없이 각각 1,860,000원과 850,000원으로 동일하였다.
- 카셰어링 수익을 결정하는 두 가지 주요 변수인 이동거리와 이용시간을 통해 최대 수익 (Maxπ)을 다중선형회귀분석 (Multiple Linear Regression Analysis) 방법을 통해 평가하였다. 이용시간을 바탕으로 최대 수익을 추정하는 과정에서 각 국가와 지역 간의 교통 법규 및 교통 상황의 이질성을 규격화할 수 없기에, 동일한 기준의 물리적 값인 이동 거리와 최대 수익 간의 추가 분석이 중점적으로 이루어졌다. 고객이 이용한 차량의 실제 이동거리와 최대 수익 간의 상관관계 분석은 선형 및 비선형 회귀분석 (Linear & Non-linear Regression)을 통해 이루어졌다.
- 운영자 최대수익 (maxπ)을 결정하는 단일차량 감가상각비용 (Cv), Time step 당 개별차량 유지비용 (Cm1), Time step 당 개별차량 재배치비용 (Cr), 단일 주차면 설치비용(일) (Cm2)는 서울특별시 교통정보센터 자료 (Seoul Transport Operation & Information Service)를 바탕으로 분석하여 각각의 고정 값을 이용하였다.
- 둘째, 마케팅 전략의 일환인 이벤트 가격 제공에 따른 최대 손실 회피 및 손실 폭 관리의 영향으로 분석된다. 이벤트 및 할인가격으로 카셰어링 시스템을 이용하는 고객은 월 기준 전체고객의 32%로 예측된다.
- 첫째, 고객에게 일시적으로 쿠폰북을 오픈하여 이벤트를 진행한다. 쿠폰의 종류에는 두 가지의 쿠폰으로 구분 된다.
대상 데이터
- 카셰어링 이용 차종의 경우 아반떼 (AVANTE) HD 모델을 기준으로 하였으며, 지역은 서울특별시를 운행 지역으로 제한하였다. 이용시간대는 제한되지 않았으며, 2014년도 6월 기준으로 총 1202개의 데이터 표본을 바탕으로 모든 분석이 이루어졌다
- 카셰어링 이용 차종의 경우 아반떼 (AVANTE) HD 모델을 기준으로 하였으며, 지역은 서울특별시를 운행 지역으로 제한하였다. 이용시간대는 제한되지 않았으며, 2014년도 6월 기준으로 총 1202개의 데이터 표본을 바탕으로 모든 분석이 이루어졌다
데이터처리
- 카셰어링 수익을 결정하는 두 가지 주요 변수인 이동거리와 이용시간을 통해 최대 수익 (Maxπ)을 다중선형회귀분석 (Multiple Linear Regression Analysis) 방법을 통해 평가하였다.
- 고객이 이용한 차량의 실제 이동거리와 최대 수익 간의 상관관계 분석은 선형 및 비선형 회귀분석 (Linear & Non-linear Regression)을 통해 이루어졌다.
- 고객이 이용한 차량의 실제 이동거리와 최대 수익 간의 상관관계 분석은 선형 및 비선형 회귀분석 (Linear & Non-linear Regression)을 통해 이루어졌다. 모든 통계 기법을 통한 데이터 분석은 시그마 플롯: SigmaPlot 12.0 (Systat Software Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였다.
이론/모형
- 또한, 차량재배치의 불균형을 최소화하는 one-way 카셰어링을 고려한 최적화된 입지선정과 통행선택 모형을 개발하였다. 혼합정수계획법을 사용하였으며, 총수익에서 편도성 재배치비용, 지점별 주차장비용, 사용가능한 차량 감가상각비용을 제외한 최대이익을 목적으로 설정하였다[10].
성능/효과
- 4%가 이용 만족도를 나타냈다. 승용차 이용횟수, 이용거리, 통행 소요시간이 줄었다고 응답했고, 활성화 사업을 위한 편도서비스 운영, 가격할인, 차량공유 이용문화 개선 순으로 파악되었다. 뿐만 아니라 한 대의 나눔카는 15~20대의 일반차량을 도로에서 줄이는 효과를 나타냈다.
- 승용차 이용횟수, 이용거리, 통행 소요시간이 줄었다고 응답했고, 활성화 사업을 위한 편도서비스 운영, 가격할인, 차량공유 이용문화 개선 순으로 파악되었다. 뿐만 아니라 한 대의 나눔카는 15~20대의 일반차량을 도로에서 줄이는 효과를 나타냈다. 경제 환경적 측면에는 연간 약 200만원 이상 가계지출을 절약하는 효과를 보였으며 차량등록대수 감소와 교통량 감소로 인한 에너지 효율과 온실가스 감소효과를 기대할 수 있다[3-4].
- 카셰어링 서비스 중에서 one-way 서비스의 기술적 한계를 예약시간, 사용시작시간, 총 사용시간을 고려하여 시뮬레이션을 실행하였고, 그 결과로 왕복운행 대비 one-way 카셰어링의 차량이용률 분석을 통해 차량 운행률이 개선 된 것을 볼 수 있다[7].
- 이동거리와 이용시간(임차시간)을 고려한 택시, 렌터카, 카셰어링 서비스의 거리당 비용을 비교하였다. 단시간 짧은 거리에서는 택시가 가장 효율적임을 나타내었고, 장시간 장거리에서는 렌터카가 가장 효율적임을 보여주었다. 즉, 중거리 중시간에서는 카셰어링이 효율적이었다[13].
- 승용차에 대한 감가상각비, 고정비는 일별에 상관없이 각각 1,860,000원과 850,000원으로 동일하였다. 하지만, 운행 일에 따른 유동적인 가계지출을 가지고 있는 유류비, 주차비, 기타비를 포함한 운행비에서는 2,040,000원의 차익으로 주2일 때의 비용이 적게 들어가는 것을 확인 할 수 있다. 마찬가지로 카셰어링의 사용료에서는 2,511,600원의 차익을 보이면서 승용차일 때보다 471,600원의 절감효과를 볼 수가 있다.
- 마찬가지로 카셰어링의 사용료에서는 2,511,600원의 차익을 보이면서 승용차일 때보다 471,600원의 절감효과를 볼 수가 있다. 이러한 절감액을 가계지출 절약 효과액으로 계산해 보았을 때 주2일과 주5일을 기준으로 각각 연간 256만원과 208만원의 절감효과를 보았다.
- 카셰어링 차량의 실제 이동거리와 최대수익(Maxπ) 간의 상관관계 분석 결과, 이동거리는 최대수익과 비선형 형태로 유의미한 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며 (P < 0.05), 최대 수익을 72% 해석할 수 있는 것으로 확인되었다 (R2= 0.72).
- 유동적인 값을 갖는 두 가지 변수 이동거리-이용시간을 통해 최대수익을 분석한 결과, 두 변수는 최대수익을 97% 해석할 수 있었다[Fig. 3.].
- 기존 해외 사례[10][11][12]들에서 주로 사용되던 선형함수를 통한 최대수익 추정값(R2= 0.6871) 보다, 데이터 분석을 통해 이동거리를 바탕으로 구성된 비선형 함수형 최대수익 추정 값(R2= 0.7222)이 효과적인 것을 알 수 있었다. 추정할 수 있는 이유는 다음과 같다.
- 이는 이용거리가 5km미 만인 고객은 전체 고객의 1%이내이며, 이동거리가 증가 함에 따라 교통정체와 같은 다양한 교통상황이 발생되어 차량 이용시간이 급격히 증가하기 때문으로 분석된다. 실제로 이동거리 증가에 따라서 카셰어링 최대 수익의 신뢰구간 (95% Confidence Interval) 범위 및 표준편차가 증가함을 확인하였다[Fig. 4.].
- 비록 운행되지 않은 차량의 영향으로 이동거리 0 - 5 km 범위 내 신뢰구간 범위가 가장 높은 값을 나타내었 지만, 0 - 5 km 제외한 이동 거리 증가에 따른 급격한 표준편차 및 신뢰구간 증가를 확인할 수 있었다.
- 결과적으로 기존 해외 수식을 국내 상황에 그대로 적용할 경우 - 단일차량 감가상각비용 (Cv), Time step 당 개별차량 유지비용 (Cm1), Time step 당 개별차량 재배치비용 (Cr), 단일 주차면 설치비용(일) (Cm2)등 다양한 변수를 고려한 예측함수를 적용할 수 있지만, 이벤트 및 할인가격을 활발히 제공하는 카셰어링 판매 전략을 고려한 (변동가격을 바탕으로 한) 최대수익 예측에는 부적절 하다. 따라서, 이벤트를 고려한 운영자 최대수익을 모형을 개선할 필요가 있다.
- 셋째, 회원등급을 이용한 마케팅효과 극대화이다. 회원을 등급제로 운영하여 고객에게 이용횟수가 많을수록 차등으로 높은 할인율 혜택이 적용이 되고, ‘매너지수’점수를 도입하여 다음 이용자가 이전 사용자의 차량 이용 매너지수를 평가하여 점수를 매기는 방식으로 사용자 스스로가 자발적으로 차내외 청소를 유도하는 마케팅도 보여주고 있다.
후속연구
- 그러나 기술적 해결점은 매출액에서 가시적으로 큰 이익이 보일지라도 수익구조에서는 적자를 안겨다 주는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위한 방안으로 기존의 기술적인 개발에 추가하여 이벤트를 활용한 수익구조 개선효과를 검증하는 연구가 필요할 것이다.
- 본 연구에서는 일시적인 시점, 차량과 운행지점을 제한적으로 설정했기 때문에 다른 조건을 만족하는 다방면의 분석이 필요할 것으로 보인다. 특히, 다양한 마케팅 전략을 바탕으로 추가적으로 제언할 필요가 있다.
- 이러한 적자를 막는 방법으로는 정부가 직접 공공 주차시설을 제공하고, 세제감면혜택, 보조금 지급 등의 재정적인 지원이 필요하다. 또한, 법적 제도를 규제하는 것보다 현재 흐름에 맡게 여객자동차운수사업법을 개별적인 법으로 분리하여 바람직한 방향으로 나가야 할 것이다.
- 이미 해외 연구 사례에서는 실측자료를 바탕으로 한 지역으로 제한하여 수요예측, 수학적모형, 실시간운영데이터 기반의 카셰어링 서비스 운영을 다방면으로 연구하였고, 택시, 자전거, 대중교통, 렌터카와 같은 다른 교통수단과의 관계에서 카셰어링이 효율적임을 보여주고 있다. 이에 공공기관은 지방자치단체 및 기업에게 체계적인 지원을 확대하여 카셰어링 활성화를 위한 기존 대중교통인프라를 보완해주어야 할 것이다. 또한, 현재 국내에서는 도로운송법에 제한된 법규로 인하여 B2C(Business to Customer)형태의 자가용자동차의 유상대여를 합법적으로 인정해주고 있다.
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