[논문]접근성 지표를 도입한 중력모형의 2단계 정산기법 개발 및 적용

최성택; 노정현

doi:10.7470/jkst.2015.33.4.393

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기존의 중력모형은 통행비용 변수만으로 존 간 특성을 설명하기 때문에 많은 한계점을 갖게 된다. 현대 도시의 통행 패턴은 거리나 비용뿐만이 아니라 존 별 특성과 교통인프라 수준 등의 영향을 받기 때문이다. 따라서 장래 통행을 합리적으로 추정하기 위해서는 이러한 특성을 고려한 모형이 개발되어야 한다. 본 연구는 이러한 관점에서 접근성 변수를 중력모형의 설명 변수로 도입하였다. 이와 함께 변수가 추가에 따른 2단계 정산기법을 제안하였다. 이는 통행저항함수의 계수를 회귀분석을 통해 우선 추정한 뒤, 존별 균형인자를 순차적으로 추정하는 방법이다. RMSE, E-norm, C.R을 활용한 접근성을 도입한 중력모형의 검증 결과, 기존의 중력모형보다 통행패턴의 구현 능력이 향상된 점을 확인하였다. 특히, 단거리 통행량 추정에 어려움을 겪은 기존 모형의 한계점을 해결하였다는 점이 주목할 만 하다. 결론적으로 본 연구는 새로운 중력모형의 정산기법을 제안함과 동시에 접근성 변수의 도입을 통해 존 간 특성을 구현하였다는 점에서 통행분포모형의 개선 가능성을 제시하였다.

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Gravity model has had the major problem that the model explains the characteristics of travel behavior with only deterrence factors such as travel time or cost. In modern society, travel behavior can be affected not only deterrence factors but also zonal characteristics or transportation service. Th...

Gravity model has had the major problem that the model explains the characteristics of travel behavior with only deterrence factors such as travel time or cost. In modern society, travel behavior can be affected not only deterrence factors but also zonal characteristics or transportation service. Therefore, those features have to be considered to estimate the future travel demand accurately. In this regard, there are two primary aims of this study: 1. to identify the characteristics of inter-zonal travel, 2. to develop the new type of calibration method. By employing accessibility variable which can explain the manifold pattern of trip, we define the zonal travel behavior newly. Furthermore, we suggest 2-phase calibration method, since existing calibration method cannot find the optimum solution when organizing the deterrence function with the new variables. The new method proceeds with 2 steps; step 1.estimating deterrence parameter, step 2. finding balancing factors. The validation results with RMSE, E-norm, C.R show that this study model explains the inter-zonal travel pattern adequately and estimate the O/D pairs precisely than existing gravity model. Especially, the problem with estimation of short distance trip is overcomed. In conclusion, it is possible to draw the conclusion that this study suggests the possibility of improvement for trip distribution model.

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	4단계 수요모형 중 2단계인 통행분포 모형은 어떤 단계인가?	장래 통행수요를 예측하는데 있어 일반적으로 활용되는 4단계 수요모형은 수요를 예측해 나가는 일련의 과정이 비교적 쉽고 간결하다는 장점이 있다(Rho, 2012). 이러한 4단계 과정의 두 번째 단계인 통행분포 모형은 첫 번째 단계의 모형인 통행발생 모형에서 추정된 각 출발 존(origin zone)의 총 유출량을 각 도착 존(destination zone)의 유입량에 맞게 배분하는 단계이다. 이렇게 배분된 각 존간 통행량은 수단분담 모형과 통행배정 모형을 통해 세분화된다.
	장래 통행수요를 예측하는데 일반적인 4단계 수요모형이 갖는 장점은?	장래 통행수요를 예측하는데 있어 일반적으로 활용되는 4단계 수요모형은 수요를 예측해 나가는 일련의 과정이 비교적 쉽고 간결하다는 장점이 있다(Rho, 2012). 이러한 4단계 과정의 두 번째 단계인 통행분포 모형은 첫 번째 단계의 모형인 통행발생 모형에서 추정된 각 출발 존(origin zone)의 총 유출량을 각 도착 존(destination zone)의 유입량에 맞게 배분하는 단계이다.
	중력 모형이 현재의 존 간 통행을 설명하기 어려워진 이유는?	중력 모형은 존 간 통행량을 가장 합리적이고 쉽게 추정할 수 있다는 장점으로 인해 널리 활용되어져 왔다. 그러나 고밀 복합개발로 인한 토지 이용의 복합화, 광역 대도시권역의 고도성장, 도시 연담화1) 등으로 인해 존 간 통행거리로 설명되던 기존의 정형화된 통행 패턴은 매우 복잡하며 예측 불가능한 방향으로 변화하게 되었다(Kim,2006). 즉, 기존의 중력모형 구조로는 다양한 특성이 혼재되어 있는 현재의 존 간 통행을 설명하기 어려워지게 된 것이다.

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