국내 철도역사는 규모설계 시 4단계 교통수요모델을 기반으로 산출된 1일간의 철도 승 하차 이용객을 기준으로 한다. 하지만 역사기능의 다양화로 비승차객 이용이 증가하고 있다. 이를 반영하여 철도역사 설계 시 비승차객 할증율을 역사 유형에 따라 적용하고 있지만, 적용기준에 대한 구체적인 근거가 미비한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 유형별 철도역사를 대상으로 역사 이용객의 실측자료를 바탕으로 비승차객 할증율을 재산정하고자 한다. 이후 콘코스, 편의시설, 화장실 등이 포함된 철도역사를 대상으로 보행자 시뮬레이션을 통해 설계면적의 적정성평가를 시행하였다. 실측조사에 따른 비승차객 비율을 고려한 역사 설계 시 현황 기준을 적용한 역사 대비 전체 면적이 감소(약 45%)하였음에도 불구하고 시설물 별 적정서비스수준을 만족하는 결과를 도출하였다.
국내 철도역사는 규모설계 시 4단계 교통수요모델을 기반으로 산출된 1일간의 철도 승 하차 이용객을 기준으로 한다. 하지만 역사기능의 다양화로 비승차객 이용이 증가하고 있다. 이를 반영하여 철도역사 설계 시 비승차객 할증율을 역사 유형에 따라 적용하고 있지만, 적용기준에 대한 구체적인 근거가 미비한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 유형별 철도역사를 대상으로 역사 이용객의 실측자료를 바탕으로 비승차객 할증율을 재산정하고자 한다. 이후 콘코스, 편의시설, 화장실 등이 포함된 철도역사를 대상으로 보행자 시뮬레이션을 통해 설계면적의 적정성평가를 시행하였다. 실측조사에 따른 비승차객 비율을 고려한 역사 설계 시 현황 기준을 적용한 역사 대비 전체 면적이 감소(약 45%)하였음에도 불구하고 시설물 별 적정서비스수준을 만족하는 결과를 도출하였다.
The Area of a domestic railway station is designed based on the 4-step traffic demand forecasting model with the average daily passenger count as one of its parameter. However, nowadays, due to increasing rate of railway station's function, the non-passengers are increasing. In order to consider tho...
The Area of a domestic railway station is designed based on the 4-step traffic demand forecasting model with the average daily passenger count as one of its parameter. However, nowadays, due to increasing rate of railway station's function, the non-passengers are increasing. In order to consider those non-passengers who aren't using trains, assumed volume are added to the average daily passenger count of station to estimate the area, but the criteria being applied has no concrete basis. Therefore, this study aimed to recalculate the increasing non-passenger rate based on actual survey data of station users in any type of railway station to obtain the optimum area. Subsequently, the the design area was performed through pedestrian simulation. According to the result of the simulation, it was found that the total space of the exciting railway stations can be reduced up to 45% and will still satisfy the level of service(LOS) requirement.
The Area of a domestic railway station is designed based on the 4-step traffic demand forecasting model with the average daily passenger count as one of its parameter. However, nowadays, due to increasing rate of railway station's function, the non-passengers are increasing. In order to consider those non-passengers who aren't using trains, assumed volume are added to the average daily passenger count of station to estimate the area, but the criteria being applied has no concrete basis. Therefore, this study aimed to recalculate the increasing non-passenger rate based on actual survey data of station users in any type of railway station to obtain the optimum area. Subsequently, the the design area was performed through pedestrian simulation. According to the result of the simulation, it was found that the total space of the exciting railway stations can be reduced up to 45% and will still satisfy the level of service(LOS) requirement.
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문제 정의
0배까지 증가하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서 실측조사를 통해 산출된 이용객별 승객수를 활용하여 실제 역사 내에서 발생되고 있는 승차객 대비 비승차객 비율을 산정하고자 한다.
따라서, 본 연구의 목적에 적합한 도구를 선정하고자 다음과 같이 보행시뮬레이션의 입출력 데이터 및 보행행태 모형에 대해 검토를 시행하였다
본 연구에서는 보행자 시뮬레이션을 기반으로 하여 철도역사 내 시설물의 적정면적 설계검증을 시행하기 위해 도심-중간-고속 유형에 해당하는 역사를 설계하였다. 이때, 신규 역사에 입력될 철도이용객 패턴데이터는 동일한 유형(도심-중간-고속)의 대표역사인 대전역의 추적조사 데이터를 활용하고자 한다.
본 연구에서는 비승차객 할증율에 따른 가상의 철도역사 설계를 시행하고 철도이용객이 면적설계에 영향을 받는 시설물(콘코스, 편의시설, 화장실)에 대한 혼잡밀도 기반의 서비스수준분석을 시행하였다.
본 연구에서는 이를 검증하기 위해 가상의 역사를 설계하여 기존의 방법론(비승차객 할증율 고려)을 기반으로 구축된 역사와 실제적인 비승차객수를 고려하여 재설계한 역사를 사전 시뮬레이션 분석을 시행함으로써 철도역사 시설물별 설계면적의 적정성 평가를 시행하고자 한다.
본 연구에서는 철도역사 규모설계 시 활용되는 비승차객 할증율에 대한 적정성평가를 위해 철도역사 내부에서 행해지는 실제적인 이용객 영상조사 자료를 기반으로 비승차객 할증율을 산정하였다. 다음으로 현행·개선안의 비승차객 할증율을 기반으로 가상의 역사 설계하고 역사 시설물(콘코스, 편의시설, 화장실)에 대해서 혼잡밀도 분석을 통한 적정성 평가를 시행하였다.
본 연구에서는 보행자 시뮬레이션을 기반으로 하여 철도역사 내 시설물의 적정면적 설계검증을 시행하기 위해 도심-중간-고속 유형에 해당하는 역사를 설계하였다. 이때, 신규 역사에 입력될 철도이용객 패턴데이터는 동일한 유형(도심-중간-고속)의 대표역사인 대전역의 추적조사 데이터를 활용하고자 한다.
제안 방법
Node와 Arc를 기반으로 한 재난대피분석 프로그램으로 실제 설계된 건물을 프로그램에 반영하여 최단경로 및 지정된 경로에 따라 행동하는 보행자의 물리적 이동을 고려한다. 프로그램에 적용된 규정과 상황에 따른 보행자 흐름에만 집중되어 대중교통과의 상호작용으로 미치는 영향을 분석할 경우는 어려움이 있다.
경로배정 시 역사이용객들에게 기·종점 간에는 매표소, 화장실, 승강장을 경유 경로를 구축하였다.
구축한 설계정보 DB를 활용하여 역사를 이용한 개개인이 출입한 공간코드를 순서대로 배열하여 역사 이용객의 이동경로를 구축하였으며, 이를 이용해 승차객과 비승차객을 구분하였다,
다음 전체이용객 및 비승차객에 대해서 통행빈도수를 비교분석하고, 이후 비승차객에 대해서는 역사 방문목적(통과, 상업시설 방문, 화장실, 마중 등)을 세분화하여 목적별 통행빈도를 산출한다.
다음으로 현행·개선안의 비승차객 할증율을 기반으로 가상의 역사 설계하고 역사 시설물(콘코스, 편의시설, 화장실)에 대해서 혼잡밀도 분석을 통한 적정성 평가를 시행하였다.
다음으로, 현행 비승차객 할증율과 실측자료 기반 비승차객 비율을 바탕으로 역사 시설물별(콘코스, 편의시설, 화장실) 면적설계 후 시뮬레이션 평가를 시행하여 역사 시설물별 규모 적정성평가를 시행하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 철도역사를 입지, 노선형식, 고속열차 정차 여부를 구분하여 각 유형별 대표역사를 선정하였으며, 총 8개의 역사에 대해서 피크 시 역사 내 이용객 통행행태를 추적 조사한 자료를 활용하여 이용객별 인원수 및 통행빈도를 산출하고 이를 기반으로 하여 실측 조사에 따른 비승차객 비율을 산정한다.
따라서, 이를 검증하기 위한 방안으로 서울대학교에서 수행한 대전역 이용객 추적 조사자료를 기반으로 철도역사 설계방안에 따른 적정규모평가 시뮬레이션 방안을 다음과 같이 설정하였다.
따라서, 철도역사 유형을 입지, 노선형식, 고속열차 정차여부를 분류하여 각 유형별 대표역사를 선정하고 대표역사별 역사 유형객을 추적 조사함으로써 역사 내 비승차객의 비중을 판단 가능하여 이를 기반으로 비승차객 할증율을 도출하였다. 산출된 할증율은 복합역사 또는 지역 간 통행이 가능한 역사의 경우 현행 대비 작은 값으로 산출(대전역-현행 : 2.
또한, [Fig. 15]와 같이 보행자가 이동할 때 장애물 인식여부 및 보행자들 간의 충돌을 피하기 위하여 일정 간격을 가지면서 목적지까지 이동할 수 있게하므로써, 보행자간 간격에 따른 혼잡도 분석을 시행한다.
또한, 비승차객의 경우는 방문목적을 총 4가지(통과, 상업시설 화장실, 마중)로 세분화하였으며, 철도이용객의 이동경로에 따른 승차·비승차객 방문목적 분류기준은 다음과 같이 시행하였다.
먼저, 데이터 수집 및 가공단계에서는 역사 CAD도면, 승·하차인원 등 네트워크구축에 필요한 자료를 수집하고 VISWALK 내 입력 가능하도록 데이터 가공을 시행하였다.
보행자 특성 입력단계에서는 보행속도에 따라 보행자특성(성별, 연령대 등)을 고려하였으며, 이동경로 구축 시에는 출발지로부터 최단, 최적, 우회경로를 통하여 목적지에 도달 가능하도록 구축하였다.
본 연구에서는 8개의 철도역사 유형 중 1개 유형(도심-중단-고속)을 선택하여 현행 및 실측자료 기반의 비승차객 할증율을 적용하여 설계된 철도역사를 시설물별 면적의 적정성평가를 시행하였다.
비승차객 할증율을 현재와 비교한 결과 대부분의 역사에서는 실측치보다 과대 적용되고 있는 것으로 분석되어 이를 검증하기 위해 사전·사후 비교분석이 가능하도록 특정유형의 철도역사(도심-중간-고속 유형) 설계하여 시뮬레이션 분석을 시행하고자 한다.
수집된 영상자료는 철도역사 내 시설물별로 공간 코드를 다음 [Fig. 3]과 같이 부여하여 각각의 역사 이용객에 대하여 역사 내 시설물의 이동패턴 및 출입시간을 기록하여 설계정보 DB를 구축하였다.
하지만 기존의 철도역사가 과대설계되어 설계 시 고려되는 적정 설계 서비스수준 이하로 분석되었다. 역사 시설물 중 콘코스는 현행 기준 역사의 콘코스 서비스수준 A로 규모설계 지침 상 적정서비스수준(서비스수준 B)에 부적합하였지만, 실측자료 기준역사의 콘코스 서비스수준 B로 분석되어 적정서비스수준에 적합한 값으로 도출되어 본 연구의 목표인 철도역사의 비승차객 이용객을 고려하여 시뮬레이션 기반의 철도역사 규모설계의 적정성 평가를 시행하였다.
이후 기존 비승차객 할증율, 실측조사에 따른 비승차객 비율을 활용하여 역사 시설물별 면적을 설계하고 사전 시뮬레이션을 시행함으로써 비승차객 할증율에 따른 철도역사의 규모 적정성 평가를 시행하고자 한다.
이후 조사된 시간과 표본비율을 이용하여 모비율의 추정법을 시행함으로써 1시간 동안 철도역사 내에서 발생한 총 이용객수(승차객, 하차객, 비승차객)를 추정하였다.
대상 데이터
대표역사 선정은 역사의 입지, 선로형식, 고속열차정차여부를 구분하여 전국에 위치한 철도역사들 중 각 유형별로 주요한 특징을 가지고 있는 대표역사를 다음 [Table 3]과 같이 선정하였다.
본 연구에서는 서울대학교에서 연구한 “영상을 활용한 철도역사 여객시설 내 보행자 추적조사 기법”를 활용하여 역사 유형별 총 8개 역사에 대해서 피크 시 1시간에 대한 영상자료를 수집하였다.
설계정보 DB 구축 시 역사 전체의 이용객에 대하여 전수조사하기 위해서는 방대한 시간이 소요되므로 조사된 영상을 기반으로 역사별로 특정 조사시간 동안 모든 출입문에서 진입하는 이용객수의 균등한 간격을 설정하여 역사 이용객별(승차객, 하차객, 비승차객) 표본데이터를 수집하였다.
이론/모형
따라서, 본 연구에서는 철도역사 내 보행자 및 열차를 고려하여 역사 내 혼잡도 분석이 진행되어야 하므로, 열차특성(배차간격, 열차모형 등) 및 보행자 특성(통행속도, 통행패턴, 필요 보행공간 등)이 입력가능한 분석도구인 VISWALK를 선정하였다.
철도역사 시뮬레이션을 위해서는 역사, 대피, 시설물, 이벤트 계획에 활용가능하고 Social Force Model을 기본으로 하여 보행자 점유공간, 보행자간 상호작용에 대한 사항이 분석 가능한 VISWALK를 활용하였다.
한국철도시설공단의 철도역사 이용객 수요예측 시, 사업 시행에 따른 수요분석을 위해 일반적인 교통수요 예측방법인 전통적인 4단계 모형(통행발생, 통행분포, 수단선택, 통행배정)의 추정방법을 이용하였다.
성능/효과
다음으로 설계된 철도역사 면적의 적정서비스수준을 평가하고자 하였으나 규모설계지침 상 편의시설의 적정 서비스수준이 명시되어있지 않아 어려움이 있으나, 시뮬레이션 상에서 보행자 흐름을 관찰한 결과 설계규모가 축소로 인한 철도이용객의 서비스수준에는 큰 영향이 없는 것으로 판단된다.
다음으로, 포항역, 광주송정역, 정동진역, 홍성역은 비승차객이 약 15%이하로 역사의 이용객의 많은 비중을 차지하는 것으로 분석되었으며, 이 중 정동진역은 비승차객의 통행빈도 비중이 21%로 동일 그룹 내 타 역사보다 높게 분석되는 것으로 나타났다.
따라서, 현행 기준 대신 실측데이터를 기준으로 할 경우에도 철도역사의 각 시설물 혼잡도 측면에서의 적정 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다.
먼저, 현재 규모설계 시 적용되고 있는 비승차객 할증율 검토 결과 적용기준이 매우 모호하며, 할증율 값에 대한 산출근거가 명확하지 않으므로 역사의 규모설계에 대한 산출값의 신뢰도가 낮은 것으로 판단된다.
보행시뮬레이션들의 특징 및 분석결과를 바탕으로 검토한 결과 VISWALK가 역사, 대피, 시설물, 이벤트 계획에 활용 가능하며 특히, 교통류 분석 모델인 VISSIM과 상호연동을 통해 대중교통(철도, 버스 등)과 보행자 간 상호 연계를 통한 분석이 가능하였다.
분석결과, 철도역사 내 전 시설물(콘코스, 편의시설, 화장실)의 서비스수준은 감소되는 것으로 분석되었다.
13인/m2)로 분석되었다. 비승차객 실측 조사기준 분석결과는 콘코스의 면적이 1,449.31m2에서 785.59m2로 감소하였음에도 불구하고 서비스수준 B(0.32 인/m2)를 유지하여 설계기준을 만족하는 것으로 나타났다.
수집된 자료를 철도역사의 이용객수 및 이용객에 따른 통행빈도 비율을 분석한 결과, 서울역, 대전역, 부전역, 평택역, 부전역은 비승차객은 약 30%이상으로 분석되어 비승차객의 방문빈도가 높은 것으로 판단되나, 이 중 대전역의 경우 통행빈도로만 분석해 보았을 때, 비승차객의 통행빈도 비중이 18%로 동일 그룹 내 타 역사보다 낮게 분석되는 것으로 나타났다.
시뮬레이션 분석결과, 철도역사의 전체적인 규모가 1,960.41m2에서 1,080.29m2로 축소되어 역사 내 위치한 시설물의 혼잡밀도는 증가하여 서비스수준이 1단계씩 낮아지는 것으로 분석되었다. 하지만 기존의 철도역사가 과대설계되어 설계 시 고려되는 적정 설계 서비스수준 이하로 분석되었다.
철도 승·하차 이용객 및 비승차이용객이 공통적으로 사용하는 시설인 편의시설은 콘코스 면적의 20%를 기준으로 하고 있으며, 현행기준 분석결과 서비스수준 B(0.33m2)로 분석되었으며, 실측 조사기준은 설계면적이 290.70m2에서 197.18m2으로 감소하여 서비스수준 C(0.64인/m2)로 분석되었다.
철도역사의 이용수요 예측방안 및 철도역사 규모 설계기준 고찰결과 철도역사의 이용수요는 승·하차 이용객을 기준으로 예측되었으며, 비승차객에 대한 고려가 되지 않고 있는 실정으로 철도역사 설계 시 역사의 과소 또는 과대설계 문제가 대두되고 있는 것으로 판단된다.
현행기준으로 설계된 화장실을 분석한 결과 서비스수준 B(0.38m2)로 분석되었으며, 실측 조사기준은 면적 재산정을 통해 화장실의 변기수가 약 57%(24개)가 감소하여 서비스수준 C(0.57인/m2)로 분석되었다. 하지만 화장실도 편의시설과 동일한 실정으로 적정성을 판단하기에는 기준이 부재하여 정량적인 지표에 의한 평가는 어려우나, 시뮬레이션 분석결과 이용객이 혼잡정도를 느끼는 수준은 아닌 것으로 판단된다.
후속연구
본 연구에서 산정한 비승차객 할증율은 전국의 역사를 8개로 구분하였을 경우 대표역사 1개에 대해서만 시행을 하였다. 따라서 본 연구에서 수행한 역사 유형의 비승차객 할증율이 해당유형의 모든 역사를 대표한다고 볼 수 없으므로 동일 유형에 대해 추가적인 실측조사를 통해 유형별 비승차객 비율 산정이 필요하다.
본 연구에서는 철도와 보행자간의 상호분석이 가능하고 역사 면적별 혼잡수준, 개별 보행자 특성등이 분석가능한 도구가 필요하다.
이는 향후 요인별 통행목적에 따른 비승차객 비율 도출이 가능하며, 나아가 요인별 철도역사 내 비승차객의 통행빈도 및 발생량을 고려한 철도역사의 규모 설계가 가능해질 것으로 판단된다.
이와같이, 사전 보행자시뮬레이션을 통해 역사시설물에 대한 적정서비스수준 평가가 가능하며, 철도역사 설계 시 예측치 못한 혼잡구간 파악, 적정 예산검토 등과 같은 기대효과가 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 철도역사는 무엇을 기준으로 규모설계를 하는가?
국내 철도역사는 규모설계 시 4단계 교통수요모델을 기반으로 산출된 1일간의 철도 승 하차 이용객을 기준으로 한다. 하지만 역사기능의 다양화로 비승차객 이용이 증가하고 있다.
전통적인 4단계 교통수요모델은 무엇이 고려되는가?
국내 철도역사는 규모설계 시, 장래 지역사회 및 산업경제의 발전, 인구증감 및 유입이 고려된 전통적인 4단계 교통수요모델을 적용하여 산출된 1일간의 철도이용객 승·하차 이용객수를 기반으로 한다.
Node와 Arc를 기반으로 한 재난대피분석 프로그램인 EXODUS의 한계는 무엇인가?
Node와 Arc를 기반으로 한 재난대피분석 프로그램으로 실제 설계된 건물을 프로그램에 반영하여 최단경로 및 지정된 경로에 따라 행동하는 보행자의 물리적 이동을 고려한다. 프로그램에 적용된 규정과 상황에 따른 보행자 흐름에만 집중되어 대중교통과의 상호작용으로 미치는 영향을 분석할 경우는 어려움이 있다.
참고문헌 (7)
Choi. J. P.(2016), "The Development of a Method with Pedestrain Tracking Utilizing Video Clips for Passenger Facilities in the Railway Station," A Journal of the architectural institute of korea, vol. 32, no. 6, pp.22-28.
Fruin J. J.(1971), "Pedestrian planning and design," Metropolitan Association of Urban Designer and Environmental Planner.
Korea Rail Network Authority(2016), Building size planning pp.1-8.
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Korea Rail Network Authority(2016), General Information p.5.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport(2013), Highway Capacity Manual, pp.4-7.
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