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접근성 지표의 알고리즘을 이용한 2011년과 2017년의 우리나라 고속도로 분석
Analysis on the Korean Highway in 2011 and 2017 Using Algorithms of Accessibility indices 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.27 no.4, 2018년, pp.9 - 18  

이광연 (한서대학교 수학과) ,  박기섭

초록
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본 논문에서는 우리나라 고속도로의 교통망의 연결성을 분석하기 위하여 새로운 접근성 지표의 알고리즘을 제안한다. 먼저 2011년과 2017년 우리나라의 고속도로 교통망을 그래프로 나타낸 운송네트워크를 구한다. 그리고 그래프 이론의 연결수, 비교거리, 접근지표, 연결도, 산포지수, 지름 등의 개념을 이용하여 2011년과 2017년 우리나라의 고속도로 교통망을 분석하고 비교한다. 이를 위하여 주어진 운송네트워크로부터 다양한 접근성 지표를 쉽게 얻을 수 있는 알고리즘을 제시한다. 본 연구의 시뮬레이션 결과를 이용하여 고속도로의 운송네트워크에서 교통의 중심이 되는 도시를 찾을 수 있다. 또 네트워크에는 편입되어 있지만 상대적으로 교통이 낙후된 도시를 찾아, 향후 전국의 교통의 연결성을 높이는 기초자료로 사용할 수 있도록 한다. 더욱이 고속도로 교통망을 모델로 하는 접근성 지표의 알고리즘을 제안하면 각 도시들의 접근성 공간구조를 파악할 수 있고, 교통을 포함한 각종 지역계획과정에서 효율적이고 합리적인 대안선정을 위한 기준을 제공할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes new algorithms of accessibility indices to analyze the connectivity of the Korean highway network. First of all, we find a transportation network that presents Korea's highway network in graphs in 2011 and 2017. And we analyze and compare the nation's highway network in 2011 and ...

주제어

#운송네트워크   #연결행렬   #운송행렬   #접근성 지표   #알고리즘  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이제 2017년 운송네트워크를 살펴보자. Table 5에서 알 수 있듯이 2017년 우리나라 고속도로 교통에서 연결 수가 가장 작은 도시는 정점 21의 상주와 정점 52의 군위로 연결수는 6이다.
  • 한편, Table 6은 2011년과 2017년 운송네트워크의 연결수, 비교거리, 접근지표에 대한 평균, 분산, 표준편차를 나타낸 것이다. 통계에서 분산과 표준편차가 자료의 흩어진 정도를 나타내지만 여기서는 흩어진 정도를 #로 수치화하여 평균으로부터 어느정도 흩어져 있는지 알아보자. 먼저 2011년의 경우에, 연결수는 약 13.

가설 설정

  • 그 이유는 이와 같은 지역적인 도로의 개통은 그 지역의 유통량의 증가에 부응하여 그 수요를 충당하는 역할을 담당하므로 국가전체 운송네트워크에 미치는 영향은 상대적으로 미약하며, 수도권지역, 대전권지역, 광주 지역, 대구지역, 울산지역, 부산지역 등의 세분화된 운송 네트워크 분석으로 처리될 수 있기 때문이다. 고속도로에서 차선이 많고 적음에 따라 통행 여건이 다를 것이다. 그러나 본 논문에서는 도로개선이나 여건, 통행량, 통행 시간 등은 고려하지 않았으며, 각 도시 사이에 연결되어 통행이 가능한 고속도로만을 단순화하여 운송네트워크를 구성하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
교통 네트워크에 그래프 이론을 접목하는 연구가 어떤 연구에서부터 시작되었는가? 지금까지 개발된 접근성 지표들은 크게 교통망상의 거리의 근접성, 상호작용에 대한 잠재력, 지역의 상대적 경제이익의 세 유형으로 분류할 수 있다(Lee, 1995). 특히 Garrison(1960)은 그래프 이론을 이용하여 고속도로 교통망의 접근도를 산출하는 연구를 하였다. 이 연구를 시작으로 교통 네트워크에 그래프 이론을 접목하는 연구가 활발히 진행되었으며, 모형의 수정・보완을 거치며 발전되어 왔다.
운송네트워크란 무엇인가? 본 연구에서 다루는 운송네트워크는 고속도로 교통망의 복잡성을 단순화시켜서 모든 도시를 정점으로 나타내고 도시와 도시를 잇는 고속도로는 변으로 나타낸 그래프이다. 운송네트워크를 이용하여 고속도로를 분석하는 것은 복잡한 교통망을 점과 선으로 구성된 기하학적 도형으로 단순화함으로써 점과 선의 수만을 고려하여 운송 네트워크의 구조적 특성이나 각 정점들의 접근성을 파악할 수 있다는 장점이 있다.
운송네트워크에 나타나는 정점의 단점은? 반면에 운송네트워크에 나타나는 정점에는 도시의 기능이나 규모 등은 전혀 고려되지 않으며 도로구간의 경우도 차선수와 구간속도 등이 전혀 고려되지 못한다는 단점도 있다. 그러나 그래프론적인 분석과 해석은 수학적으로 엄밀한 이론을 바탕으로 계산된 정확한 지표를 제시하기 때문에 운송네트워크의 상황을 설명하는데 가장 객관적인 자료를 제공한다.
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참고문헌 (9)

  1. Davidson, K.B. (1977) "Accessibility in transport/land use modeling and assessment", Environment and Planning A, 5, 1401-1416. 

  2. Fleming, D.K. and Y. Hayuth (1994) "Spatial characteristics of transportation hubs : centrality and intermediacy", Journal of transport Geography, 2(1), 3-18. 

    상세보기 crossref

  3. Garrison, W.L. (1960) "Connectivity of the Interstate Highway System", Paper and Proceedings of Regional Science Association, 60, 121-138. 

  4. Kim K.S. (1987) "Concepts and Measures of Accessibility", Journal of Korea Transportation Research Society, 5(1), 33-46. 

  5. Kwon, O.S. and H.J. Cho (2017) "Design and Implementation of Real-time Shortest Path Search System in Directed and Dynamic Roads", The Journal of Multimedia Information System, 20(4), 649-659. 

  6. Lee H.Y. and J.Y. Lee (1997) "A Study on the Analysis of the Integrated Accessibility for Transportation Network Systems - The Case of Kangnam-Gu, Seoul", Korea Planning Association, 32(5), 119-135. 

  7. Lee K. (1995) "A Generalized Measurement of Regional Accessibility", Application Geography, 18, 25-55. 

  8. Lee, K. and H.Y. Lee (1998) "A New Algorithm for Graph-theoretic Nodal Accessibility Measurement", Geographical Analysis, 30(1), 1-14. 

    상세보기

  9. Won, K.H. (20030) "Study on the Impact of New Highway Construction on Regional Accessibility", Korean Urban Management Association, 16(1), 49-81. 

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