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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 하지만 철도 정시성 편익을 산출하기 위한 기존 방법의 대부분이 정성적 지표 제시에 머물고 있으며, 방법 또한 명확히 제시하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문은 정시성 계량화 지표를 이용한 정시성 편익 산출 공식을 개발하였다. 또한 정시성 계량화를 산출하는 과정으로 기존의 완충시간 (Buffer Time) 산출공식을 재구성하였다.
• 이로 인해, 철도의 경쟁력 약화는 물론 사회경제적 비용을 상승 시키는 결과를 초래하게 되었다. 본 연구의 목적은 철도 관련한 시간가치 등 일부 항목에 대한 추가적인 연구의 교통시설을 객관적으로 평가하기 위함이다. 이를 위해서 철도 정시성 (Reliability)을 객관적으로 파악해야만 효율적인 철도 편익의 산출을 할 수 있을 것이라 판단된다.

가설 설정

• V/C가 1이상인 경우에는 혼잡도와 지체도에 관련된 교통 통계자료를 이용하여 V/C에 따른 정시성 지표식을 구하였다. 도로 부문에 발생되는 정시성 비용은 신 완충시간 지표에 영향을 미칠것이라 가정하였다. 따라 서신 완충시간은 V/C에 따른 정시성지표의 역수를 통행배정된 완충시간지표에 추가시켰다.
• 도로의 정시성 지표는 고속도로와 일반도로로 구분하였고 종류별 차이를 주기 위해서와 같이 가정하였다.
• 철도 0D에 대한 계획통행 시간은 선택된 주변링크의 평균통행시간으로 추정할 수 있다. 또한 철도 네트워크의 통행배정된 통행 시 간은 기존 버퍼타임식에서 평균통행시간으로 가정한다. 이에따른 철도 정시성 지표는 아래와 같다.
• 반면에 V/C가 1 이상인 경우에는 예상치 못한 지체로 인하 혼잡이 발생할 것으로 간주하였다. 또한, 정시성의 값은 V/C가 증가할수록 감소하게 가정하였다. 본 연구에서는 BPR(Bureau of Public Roads)에서 제시한 식을 한국교통연구원에서 보정한 것을 적용하여 링크의 특성을 4종류로 구분하여서 총 통행 시간을 산출하였다.

제안 방법

• 본 연구는<그림 2>와 같이 기존의 완충시간 구간을 산출하지 못하지만 완충시 간과 반대 구간인 자유통행시간에서 평균통행시간 차이(gap)은 구할 수 있다. 따라서 자유 통행 시간에서 평균통행시간 차이에서 링크별 혼잡도(V/C)에 따른 정시성 지표를 적용하여 기존의 완충시간지표에 근사한 통행배정된 새로운 완충시 간지표를 산출하였다.
• 분석대상은 고속도로, 일반국도를 2가지 도로 유형별로 나누었다. 또한 Emme/2, TransCAD등 교통 수요예측에 사용되는 패키지를 이용하여 분석된 교통수요에 따른 각 교통량 규모별 V/C를 산출하였다. 또한, 링크별 통행시간지표 (Travel time index)의 값을 적용시켜서 정시성 지표에 추가 시 켰다.
• 따라서 본 논문은 정시성 계량화 지표를 이용한 정시성 편익 산출 공식을 개발하였다. 또한 정시성 계량화를 산출하는 과정으로 기존의 완충시간 (Buffer Time) 산출공식을 재구성하였다. 본 연구의 전반부는 기존 통행시간 정시성 계량화 방법인 버퍼 타임 지표(Buffer time index), 통행 계 획시간지표 (Planning time index) 공식을 이용하여 통행 시간 정시성 지표를 새롭게 정의하였다 후반부는 정시성 계량화에서 산출된 지표값(ReMity Index)을 도입하여 정시성 시간가치 비율(VCRWI느 1.
• 차종별 사업미시행시와 사업 시행 시에 대해 수단별로 산출된 총통행시간은 각기 다른 시간가치를 적용한다. 또한 총 통행시간 비용을 산출한 후 비교된 차액을 통행시간 절감편익으로 산출한다.
• 위한 첫 번째 단계이다. 또한, 도로링크와 철도링크에서 발생하는 정시성 지표를 따로 산출하였다.
• 본 연구는 정시성 편익 산출식을 이용하여 기존에 철도 편익에서 제외되었던 정시성 편익항목을 추가했다. 또한, 향후에 시행될 철도사업에 대한 경제성 평가가 좀 더 정확하게 평가될 것이라 판단된다.
• 또한, 정시성의 값은 V/C가 증가할수록 감소하게 가정하였다. 본 연구에서는 BPR(Bureau of Public Roads)에서 제시한 식을 한국교통연구원에서 보정한 것을 적용하여 링크의 특성을 4종류로 구분하여서 총 통행 시간을 산출하였다.
• 또한 정시성 계량화를 산출하는 과정으로 기존의 완충시간 (Buffer Time) 산출공식을 재구성하였다. 본 연구의 전반부는 기존 통행시간 정시성 계량화 방법인 버퍼 타임 지표(Buffer time index), 통행 계 획시간지표 (Planning time index) 공식을 이용하여 통행 시간 정시성 지표를 새롭게 정의하였다 후반부는 정시성 계량화에서 산출된 지표값(ReMity Index)을 도입하여 정시성 시간가치 비율(VCRWI느 1.39)를 이용한 정시성 편익 산출식으로 구성된다. 다시말해 본 연구는 버퍼타임추정을 이용한 통행시간 신뢰도를 추정하는 방법을 연구하여 정시성을 평가하는데 주목적이 있으며, 세부 내용은 다음과 같다.
• V/C를 이용하여 혼잡 정도에 따라 통행시간신뢰도 추정은 혼잡을 유발하는 다양한 요소들의 영향을 평가하는 대안이다. 분석대상은 고속도로, 일반국도를 2가지 도로 유형별로 나누었다. 또한 Emme/2, TransCAD등 교통 수요예측에 사용되는 패키지를 이용하여 분석된 교통수요에 따른 각 교통량 규모별 V/C를 산출하였다.
• 를 선택해서 구해진 통행시간이다. 이에 따른 기존의 철도 네트워크 정시성 지표 분석 결과를 바탕으로 철도 정시성 완충시간지표를 산출하였다.
• 정시성 계량화를 산출은 B1W2, TiansCAD 등에서 통행 배정된 통행시간과 자유속도를 이용하여 버퍼 타임. 통행시간평균시간, 계획시간 등을 추정할 수 있는 정시성 지표 산출 개발모델을 개발한다.
• 정시성 비율은 연평균 일일교통량(AADT)을 이용하여 통행배정된 교통량과 용량의 비율을 산정하였다. 링크의 V/C가 1 보다 작을 경우에는 정시성 비율이 1보다 크게 된다.
• 정시성 시간가치를 추정은 통행시간가치 대비 정시성 시간가치 비율(VORRVOT=L39)을 제안하고 정시성 계량화 지표를 이용하여 편익을 산출한다.
• 정시성 (Reliability) 향상 편익은 직접편익이지만 계량화의 어려움으로 인하여 여전히 정성적인 항목으로 간주되어 편익산정에 포함되지 않고 있다. 통행배정 결과로 산출된 링크의 통행시간과 차종별 교통량의 곱을 이용하여 총 통행시간을 산줄한다. 차종별 사업미시행시와 사업 시행 시에 대해 수단별로 산출된 총통행시간은 각기 다른 시간가치를 적용한다.
• 통행시간평균시간, 계획시간 등을 추정할 수 있는 정시성 지표 산출 개발모델을 개발한다.

대상 데이터

• 대구 지하철 3호선 네트워크를 이용하여 정시성 편익의 적용 방법론에 적용하였다. 예제는 기존 대구네트워크에 신규 지하철을 건설함으로써의 교통량 및 V/C 등의 변화를 기반으로 편익을 산출하였다.
• Small 는 정시성 시간가치를 평가하기 위해서 정시성 가치 (Value of Reliability)0, ] 대한 시간가치 비율인 VOR/VOT ratio를 제시하고 있다. 루프검지기 (Loop detector)를 이용하여 실제 통행행태 자료를 수집하였다. 또한, 식 (3)을 이용하여 V0T와 VOR 를 동시에 측정하였다.

이론/모형

• V/C에따른 정시성 지표는 철도사업의 영향을 받는 도로에만 적용하고 철도관련 정시성 지표산정시에는 Selected Link Analysis를 이용하여서 0D간 평균통행시간에 따른 철도 정시성지표를 적용한다. 철도 0D에 대한 계획통행 시간은 선택된 주변링크의 평균통행시간으로 추정할 수 있다.
• 완충시간지표는 상대적으로 평균 통행 시간과 유사할 것이다. 본 연구에서는 FHW A1)에서 제시한 완충시간지표를 사용하고 위에서 제시한 버퍼타임 산출식에서 평균 통행 시간으로 나눈 식을 사용하였다. 완충시간지표 산출 식은 식(7)과 같다.
• 본 연구의 신 완충시간지표 값(New Buffa- Time Index Value)은 차종별 정시성 시간가치라는 변수로 추가하여 통행시간 가치 편익산출 공식에 적용된다. 식(15)는 정시성 비용의 차이를 이용한 정시성 편익 산출식이다.
• 정시성 지표 값은 향후 연구 및 조사를 통해 각 분석지역에 따라 가장 적합한 값을 사용해야 한다. 철도 부문 정시성 지표 산정시에는 기종점(OD)과 관련된 링크 선택 분석(Selected Link Analysis)를 이용한다. 하지만 철도로 전환이 되는 링크를 정확하게 선택하지 못했을 경우에는 불필요한 정시성 편익이 추가된다.
• 본 연구에서 산출된 통행 시간 편익과 정시성 편익은<표 3>, <표 4> 과 같다. 통행시간 가치는 승용차는 13.257원/시간, 철도는 4, 459원/시간으로 한국개발연구원 (KDI)의 “도로부문사업의 예비타당성조사 표준지침”에서 참조하였다.
• 평 균통 행 시간 (Average Travel Time) 은 EMME/2, TransCAD등에서 통행배정된 통행시간으로 간주하였고, 통행계획시간 (Planning Time)은 자유통행시간(Free flow Time)으로 간주하여 식 (7)에 대입하였다. 통행배정된 완충 시간 지표공식은 식 (9)과 같다

성능/효과

• 결과적으로 정시성 편익은 도로와 철도 링크에서 (+)효과를 나타내면서 402백만원으로 산출되었다. 따라서 본 연구에서 정시성 편익은 통행시간 절감편익의 44%로 분석되었다.
• 산출되었다. 따라서 본 연구에서 정시성 편익은 통행시간 절감편익의 44%로 분석되었다. 그러므로 산출된 정시성 편익은 기존의 철도 편익에서 제외되었던 추가 편익으로 판단된다.
• 예제는 기존 대구네트워크에 신규 지하철을 건설함으로써의 교통량 및 V/C 등의 변화를 기반으로 편익을 산출하였다. <그림 4>은 미시행시의 네트워크를 나타낸 것이고 <그림 5>는 지하철이 신설된 네트워크를 나타낸다.

후속연구

• 또한, 향후에 시행될 철도사업에 대한 경제성 평가가 좀 더 정확하게 평가될 것이라 판단된다. 따라서 본 연구는 정시성 지표산출 값에 따른 분석을 다양화 하여 철도 관련 사업 시행 시 정책에 적극적으로 반영할 수 있을 것으로 판단된다. 신 완충시간(New Buffer Time)을 이용하여 정시성 편익을 산출하게 된다면 통행시간 절감 편익과 유사하게 대부분의 링크에서 (+)편익이 발생할 것으로 예상된다.
• 하지만 철도로 전환이 되는 링크를 정확하게 선택하지 못했을 경우에는 불필요한 정시성 편익이 추가된다. 따라서 향후에는 정시성 편익의 정확성을 높이기 위해서 철도로 전환되는 링크와 전환되지 않는 링크에 대한 비교.분석하는 연구가 필요하다.
• 추가했다. 또한, 향후에 시행될 철도사업에 대한 경제성 평가가 좀 더 정확하게 평가될 것이라 판단된다. 따라서 본 연구는 정시성 지표산출 값에 따른 분석을 다양화 하여 철도 관련 사업 시행 시 정책에 적극적으로 반영할 수 있을 것으로 판단된다.
• 하지만 도로부문 정시성에서는 V/C에 따른 정시성 지표값을 적용하였기 때문에 정시성 지표설정에 따라 편익값은 달라질 것이다. 정시성 지표 값은 향후 연구 및 조사를 통해 각 분석지역에 따라 가장 적합한 값을 사용해야 한다. 철도 부문 정시성 지표 산정시에는 기종점(OD)과 관련된 링크 선택 분석(Selected Link Analysis)를 이용한다.

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