초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 활동기반 교통수요모형의 신규 교통 빅데이터 및 서비스 적용성을 제고하는 데에 그 목적이 있음. 이를 위해 교통수요모형의 구성요소인 활동생성, 활동시간선택, 도착시간선택, 수단선택을 통합한 데이터 중심적 교통수요모형을 개발하고, 신 교통서비스에 의한 통행행태 변화를 정량적으로 분석·설명하는 해석 가능한 기계학습 프로세스를 개발하였음. 주요 변수 간의 상호작용과 변수의 중요도를 정량화하여 변수의 예측력에 대한 영향을 정밀하게 파악하였음. 또한, 생성모형 중 하나인 conditional generative a

□ 연구개요
본 연구는 활동기반 교통수요모형의 신규 교통 빅데이터 및 서비스 적용성을 제고하는 데에 그 목적이 있음. 이를 위해 교통수요모형의 구성요소인 활동생성, 활동시간선택, 도착시간선택, 수단선택을 통합한 데이터 중심적 교통수요모형을 개발하고, 신 교통서비스에 의한 통행행태 변화를 정량적으로 분석·설명하는 해석 가능한 기계학습 프로세스를 개발하였음. 주요 변수 간의 상호작용과 변수의 중요도를 정량화하여 변수의 예측력에 대한 영향을 정밀하게 파악하였음. 또한, 생성모형 중 하나인 conditional generative adversarial network(CGAN)를 사용하여 스마트카드 데이터의 통행목적과 사회경제적 속성을 추정하는 새로운 방법을 제안하였으며, 이를 기반으로 가구통행실태조사 데이터를 모방하여 스마트카드 데이터의 통행목적을 추정하였음. 또한, 신 교통서비스에 대한 설문을 통해 이용자의 수단선택모형 및 효용함수를 설계하여 제안된 해석 가능한 딥러닝 접근법 모형의 활용처를 제시하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 본 연구의 연구성과로 교통 분야 Q1 저널인 Transportation Research Part A, C 등을 포함하여 SCI 등재 저널 학술지에 9건의 논문을 게재하였으며, 미국에서 개최되는 교통 분야 최대학술대회인 Transportation research board에 6건의 학술발표를 진행함
□ DDABM 구축을 위한 입·출력변수 정의 및 모형 설계
- 스마트카드 데이터, NHTS 데이터에 대한 정밀한 분석을 기반으로 Data-driven activity-based model(DDABM)의 입·출력 변수를 정의하였고, DDABM의 복잡한 구성요소를 하나의 결합확률분포로 추정할 수 있도록 기존의 ABM 모형을 수정하여 단일 심층신경망 모형을 기반으로 ABM의 구성요소들을 추정하는 프로세스를 정립함
□ 심층신경망 기반 DDABM 통합 모형개발
- CGAN을 활용하여 개인의 통행사슬 정보, 통행목적, 사회경제적 속성을 모두 포함한 NHTS 결합확률분포를 추정하고, 이를 바탕으로 스마트카드의 통행목적, 사회경제적 속성을 추정하는 모형을 구축하였고, 이를 실제 스마트카드 데이터에 적용하여 검증하였음
□ 신 교통서비스에서의 통행수단조합에 대한 관광객 선호 분석
- 설문조사를 통해 신 교통서비스인 Mobility-as-a-Service(MaaS)가 도입되었을 때 응답자의 선택을 기반으로 선택모형을 구축하였으며, 사회경제적 지표, 잠재선호, 수단조합에 대한 선호 등 다양한 영향요인을 효과적으로 규명하였음
□ 통행행태 분석을 위한 IML 구성요소 설계
- Interpretable machine learning (IML) 기법을 활용해 통행행태에 영향을 주는 요인들을 전체 표본에 대한 예측력을 분석하는 전역적 관점과 특정 개인/집단의 표본에 대한 모형의 예측력을 분석하는 국지적 관점의 방법론들로 분석·비교·검증함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
제안된 프레임워크는 기존의 생성 모델이 훈련 데이터의 단순화된 분포에 과적합되는 경향을 효과적으로 완화하고, 질 높은 분포를 추정함을 보였음. 통행목적과 사회경제적 속성을 포함한 스마트카드 데이터는 더 동적이고 연속적이며 광범위한 여행 정보를 제공하기 때문에 활동기반 모델과 행동 분석에 유용하게 활용할 수 있음. 추정된 통행목적 및 사회경제적 속성은 CGAN의 적대적 훈련 과정에서 익명화되기 때문에 개인 정보보호와 사회적 목표를 모두 충족하는 공개데이터를 제공하는 데 사용될 수 있음. 신 교통서비스인 MaaS에 대한 선호분석 연구는 MaaS 시스템에 대한 이용객들의 이용률를 제고하기 위한 다양한 운영전략 개발에 활용될 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 배경 및 필요성 ... 4
• 2) 연구의 목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 결과 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 13
• 1) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 2) 목표 달성 수준 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 19
• 끝페이지 ... 34