직접 수요모형을 활용한 건조 환경과 수요응답형 대중교통 수요의 관계 분석: 인천 영종도를 중심으로

이재형,김지원,정진혁,김진희 대한교통학회 2023 대한교통학회지 Vol.41 No.6

수요응답형 대중교통은 유동적인 운행계획을 바탕으로 이용자의 접근시간이나 대기시간을 줄이는 등 기존 대중교통과 차별적인 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대되어, 기존 대중교통의 문제를 해소하기 위해 수요응답형 대중교통을 도입하고 있는 추세이다. 수요응답형 대중교통은 기존 대중교통과 차별적인 서비스로 통행패턴 또한 기존 대중교통과는 다를 것으로 예상되나, 수요응답형 대중교통의 수요에 영향을 미치는 요인에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 수요응답형 대중교통의 직접 수요모형을 설계하여 수요응답형 대중교통의 수요에 영향을 미치는 요인을 규명하고자 한다. 이를 위해 인천 영종도에서 운행되었던 수요응답형 대중교통 서비스인 I-MOD의 이력 자료를 사용하였다. 토지이용, 관심지점, 교통시설 등 건조 환경과 관련된 독립변수를 사용하여 I-MOD 서비스의 오전 첨두시, 오후 첨두시, 비첨두시 수요를 예측하는 승법 모형을 추정하였다. 모형 추정 결과 기·종점과 시간대와 상관 없이 상업지역의 비율이 높을수록, 지하철역과 가깝거나 간선버스가 많이 다니는 지역에서 I-MOD의 수요가 많은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 주거지역 비율이 높거나 지선버스가 적게 다니는 지역에서는 오전에는 I-MOD의 통행 유출이, 오후에는 통행 유입이 많은 것을 밝혀냈다. 본 연구는 수요응답형 대중교통의 운영 전략 수립이나 다른 지역에 도입할 때 기초자료로 활용하는 등 수요응답형 대중교통의 교통 정책 수립에 이바지할 수 있을 것이다. Since Demand responsive transit (DRT) is expected to provide distinct services from existing public transportation such as reducing waiting and access time for users based on the flexible route and schedule, DRT has been implemented to address the issues with conventional public transportation. Although the travel patterns when riding DRT could be distinct from conventional public transportation, there are few studies on the factors affecting the ridership of DRT. Therefore, this study aims to develop direct demand model of DRT to investigate the factors affecting DRT demands. To attain our goals, the historical data of I-MOD, which was DRT services operated in Yeongjong island, Incheon, was used. The multiplicative models to predict the morning peak, evening peak, and non-peak DRT demand were estimated using built environment variables such as land use, point-of-interest (POI), and transportation facilities. The estimation results revealed that I-MOD demand is higher in areas close to subway stations and areas with a high number of trunk buses, as well as in areas with a high proportion of commercial areas regardless of time-of-day. Furthermore, there was a large outflow of I-MOD traffic in the morning and an inflow of traffic in the afternoon in areas with a high number of residential areas and places with a lower proportion of feeder buses. The results can contribute to making transportation policies related to DRT, such as establishing operational strategies for DRT services or when introducing them to other regions.

우리나라 도시가구 거주자의 집계교통수요함수 분석

윤재호 대한교통학회 2002 大韓交通學會誌 Vol.20 No.3

우리 국민의 교통수요행태를 분석하기 위하여 준이상수요체계(almost ideal demand system) 함수형태의 집계교통수요모형을 설정하였다. 대중교통수단으로서 시내버스, 시외버스, 택시, 기차, 전철이 그리고 개인교통수단으로서 연료비가 포함되었으며, 기타재화 및 서비스에 대한 소비지출이 함께 추정되었다. 추정에 이용된 자료는 통계청의 『도시가계연보』에 수록된 '전국 도시가구 소비지출'과 『물가통계』에 수록된 '전국 도시소비자 물가'이다. 추정결과 모형의 설명력을 나타내는 수정결정계수(adjusted-R2)는 대부분 0.9 내외에서 높게 나타났다. 추정계수는 총 51개중에서 25개가 5% 수준에서 유의한 것으로 나타났다.추정된 계수값을 이용하여 가격탄력성과 소득탄력성을 구하였다. 자기가격탄력성과 소득탄력성 추정치는 조금 높기는 하나 부호와 상대적 크기가 모두 예상과 일치하고 다른 연구결과들과 유사한 범위에 있다. 연료비에 대한 소득탄력성은 1.72로 가장 높게 나타났고, 대중교통수단은 0.03∼0.49 사이에서 나타나므로 교통수단이 정상재임을 의미한다. 보상수요의 교차가격탄력성은 총 15개의 교차관계에서 12개의 관계가 상식과 일치한다.다음 연구에서는 더 많은 시계열자료를 발굴하여, 장기간의 교통수요 변화에 대한 분석을 시도할 필요가 있다. 또한 초월대수함수나 동태함수 등 다양한 형태의 수요함수를 시도할 필요가 있다. 여러 가지 형태의 교통수요함수추정을 통해서 우리 현실에 적합한 교통수요모형을 발견할 수 있을 것이다. 대도시와 중소도시 등 지역별 지출자료를 발굴하여 지역특성을 반영하는 교통수요함수의 추정도 필요하다. In this paper, a complete system of travel demand equations using almost ideal demand system has been estimated with Korean urban household ex- penditure data. Demands for the city bus mode, intercity bus mode, taxi mode, train mode, subway mode, gasoline, and other goods and services are estimated by the Zellner's iterative seemingly unrelated regression method. The demand model is used to compute the elasticities of demand for each travel mode with respect to its own price, prices of other modes, and income(expenditure). The results show : (a) the price elasticity of demand for taxi, gasoline, and city bus modes are inelastic in ascending order with the value of -0.57, -0.69, and -0.81, respectively; (b) the price elasticity of demand for subway is unit elastic with the value of -1.00. (c) the price elasticity of demand for intercity bus and train modes are elastic with the value of -1.67 and -1.23 respec- tively; (d) the cross price elasticities of demand for travel modes are somewhat mixed with and without reason; (e) the income elasticity of demand for gasoline is elastic with the value of 1.72; (f) the income elasticity of demand for intercity bus, taxi, subway, city bus, and train modes are inelastic in descending order with the value of 0.03, 0.14, 0.29, 0.40, and 0.49, respectively.

해외 교통 SOC 투자 사업의 교통수요예측 방법론

천춘근,이선하,서지영,김도균 한국ITS학회 2018 한국ITS학회 학술대회 Vol.2018 No.11

도로포장의 생애주기비용 분석을 위한 장기 교통수요 추정

도명식,김윤식,이상혁,한대석,Do, Myungsik,Kim, Yoonsik,Lee, Sang Hyuk,Han, Daeseok 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.5

기존의 포장관리를 위한 장래 교통수요의 추정에는 객관적인 방법에 의한 장래 교통수요의 추정이라기보다는 과거 추세(trends)나 분석가의 주관적인 판단에 의해 이루어졌다고 할 수 있으며, 새로운 도로의 신설 및 우회도로의 계획 등 대상 지역의 장래 도로 및 지역개발 계획을 전혀 고려하지 못한 교통수요의 추정이 이루어졌다고 할 수 있다. 본 연구에서는 보다 객관적이며 정도 높은 국도의 유지관리를 위한 의사결정지원시스템(decision-making support system)의 구축을 위한 기초연구로써 장래 포장의 공용성에 큰 영향을 미치는 장기 교통수요 예측의 중요성을 살펴보고 기존 교통수요 추정 방식과의 비교를 위한 기준(baseline) 수요를 산정하기 위해 EMME(Equilibre multimodal, Multimodal Equilibrium)를 이용하여 4단계 교통수요 추정 방법에 따라 장래 교통수요를 예측하는 방안을 제시하였다. 사례연구를 위해 본 연구에서는 대전지방국토관리청 관할의 일부 지역을 대상으로 교통수요 추정방안별 비교를 수행하였으며, 기존의 수요추정 방법과 본 연구에서 제시한 장래 지역개발계획과 도로의 신설 및 확장계획 등을 고려한 교통수요 추정방법과는 교통량의 수요뿐만 아니라 관리자비용 및 이용자비용의 수준에도 큰 괴리가 있음을 확인하였다. Traffic demand forecasting for pavement management in the present can be estimated using the past trends or subjective judgement of experts instead of objective methods. Also future road plans and local development plans of a target region, for example new road constructions and detour plans cannot be considered for the estimate of future traffic demands. This study, which is the fundamental research for developing objective and accurate decision-making support system of maintenance management for the national highway, proposed the methodology to predict future traffic demands according to 4-step traffic forecasting method using EMME in order to examine significance of future traffic demands affecting pavement deterioration trends and compare existing traffic demand forecasting methods. For the case study, this study conducted the comparison of traffic demand forecasting methods targeting Daejeon Regional Construction and Management Administration. Therefore, this study figured out that the differences of traffic demands and the level of agent costs as well as user costs between existing traffic demand forecasting methods and proposed traffic demand forecasting method with considering future road plans and local development plan.

2050 탄소중립 전략 이행을 위한 수송분야 정책 방향 연구

임형우,김용건,최형식,신동원,양유경,최영웅 한국환경연구원 2022 기본연구보고서 Vol.2022 No.-

Ⅰ. 서 론 1. 연구의 필요성 및 목적 □ 수송부문은 기후 및 대기정책 수립에 핵심적인 역할을 담당 ㅇ 수송부문은 온실가스 배출 및 대기오염 측면에서 기여도 및 감축 잠재량이 높아 탄소 중립을 위해 중요 - 수송부문은 온실가스 배출량의 15%, 미세먼지 배출량의 29%를 차지 ㅇ 2030 NDC 상향안 및 2050 탄소중립 이행을 위해 과학적 분석 및 평가에 기반한 수송부문 정책 수립이 중요 □ 본 연구의 목적은 2050 탄소중립 전략의 영향 분석 및 수송부문 정책 추진 방향 제시 ㅇ 일반균형모형을 이용하여 2050 탄소중립 전략이 경제·에너지·환경에 미치는 효과를 정량적으로 분석 ㅇ 분석 결과를 통해 기후·대기·에너지 분야별 추진 과제와 상호 연계 체제 등 탄소중립 전환에 따른 수송부문 정책 추진 방향을 제시 2. 연구의 범위 □ 상향식 수송부문 모형과 하향식 일반균형모형을 연계한 통합모형을 구축하여 수송부문 탄소중립 정책의 영향 분석 ㅇ 가계부문 승용차에 집중하여 자동차 스톡 모형 구축 ㅇ 탄소중립을 위한 수송부문 주요 정책에 따른 경제·에너지·환경 파급효과 분석 □ 탄소중립 이행을 위해 주요 수송부문 정책 수단의 파급효과 검토 ㅇ 연료 연소 과정에서 발생하는 이산화탄소 직접배출에 대한 탄소가격 부과 시나리오 ㅇ 내연차 판매금지, 전기차 구매보조금 확대 등 친환경차로의 전환 유도 시나리오 ㅇ 자가용 통행량 감소 및 대중교통 활성화 등 수요 관리 시나리오 ㅇ 주행세 형태로의 교통세 개편 시나리오 Ⅱ. 국내외 선행연구 및 국내 주요 정책 현황 1. 국내외 주요 선행연구 □ 수송부문 특화 모형 개발 관련 선행연구 ㅇ MIT(2019) - 파리협정 이행을 위한 수송부문 미래 환경경제 영향 분석 - MIT의 EPPA(Emissions Prediction and Policy Analysis) 모형을 이용하여 파리 협정 시나리오 및 2℃ 시나리오가 수송부문 및 거시경제에 미치는 영향 검토 ㅇ Karplus et al.(2013) - MIT EPPA5 모형에 적용된 방법론으로, 차량스톡, 연료사용, 온실가스 배출의 물리적 회계를 일치시키는 승객 운송 수요 전망 방식 제안 - 효율 강화 및 대체연료 차량기술 발전에 따른 휘발유 사용 감소 효과를 모형 내 반영 ㅇ Waisman et al.(2013) - 교통수단 다변화 및 이동 수요의 행태적 특성을 반영하여 IMACLIM-R 모형 개선 - 교통부문 저탄소 정책 시나리오를 통한 운송수단의 변화 및 거시경제 파급효과 분석 ㅇ 권오상 외(2018) - 자가용 부문의 에너지 사용 전망과 정책효과 분석을 위한 차종 선택 모형 개발 - 캘리브레이션 중첩로짓모형에 기반한 차종 선택 모형을 통해 차령 분포함수, 차량 등록대수 및 연간주행거리 함수 추정 □ 탄소중립에 따른 수송부문 영향 분석 관련 선행연구 ㅇ 강광규 외(2014) - 중첩로짓모형으로 저탄소차 협력금 도입에 따른 정책효과 분석 - 저탄소차 협력금 제도 시행에 따른 CO₂ 감축량 및 이에 따른 사회적 편익 추산 ㅇ 채여라 외(2018) - 기후·대기·에너지 부문의 정책효과를 극대화하기 위한 공편익 분석 - 수송부문 주요 정책에 따른 대기오염물질 및 온실가스 감축량 및 환경개선편익 제시 ㅇ 박상준 외(2021) - 탄소중립 교통체계 구축을 위한 도로부문 자동차 조세 및 보조금 개편 방안 검토 - 친환경차 중심의 교통체계 운영을 위한 유류세 개편안 제시 2. 수송부문 탄소중립 관련 주요 계획 Ⅲ. 분석 모형 및 DB 구축 1. 수송부문 입력 자료 □ 차종별 특성 데이터 ㅇ 본 연구는 데이터 수집이 가능한 승용자가용 중 민간 소비에 쓰이는 차량을 대상으로 모형 구축 - 산업연관표의 연료비용 자료를 기반으로 비사업용 민간승용차 비중 추산 - 승용자가용(민간) 부문만 산업연관표 자료와 연계하여 CGE 모형에서 분석 - 자동차 등록대수 또한 총승용자가용에서 사업용과 자가용(업무)을 제외한 자가용(민간) 차량 대수만 고려 ㅇ 총 및 차령별 등록대수는 KAMA의 자동차등록통계월보 자료 활용 ㅇ 주행거리, 연비 등의 자료는 통계청 및 국토교통부 자료를 통해 도출 ㅇ 세금, 보조금 등에 대해 실제 세수 자료를 바탕으로 세율 산정 □ 친환경차-내연기관차 대체탄력성 ㅇ 친환경차 시장 보급 기간이 짧아 계량경제학적 기술을 통한 대체탄력성 추정은 한계가 존재 ㅇ 본 연구는 2017~2020년 42개월 월별 판매 및 평균 가격을 바탕으로, Guo et al.(2021)의 방법론을 적용하여 대체탄력성 추정 2. 수송부문 차종별 차령 스톡 모형 □ 차령별 스톡 모형 ㅇ 차종을 휘발유, 경유, 전기차로 구분하여 다음과 같은 동태방정식을 통해 모형화 실시 Vstock(k,t,v) = [SR(k,v)/SR(k,v-1)] × Vstock(k,t-1,v-1) [여기서 Vstock(k,t,v): t 연도의 k 유형 v 차령 자동차 대수, SR(k,v): k 유형 자동차가 차령 v까지 생존하는 확률(차령생존율)] 식(2) ㅇ 수송서비스(VKT: Vehicle Kilometer Traveled)는 차령별 차량 대수와 다음과 같은 관계식 구성 VKTv(k,t,v) = AK(k,t,v) × Vstock(k,t,v) [여기서 VKTv(k,t,v): t 연도의 k 유형 중 v 차령 차량의 총주행거리, AK(k,t,v): t 연도 k 유형 중 v 차령 자동차의 평균 주행거리] ㅇ 앞의 두 수식을 바탕으로 t 연도에 공급되는 k 유형 자동차의 총주행거리는 다음과 같이 구성 - 차종별, 차령별 주행거리 크기를 계산하면 연도별 중고차 스톡 변화와 중고차를 통한 수송서비스의 양 추적 가능 VKT(k,t) = sum[v, VKTv(k,t,v)] 식(4) □ 생존함수 추정 ㅇ 로지스틱 함수 방식으로 국차 차량 연료별 생존함수를 도출 P(Z_t,m,i=1)=q_i,m(θ)=1/(1+exp(α+βAG_t,m,i)) [여기서 Z: m년에 등록된 i차량이 t시점에 스크랩화되었는지(1), 아직 잔존하고 있는지(0) 여부, AG: 차량 i의 t시점 차령] 식(5) ㅇ 일반화하여 다음과 같은 회귀식 구성 VSR_t,m=1/(1+exp(αβAG_t,m))+e_t,m (여기서 VSR: m시점에 처음 판매된 자동차의 t시점 잔존율, AG: m시점에 처음 판매된 자동차의 t시점 차령) 식(6) ㅇ 2017~2019년 차량 등록대수를 바탕으로 전체 비영업용 승용차, 휘발유, 경유, 전기차에 대한 생존함수 추정 3. 국내 CGE 모형 □ 모형 설계 ㅇ 본 연구에서는 탄소중립 시나리오에서 수송부문 역할에 대한 분석을 위해 CGE 모형과 차량 스톡 모형을 연계하는 통합모형을 구축 - CGE 모형과 같이 경제 시스템 전체를 단순화한 모형인 하향식(Top-Down) 모형과 특정 부문 혹은 업종에 대한 상세화된 기술 선택 모형인 상향식(Bottom-Up) 모형을 통합한 모형 ㅇ 하향식 CGE 모형을 활용해 다양한 경제부문의 상호작용을 분석함으로써 장단기 경제·환경변화 및 정책의 파급효과에 대한 분석이 가능 ㅇ 상향식 수송부문 모형에서는 Karplus et al.(2013)의 방법론을 참고하여 자가용 서비스 부문을 새롭게 도입하고 신차/중고차 및 차령별 자동차 스톡 동태방정식을 도출 - 자동차 생존함수를 도출하여 차령에 따른 연료원별 자동차 스톡 모형을 도출 - 중고 자가용 서비스에 대한 업종특화 생산요소(sector-specific factor)를 구성하여 중고 자가용 서비스의 행태를 설명 ㅇ 상하향 통합모형에서 가계부문의 소비를 수송서비스(TRN)와 기타 비수송 재화 및 서비스 소비(OCH)로 구분하며, 수송서비스는 대중교통(PUB)과 자가용(CAR)으로 구성. 자가용은 신차(NCAR)와 중고차(OCAR)로 구성되며 각각은 연료원에 따라 휘발유차(CARG, CARG2), 경유차(CARD, CARD2), 전기차(CARE, CARE2)로 구분 - 신차의 경우 차량 자체와 각 차종의 연료의 복합재 형태로 구성 - 중고차의 경우 해당 차종의 연료 및 차종별 업종특화요소를 바탕으로 복합재 형태로 구성 □ 입력 자료 구성 ㅇ 산업연관표로서 가용한 최근 연도인 2019년의 연장표(한국은행 발표)를 활용하였으며, 산업연관표의 381개 상품분류를 25개로 단순화(aggregation) - 차종별 차량 스톡 모형과의 연계 분석을 위해 내연차와 전기차의 투입구조가 분리된 신동원(2022)의 신규 수송 I/O를 사용 ㅇ 에너지통계연보의 에너지 밸런스 통계와 IPCC 배출계수를 활용하여 에너지 사용에 따른 이산화탄소 배출량을 업종별 및 투입 에너지 유형별로 추정 ㅇ 수송부문 대기오염물질 배출량 산정을 위해서는 CAPSS 자료를 활용하여 차종별, 차령별 배출계수를 도출하여 적용 Ⅳ. 시나리오 구성 및 결과 분석 1. 시나리오 구성 ㅇ 수송부문의 탄소중립을 위해 제안된 국가정책을 토대로 본 연구는 친환경차 전환(내연차 판매금지, 구매보조금 확대), 수요관리 및 교통세 개편을 주요 전략으로 선정 2. 분석 결과 □ 경제부문 영향 ㅇ 2050 온실가스 감축경로를 전제로 하는 다른 시나리오들은 BAU 시나리오에 비해 경제성장률이 소폭 낮음 ㅇ 탄소가격의 경우 2050년경 175~188달러 수준에서 결정 - 2040년까지는 매년 2~3달러 수준으로 가격 상승세가 낮음. 반면 2040년 이후부터는 매년 10~20달러 수준으로 가격 상승세가 급증 - 즉, 2020년 온실가스 배출량 기준 45% 감축 수준까지는 탄소가격 상승세가 완만 ㅇ 수송부문 탄소중립을 위한 정책수단에 따라 업종별 산출 측면의 영향 상이 - 친환경차 전환 시나리오도 그 방식에 따라 산업에 미치는 영향이 상이. EV 지원금 정책은 내연차 및 전기차 생산 확대를 야기하는 반면 내연차 금지는 내연차 생산 위축 대신 전기차 생산 확대 ㅇ 수요관리 시나리오는 내연차 및 전기차 제조업 둔화 대신 대중교통 확대 ㅇ 교통세 개편 시 운송서비스 전반의 세율이 인상되어 비운송서비스에 대한 수요 증가 □ 재정부문 영향 ㅇ 탄소중립 경로에 따라 탄소가격 상승으로 인해 수송부문에서 친환경차로의 전환이 가속화될 것이며, 이에 따라 현재 화석연료에 부과하고 있는 유류세는 급감 - CPrice 시나리오상 2050년경 2019년 유류세의 58% 수준으로 세수가 축소 - 2050년경의 유류세 필요분(2019년 GDP 대비 유류세 비중을 2050년까지 유지하는 경우의 유류세 필요분)에 비해 63~88%가량이 부족 - 추가로 확보하는 탄소세를 고려하더라도 2050년의 유류세 필요분에 비해 약 6천억 가량이 부족 ㅇ 2019년의 유류세 비중을 충족시키기 위해 주행세 부과 시, 2050년경 주행세율은 연료종가의 44% 수준으로 급증 □ 수송부문 영향 ㅇ 기준 시나리오(CPrice) 기준 내연차가 전기차로 대체되는 현상이 나타났으며, 2050년에는 신차의 84%, 자가용 차량 등록대수의 72%가 전기차로 대체될 것으로 전망 - 다만 이는 탄소중립 시나리오의 목표치(A안 97%, B안 85%)에는 미치지 못하는 수준 ㅇ 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)의 경우 2050년 자가용 차량 등록대수의 91%가 전기차로 대체 ㅇ 내연차 금지에 따른 효과는 금지 시점에 따라 가변적. 판매금지 시점이 2050년으로 늦춰지는 경우, 등록대수 중 전기차의 비중은 77%로 하락 □ 환경부문 영향 ㅇ BAU 및 시나리오들에서 공통적으로 대기오염물질이 감소하는 효과 존재 ㅇ 수요관리 시나리오(Dctrl) 및 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)에서 각각 20%, 67%의 추가적인 대기오염물질 배출 감소 효과 존재 ㅇ 오염물질별로 구분 시 NOx 배출량의 감소율이 가장 높음 ㅇ 2050년까지 BAU 대비 250억(EVsub)~4,200억(NoICE) 수준의 대기오염물질 피해 감소 효과 존재 □ 민감도 분석 ㅇ 차량 구매 시의 차종 간 대체탄력성 값은 차종 선택 결과 및 이에 따른 환경 영향에 주요한 영향을 미침 - 대체탄력성이 낮은 경우, 2050년경 전기차의 비중은 22% 수준으로 충분히 확대되지 못함 - 반면 대체탄력성이 높은 경우, 전기차의 비중은 2040년경 82%에 도달 ㅇ 대체탄력성은 내연차 판매금지 시점의 효과에도 주요한 영향을 미침 - 대체탄력성이 낮은 경우에도 2040년 내연차 판매금지 제도를 병행하는 경우 전기차의 비중은 2050년경 81% 수준으로 확대. 다만 내연차 판매금지 시점이 늦춰지는 경우(2045년) 전기차의 비중은 2050년에도 61% 수준에 그침 - 대체탄력성이 높은 경우 내연차 판매금지 시점 및 판매금지 시행 여부와 무관하게 친환경차 전환 정도에 미치는 영향은 크지 않음. 내연차 판매금지 정책 시행 여부와 관련 없이 2050년경에는 99%의 차량이 전기차로 전환 Ⅴ. 정책적 시사점 □ 탄소중립 목표 수준의 친환경차 전환을 위해서는 전반적인 온실가스 감축 정책과 함께 수송부문에 특화된 강력한 정책 수단을 고려할 필요가 있음 ㅇ 탄소중립 경로로 고려한 탄소가격 시나리오(CPrice)의 경우 전기차로의 전환이 활성화 되는 효과가 있으나 탄소중립 시나리오의 목표 수준에 도달하지 못함 ㅇ 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)의 경우 친환경차 전환을 야기하는 효과가 상당 - 단, 차량의 평균 수명 및 차령별 생존율을 고려할 때 친환경차 전환을 완료하기 위해서는 내연차 판매금지 제도를 시행한 이후 10년 이상의 기간이 필요 □ 친환경차 전환은 차종 간의 대체탄력성에 민감하며, 내연차-전기차의 대체관계를 높이는 정책이 친환경차로의 전환을 유도하는 데 상당히 효과적일 수 있음 ㅇ 대체탄력성의 차이에 따라 일부 시나리오에서는 내연차 판매금지를 전제하지 않고도 탄소중립 시나리오상의 목표에 도달할 수 있는 반면(CPSen2), 판매금지를 전제하더라도 목표 도달이 어려운 경우(CPSen1)도 존재 ㅇ 정책적으로 전기차에 대한 충전설비의 확충, 친환경차 운용에 대한 인센티브 등 대체 탄력성을 높이기 위한 정책을 시행해야 함 □ 수송부문의 탄소중립 과정에서 교통세 세수 부족 문제가 심화될 전망이며, 새로운 형태로의 교통세 개편이 반드시 필요 ㅇ 친환경차로 전환됨에 따라 현재 유류세 형태로 부과되고 있는 교통세수가 급감하여 탄소세 등으로 충당하기 어려운 수준에 도달할 것으로 전망됨 ㅇ 수송부문의 재정적 안정화를 위해 전기차를 포함하는 교통세 체계로 개편할 필요가 있음 - 본 연구에서 추가적으로 고려한 주행세는 가장 단순화된 형태이나 친환경차 보급을 저해하지 않고 경제적 악영향을 최소화하며 세수를 확보할 수 있는 유용한 수단임 □ 자가용 통행량에 대한 외생적 수요관리 정책은 수송부문 온실가스 감축에 효과적인 수단이나, 경제적 파급효과가 클 수 있음 ㅇ 승용차 제조업은 타 산업과의 전후방연계효과가 큼. 수요관리를 외생적·강제적으로 하면 자동차 제조업뿐 아니라 정유업, 비금속, 1차금속 제조업, 서비스업 등 경제 내 다양한 산업에 영향을 미쳐 경제 전반에 큰 영향을 미칠 수 있음 ㅇ 대중교통에 대한 선호도를 개선하는 방식을 통해 자발적, 상향식으로 이루어지는 것이 중요 □ 수송부문의 대기오염물질 배출량은 감소하는 추세이나, 수요관리 및 친환경차 전환 정책으로 배출량을 보다 조기에 감축해 대기오염 피해액을 줄일 수 있음 ㅇ 탄소중립을 위해 고려된 일부 정책 시나리오들은 감축 정도 및 시점을 앞당겨 대기오염 피해액 감소에 추가로 기여할 가능성이 큼 □ 온실가스 감축을 위한 탄소가격은 감축량이 높아질수록 지수적으로 커지기에, 한계감축비용을 낮추기 위한 선제적인 기술개발 및 투자가 중요 ㅇ 2020년 온실가스 배출량 기준 45% 감축까지는 탄소가격의 상승세가 매년 2~3달러/tCO₂ 수준으로 낮았으나, 45%를 초과한 시점부터는 매년 10~20달러/tCO₂ 수준으로 급증 ㅇ 중장기적인 온실가스 감축을 위해 한계비용을 낮출 수 있는 기술에 대한 투자 및 지원이 중요 Ⅰ. Introduction 1. Purpose of the study □ Transportation sector plays a significant role in establishing a climate and atmospheric policies ㅇ Transportation sector has high emission(pollution) reduction potential, which is a significant factor for the carbon neutrality - Transportation accounts for 16% of GHG emissions, and 29% of fine dust emissions. ㅇ It is also important to propose transport policies based on scientific analysis and evaluation in order to achieve the 2030 NDC and the 2050 Carbon Neutrality plan. □ The purpose of this study is to analyze the economic effect of 2050 Carbon Neutrality strategies and to propose adequate policies for the transportation sector ㅇ By constructing a general equilibrium model, we quantify the effect of the 2050 Carbon Neutrality strategies on economic-energy-environment ㅇ Based on the result, implications for climate and energy sectors are suggested 2. Scope of the study □ Integrating bottom-up transport model with top-down general equilibrium model to analyze the effect of carbon neutrality policies in the transportation sector ㅇ Building automobile stock model focusing on passenger automobiles owned by households ㅇ Analyzing the economic, energy, and environmental effect of Carbon Neutrality policies □ Reviewing the effects of major policy instruments and scenarios in the transportation sector regarding the net-zero plan ㅇ Carbon pricing scenario for direct carbon dioxide emissions from fuel combustion ㅇ Conversion to eco-friendly vehicles scenario, such as the prohibition of internal combustion vehicle sales and expansion of subsidies for electric vehicles(EV) purchase ㅇ Demand control scenario for reducing private car traffic and enhancing public transportation ㅇ Tax reform scenario for substituting current transport tax with the driving tax Ⅱ. Literature Review of Preliminary Studies and Related Transportation Plans 1. Key preliminary studies □ Development of a specialized model for the transportation sector ㅇ MIT(2019) - Analysis on the future environmental economic effect of the implementation of the Paris Agreement - This study reviews the effect of the Paris Agreement scenario and 2℃ Scenario Using the Mission Prediction and Policy Analysis (EPPA) Model at MIT ㅇ Karplus et al.(2013) - Based on the MIT EPPA5 model, this study proposes a passenger transport demand forecast method that matches the physical accounting of vehicle stock, fuel use, and GHG emissions - This study analyzes the effect of improving efficiency and reducing gasoline use due to the development of alternative fuel technology ㅇ Waisman et al.(2013) - Improved the IMACLIM-R model by diversifying transportation modes and behavioral characteristics of mobility demand - Analysis of the macroeconomic effect through the low carbon policy scenario in the transportation sector ㅇ Kwon et al.(2018) - This study develops a vehicle selection model to forecast energy use and to analyze the policy effect in the transportation sector - This study estimates the vehicle age distribution function, vehicle registration number, and annual mileage function through the vehicle type selection model with a logit model □ Impact analysis of the transportation sector with Carbon Neutrality policies ㅇ Kang et al.(2014) - This study analyzes the policy effect of low carbon vehicle cooperation fund through an overlapping logit model - Estimation of CO₂ emission reduction and social benefit from the implementation of a low-carbon vehicle cooperation fund ㅇ Chae et al.(2018) - This study conducts a co-benefit analysis to analyze the policy effect of climate, atmosphere and energy sector - The study presents the reduction amounts of air pollutants, and GHG emissions and the benefits of environmental improvement from the implementation of key policies in the transportation sector ㅇ Park et al.(2021) - Review of automobile tax and subsidy reform plan for carbon neutrality in the road transportation sector - This study proposed a fuel tax reform focusing on eco-friendly vehicles 2. Key plans for the Carbon Neutrality in transport sector Ⅲ. Model and Database 1. Transportation sector input data □ Vehicle data ㅇ Due to a lack of vehicle stock data, this study concentrated on private (non-business) consumption vehicles among all passenger vehicles - This study estimates the proportion of non-business private passenger vehicles based on fuel cost data in the IO table - The CGE model is restricted to only the passenger vehicle in private (non-business) consumption ㅇ The number of vehicle registration data is collected from the monthly statistics of KAMA ㅇ Data on mileage, and fuel efficiency are from KOSIS and the Ministry of Transport ㅇ Calculation of tax and subsidy rates is based on actual tax revenue data □ Substitution elasticity between EV-ICEV ㅇ Due to the recent introduction of EVs in the automobile market, it is unable to estimate substitution elasticity through econometric technology ㅇ This study calculates substitution elasticity by applying Guo et al.(2021) method, with the monthly sales and price data for 42 months from 2017 to 2020 2. Vehicle type and vintage stock model □ Vintage stock model ㅇ This study classifies vehicle type into gasoline, diesel, and elctric vehicles, and use the following dynamic equation to model vehicle stock Vstock(k,t,v) = (SR(k,v)/SR(k,v-1)) × Vstock(k,t-1,v-1) (Where, Vstock(k,t,v): number of k type v vintage vehicles in year t, SR(k,v): The probability that a k type vehicle survives to vintage v (car vintage survival rate)) ㅇ VKT(Vehicle Kilometer Traveled) is related to vehicle stock by vintage as follows; VKTv(k,t,v) = AK(k,t,v) × Vstock(k,t,v) (Where, VKTv(k,t,v): Total mileage of k type, v vintage vehicles in year t, AK(k,t,v): Average mileage of k type, v vintage vehicle in year t) ㅇ Based on the above two equations, the total mileage of the k-type vehicle supplied in year t is as follows; - By calculating the mileage by vehicle type and vintage, this study estimates the stock change of used vehicles and the amount of transportation services through used vehicles VKT(k,t) = sum(v, VKTv(k,t,v)) □ Estimation of the survival rate ㅇ Estimation of survival function by fuel type using the following logistic function (Where, Z: whether the i vehicle registered in year m has been scrap at time t (1) or still remains (0), AG: vehicle age of i type at time t) ㅇ In general, (Where, VSR: survival rate at time t of the car first sold at time m, AG: age of a vehicle at time t which first sold at time m) ㅇ This study estimates the survival function for non-business vehicles, gasoline, diesel and EV using the registration data from 2017 to 2019 3. Domestic CGE model □ Model structure ㅇ This study constructs an integrated model that links the CGE model and the vehicle stock model to analyze the role of the transportation sector in the net-zero scenario - The model integrates a simplified model of the entire economic system, such as the CGE model, with a bottom-up vehicle stock model, which is a detailed technology selection model for a specific sector ㅇ The top-down CGE model can analyze the interactions of various economic sectors and the impact of short- and long-term economic and environmental changes and policies ㅇ The bottom-up transportation sector model is based on the methodology of Karplus et al. (2013) to derive the vehicle stock dynamics equation by new/used car and car age - This study uses the automobile survival function to derive the vehicle stock model for each fuel source according to the age of the vehicle - Construct a sector-specific factor for used private vehicle services to explain the behavior of used private vehicle services ㅇ In the integrated model, household consumption is divided into transportation services (TRN) and other non-transport goods and services (OCH), and transport services consist of public transportation (PUB) and private vehicles(CAR). Private cars consist of new (NCAR) and used (OCAR) cars, each separated by gasoline (CARG, CARG2), diesel (CARD, CARD2), and electric vehicles (CARE, CARE2) - For the new vehicle, the vehicle is a composite good of vehicle and fuel - For the used vehicle, it is a composite good of the fuel of the relevant vehicle type and the sector-specific factors of each vehicle type □ Input data ㅇ The IO extension table for 2019 (announced by the Bank of Korea) is used, and 381 product categories on the industry-related table are aggregated into 25 sectors - A new transportation I/O of Shin(2022), whose input structure of internal combustion vehicle and electric vehicle is separated, is used to analyze the linkage between the vehicle stock model by vehicle type ㅇ This study estimates carbon dioxide emissions from energy use by industry and type of input energy using energy balance statistics in the Energy Statistics Annual Report and IPCC emission factors ㅇ To calculate the emission of air pollutants in the transportation sector, this study uses CAPSS data to derive and apply emission coefficients by vehicle type and vehicle age Ⅳ. Scenarios and Results 1. Scenarios ㅇ Based on the national policy proposed for carbon neutrality in the transportation sector, this study considers eco-friendly vehicle conversion (banning sales of internal combustion vehicles, expanding EV purchase subsidies), demand management, and traffic tax reform as its main strategies 2. Results □ Economic sector ㅇ Scenarios that assumes 2050 net-zero plan have slightly lower economic growth rates compared to the BAU scenario ㅇ Carbon pricing is determined at the $175~188 level around 2050 - Low price increase to $2~3 per year by 2040. After 2040, the price increase has soared to $10~20 per year - In other words, the increase in carbon prices is moderate until the level of 45% reduction in greenhouse gas emissions ㅇ Policy measures for carbon neutrality in the transportation sector show different effect on industries - The EV subsidy policy expands the production of internal combustion vehicles and electric vehicles, while the ban on internal combustion vehicles expands the production of electric vehicles instead of shrinking the production of internal combustion vehicles ㅇ Demand management scenario expands public transportation instead of slowing down internal combustion vehicle and electric vehicle manufacturing ㅇ The demand for non-transport services increases due to an increase in the tax rate for overall transportation services when the transportation tax is reorganized □ Financial sector ㅇ The shift to eco-friendly vehicles will be accelerated due to rising carbon prices along the Carbon Neutrality Scenario, which will lead to a sharp drop in fuel taxes currently levied on fossil fuels - Under the CPrice scenario, transportation tax revenues will be reduced to 58% of taxes in 2019 around 2050 - The economy will be short of 63% to 88% of transportation tax requirements around 2050 - Considering the additional carbon tax, about 600 billion won is insufficient compared to the fuel tax requirement in 2050 ㅇ When the driving tax is imposed to meet the proportion of fuel tax in 2019, the driving tax rate soared to 44% of the fuel price around 2050 □ Transportation sector ㅇ 84% of new vehicles and 72% of registered private vehicles are expected to be replaced by electric vehicles by 2050 under the CPrice scenario - However, this does not meet the target of the 2050 Carbon Neutrality Scenario (97% in scenario A and 85% in scenario B) ㅇ 91% of private car registrations in 2050 are replaced by electric vehicles in the NoICE scenario ㅇ The effect of banning internal combustion vehicles varies depending on the time of prohibition. If the sales prohibition delays to 2050, the proportion of electric vehicles among the registered units will fall to 77% □ Environmental sector ㅇ Common effects of reducing air pollutants exist in BAU and other scenarios ㅇ Additional air pollutant emissions reductions of 20% and 67% are present in demand management scenarios (Dctrl) and internal combustion vehicle sales prohibition scenarios (NoICE), respectively ㅇ The reduction rate of NOx emissions is the highest among pollutants ㅇ 25 billion to 420 billion won of air pollutant damage reduction effect exists compared to BAU by 2050 □ Sensitivity analysis ㅇ The substitution elasticity between vehicle types has a major impact on the results of vehicle selection and the resulting environmental impact - When the alternative elasticity is low, the proportion of electric vehicles around 2050 is only 22% - On the other hand, if the substitution elasticity is high, the proportion of electric vehicles reaches 82% around 2040 ㅇ Substitution elasticity also has a significant effect on the effect of prohibiting the sale of internal combustion vehicles - Even if the substitution elasticity is low, the proportion of electric vehicles will increase to 81% around 2050. However, if the prohibition of internal combustion vehicles is delayed to 2045, the proportion of electric vehicles will be only 61% in 2050. - In the case of high substitution elasticity, the effect on the eco-friendly vehicles is not significant regardless of the prohibition of internal combustion vehicles sales. 99% of vehicles will be converted to electric vehicles by 2050 regardless of sales ban Ⅴ. Policy Implications □ The conversion of eco-friendly vehicles at the carbon-neutral target level needs to be considered in addition to the overall greenhouse gas reduction policy, as well as strong policy measures specialized in the transport sector ㅇ In the case of a carbon price scenario (CPrice), there is an effect on the conversion to an electric vehicle, but the target level of the carbon neutral scenario can not be reached ㅇ Internal combustion vehicle sales ban scenario (NoICE) shows a significant effect on the conversion of eco-friendly vehicles - However, considering the average life expectancy of vehicles and the survival rate by car age, the ban needs at least 10 years to fully replace internal combustion vehicles □ The conversion of eco-friendly vehicles is sensitive to the substitution elasticity between vehicles. Hence, policies to induce substitution between internal combustion vehicles and electric vehicles can be very effective ㅇ Depending on the difference in substitution elasticity, in some scenarios, the goal in the Carbon Neutrality Scenario can be reached without the prohibition of internal combustion vehicles (CPSen2), and in some cases, it is difficult to reach the goal even with the prohibition of sales (CPSen1) ㅇ Policies should be implemented to enhance substitution elasticity, such as an expansion of charging facilities for electric vehicles and incentives for the operation of eco-friendly vehicles □ In the process of carbon neutrality in the transportation sector, the problem of insufficient transportation tax revenue is expected to intensify, and a new form of transportation tax reform is essential ㅇ The transportation tax currently imposed in the form of an oil tax is expected to drop sharply, which cannot be covered by the carbon tax revenue ㅇ In order to stabilize the transportation sector, it is necessary to reorganize the transportation tax system to include electric vehicles - This study applied the most simplified form of driving tax. However, it shows that driving tax can be a useful measure to secure tax revenue without hindering the supply of eco-friendly vehicles □ The exogenous demand management policy for private vehicle traffic is an effective instrument for reducing greenhouse gases in the transportation sector, but it may cause a large economic effect ㅇ The car manufacturing industry has a strong linkage with other industries. If demand management is forced exogenously, it can affect various industries in the economy such as oil refining, non-metal, primary metal manufacturing, and service industries as well as automobile manufacturing, which can have a significant impact on the overall economy ㅇ Hence, it is important to do so voluntarily and in a bottom-up manner by improving the preference for public transportation □ Air pollutant emissions in the transportation sector are declining, but demand management and eco-friendly vehicle conversion policies can reduce air pollution damage by reducing emissions earlier ㅇ Policy scenarios for carbon neutrality can also contribute to reducing air pollution damage by making the reduction earlier □ Since the carbon price for greenhouse gas reduction increases exponentially as the reduction intensifies, preemptive technology development and investment to lower marginal reduction costs are important ㅇ Until the 45% reduction in greenhouse gas emissions, the increase in carbon prices is low at $2 to $3/tCO₂ per year, but from the time it exceeds 45%, it soars to $10 to $20/tCO₂ per year ㅇ Technology investment and support that can lower marginal costs are important for medium- to long-term greenhouse gas reduction

개인 성향과 대중교통 만족도가 자율주행 수요대응 대중교통 잠재선호에 미치는 영향에 관한 연구

이재형,김진희,정진혁 대한교통학회 2022 대한교통학회지 Vol.40 No.1

현재 자율주행 기술은 눈에 띄게 발전하여 머지않아 상용화될 것으로 기대된다. 대중교통 운영의 관점에서 자율주행 기술 도입은 차량 구매비, 자율주행 보조 인프라 구축 등 초기 비용은 많이 발생하지만, 운전자 인건비나 유류비, 보험료 등 운영비를 줄일 수 있어 장기적으로는 비용이 적게 든다. 따라서, 자율주행 기술은 다양한 모빌리티 서비스와 결합하여 소비자에게 제공될 가능성이 크다. 즉, 자율주행 기술 발전과 새로운 모빌리티 서비스를 별도로 보기보다는 자율주행 모빌리티 서비스라는, 하나의 서비스로 보는 것이 타당하다. 본 연구는 자율주행 대중교통 서비스 중에서 자율주행 수요대응형 서비스에 주목하여, 자율주행 수요대응 대중교통이 기존 대중교통과 혼재되었을 때 이용자별로 수단 선호도의 차이를 살펴보고자 한다. 이를 위해 기존 교통수단인 버스, 택시, 승용차와 자율주행 수요대응 서비스 중에서 하나의 수단을 선택하는 가상 선택 실험을 설계하였다. 가상 선택 실험은 modified Federov 알고리즘을 사용하여 D-error를 최소화하는 Efficient design 방법으로 설계되었다. 36개의 선택 상황이 생성되었으며 9개의 구역으로 선택 상황을 분배하였다. 이용자는 임의의 한 구역의 4개의 가상 선택 실험에 응답하였다. 수집된 자료를 사용하여 자료의 패널 구조를 고려한 혼합 로짓 모형을 추정하였다. 이용자별로 수단 선호 차이를 알아보기 위해 사회 ‧ 경제적 속성과 현재 대중교통 만족도와 개인의 성향을 요인 분석으로 변수화하여 혼합 로짓 모형에 추가하였다. 교육 수준과 소득이 높을수록 버스보다는 자율주행 수요대응을, 소득이 상대적으로 낮거나 차량을 보유한 경우 택시보다는 자율주행 수요대응을, 교육 수준이 상대적으로 높고 차량을 보유하지 않은 경우 자율주행 수요대응을 선호하는 경향을 발견하는 등 이용자의 사회 ‧ 경제적 속성에 따른 선호도 차이를 확인할 수 있었다. 또한, 현재 대중교통의 통행 환경에 만족할수록 승용차 대신 자율주행 수요대응을 선호하는 경향이 있었으며, 운전을 선호하지 않을수록 택시와 승용차보다는 자율주행 수요대응을, 대중교통 우선도가 높을수록 버스, 자율주행 수요대응, 택시 순으로 선호하는 경향을 밝혀내는 등 응답자의 대중교통 만족도나 개인 성향에 따른 선호도 차이 또한 확인할 수 있었다.

신교통수단 건설사업에 있어 환승을 반영한 교통수요 예측기법

김익기,한근수,방형준 대한교통학회 2006 대한교통학회지 Vol.24 No.3

본 연구에서는 복합대중교통체계 하에서 환승을 명확하게 반영하면서 신교통수단의 수요를 분석할 수 있는 분석기법을 제안하였다. 제안된 분석방법은 통행특성별로 그룹을 나누어 각 그룹별로 별도의 적합한 교통수요모형을 적용함으로써 좀 더 현실적인 교통수요분석이 가능하도록 하였다. 구체적으로 신교통수단만 이용하는 통행수요(신교통수단 노선구간 내 통행), 신교통수단을 이용하여 출발하거나 도착하는 통행수요(신교통수단 노선구간 내-외부 통행), 신교통수단의 노선을 통과하는 통행수요(신교통수단 노선구간 통과 통행)로 구분하여 통행의 특성별로 적합한 교통수요분석방법을 별도로 적용할 것을 제안하였다. 또한 본 연구에서는 신교통수단 정책과 같이 승용차에서 대중교통으로의 수단 전환이 가능한 정책 분석에서 사업 시행시와 사업 미시행시 간의 수단별 O/D 값에 차이가 있을 때에도 동일한 지표에 의해 일관된 정책평가 결과를 제시할 수 있는 통행시간 편익산출 방법도 제안하였다. The study suggested a demand forecasting method which explicitly reflects transfer between various transport modes especially related light rail transit project with multi-modal transit system. The suggested method classifies several groups depending on characteristic of trips and applies different demand model for each group to explain travel pattern more realistically. More specifically, the trips was classified by trips within the LRT route, trips between inside and outside of the LRT route, and through trips via the LRT route. The study also suggested a evaluation measurement of time saving due to the LRT construction, which are consistent along with the do-case and the do-nothing-case even though some mode shift could be happen after introducing the LRT.

도로포장 자산관리를 위한 장기 교통수요 추정

김정민,이윤정,도명식 한국도로학회 2015 한국도로학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.10

기존의 포장관리를 위한 장래교통수요의 추정에는 과거추세나 분석가의 주관적인 판단에 의해 이루어 졌다고 할 수 있으며, 새로운 도로의 신설 및 우회도로의 계획 등 대상지역의 장래 도로 및 지역개발 계획 을 전혀 고려하지 못한 교통수요의 추정이 이루어졌다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 객관적이며 정도 높은 국도의 유지관리를 위하여 TransCad를 활용하여 4 단계 교통수요 추정을 통해 장래의 교통수요를 예측하고 이에 기반한 장래 포장의 공용성과 예산추정 방 안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 또한 공신력 있는 수요예측을 위해 국가교통 DB의 전국 네트워크(대전청 관할지역)자료와 O/D자료를 사용하고 분석에 필요한 파라미터와 분석 방법에 대해서는 기본적으로“도로 ․ 철도 부문사업의 예비타당 성조사 표준지침 수정 ․ 보완 연구(제5판)”에 의거하여 분석을 수행한다. 기존의 수요추정 방법과 본 연구에서 제시한 장래 지역개발계획과 도로의 신설 및 확장계획 등을 고려 한 교통수요 추정방법과의 차이를 고찰하고 본 연구에서 제시한 장래교통량과 기존 교통수요적용방식과 의 비교분석을 통하여 효율적인 의사결정을 위해 정도 높은 교통수요에 대한 추정이 필요함을 확인 할 수 있었다. 향후 정도높은 교통량의 수요추정뿐만 아니라, 보다 더 현실적인 도로포장 자산관리를 위한 방안 마련이 가능 할 것이라 기대된다.

대기행렬이론을 이용한 수요응답형 대중교통 서비스의 최적 차량 대수 산정에 관한 연구 : 인천 영종도 사례를 중심으로

박준수,김진희,이재형 대한교통학회 2022 대한교통학회지 Vol.40 No.6

최근 수요응답형 대중교통 서비스는 전통적인 대중교통 노선의 배차 간격이 크거나 아예 존재하지 않는 경우 또는 첨두시간에 집중되는 수요 처리를 보조하기 위한 도심형 교통수단으로 주목받고 있다. 하지만 무분별한 차량의 도입은 도로 위 혼잡을 증가시키며, 수요응답형 대중교통 서비스의 고질적인 문제인 서비스 운영비용을 증가시킨다. 따라서 본 연구는 대기행렬이론을 이용한 분석 모델로 수요응답형 대중교통 서비스의 최적 차량 대수를 산정하고 이에 따른 서비스 수준을 분석하였다. 이를 위하여 인천 영종도에서 실제 운행된 I-MOD의 시간대별 수요량 및 서비스 수준을 기초자료로 사용하였다. 모델 검증을 위해 실제 서비스에 성공한 수요를 기준으로 최적 차량 대수를 산정한 결과 실제 운행 대수와 매우 유사하였다. 발생한 모든 수요를 처리하기 위해서는 평균 재차 인원 5명을 기준으로 평일에는 17대, 주말에는 11대의 차량이 필요하며, 배정 대기시간과 탑승 대기시간은 각각 4.4, 8.8분으로 분석되었다. 분석 결과를 바탕으로 서비스 운영정책과 시간대별 차량 관리방안을 제안하였다. 승객의 총 대기시간의 감소를 위해 호출자의 풀을 적정량 유지하여 배정 대기시간을 조정하는 것이 적절하다. 평균 재차 인원의 경우 높게 설정할수록 최적 차량 대수는 적어지지만, 승객들의 총 통행시간이 증가하므로 수요량과 목표 서비스 수준에 맞게 조정할 필요가 있다. 최적 차량 대수는 수요량에 따라 변화하므로 시간대별로 운행하는 차량 대수를 조정하여 운영비용을 감소시키거나 평균 재차 인원을 조정하여 서비스 수준을 증가시킬 수 있다. 본 연구는 수요응답형 대중교통 서비스의 도입에 있어서 최적 서비스 설계 및 시간대별 운영정책을 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

교통수요 추정의 신뢰도 제고를 위한시간대별 방향별 O/D 구축

박오성,손의영,유정복 국토연구원 2017 국토연구 Vol.93 No.-

Inbound and outbound traffic volume in Seoul is quite different by time and by direction. The difference is so conspicuous in tolled Umyeonsan tunnel that the inbound traffic volume is higher than the outbound one during 16 hours in a day. Inbound car users are willing to pay toll fee to save travel time, while outbound car users are reluctant to pay toll fee because the need to save travel time is not big enough and other neighboring roads are not so congested. The traffic volume by direction in tolled roads depends not only upon trip purpose but also upon congestion in neighboring roads so that it is necessary to consider these road characteristics, when assigning O/D and forecasting traffic volume in roads. In reality, however, it is mostly to use peak and off-peak O/D, which is established from one-day O/D and its traffic volume proportion in those time periods. So the peak and off-peak O/D do not reflect the difference between produced and attracted trips in most zones in those time periods. This study suggests that the combined O/D, which reflects the difference between produced and attracted linked trips of each zone in most zones, should be used to forecast traffic volume by direction in Seoul. When the combined unlinked and linked O/D is established and used to forecast the traffic volume in Umyeonsan tunnel and neighboring roads, its forecasting reliability could be much improved. 서울시 교통량은 시간대별로 지역별로 유입 교통량과 유출 교통량의 차이가 크게 발생한다. 이러한 방향별 교통량 차이는 우면산터널에서 더욱 크게 나타나는데, 1일 중 16시간 동안 서울시로의 유입 교통량이 외곽지역으로의 유출교통량보다 많다. 서울시로 유입할 때에는 통행요금을 지불하더라도 통행시간이 최소가 되는 우면산터널을 이용하지만, 외곽지역으로 유출할 때에는 통행목적상 통행시간 최소화의 필요성이 적고 또한 주변 무료도로가 크게 혼잡하지 않아, 대부분 주변 무료도로를 이용하기 때문이다. 따라서 통행목적에 따라 또한 경쟁이 되는 주변 무료도로의 혼잡 상황에 따라 유료도로의 방향별 교통량은 크게 차이가 발생하므로, 이러한 통행특성을 고려하여 유료도로의 교통수요를 추정하는 것이 필요하다. 그러나 현재는 1일 수단 O/D에 집중률을 이용하여 방향별 통행량이 거의 동일한 시간대별 수단 O/D를 구축하여 교통수요를 추정하고 있다. 그 결과 경쟁이 되는 무료도로가 있는 유료도로의 교통수요가 시간대별 방향별로 제대로 추정되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 지역별 시간대별 방향별 특성을 나타내는 목적 O/D와 1일 수단 O/D를 결합하여, 지역별 시간대별 방향별 통행특성을 묘사할 수 있는 시간대별 방향별 수단 O/D를 구축하였다. 이와 같이 구축된 시간대별 방향별 수단 O/D를 이용하여 우면산터널 교통수요를 추정하여 실제 교통량과 비교한 결과, 기존의 1일 O/D와 집중률을 이용한 시간대별 O/D에 의한 방법에 비하여 시간대별 방향별 교통수요 추정에 관한 신뢰도를 향상할 수 있었다.