역세권 기반 역별 도시철도 수요의 통행배정방법 개발 : 서울시를 중심으로 = Development Transit Assignment Method of the Urban Railway Demand Based on Catchment Area

국문 초록 (Abstract)

현재 우리나라는 대규모 도시를 중심으로 도시철도를 이용한 대중교통 활성화정책을 실시하고 있으나 경쟁적인 도시철도 건설 추진으로 인한 수요추정의 오류 등으로 운영적자가 급증하는 사례가 발생하고 있다.
일반적으로 교통수요를 추정하기 위해 사용되고 있는 방법은 4단계 모형이 대표적이며, 행정동을 교통존의 기반으로 설정하여 교통수요를 추정하고 있다. 즉 행정동별 하나의 교통존에서 행정동 전체의 모든 통행량이 발생하는 것을 가정하고 있기 때문에 존과 가까운 역으로 통행배정이 이루어져 역별로 수요를 배정하는데 매우 커다란 어려움이 있다. 따라서 통행배정단계에서 정산과정은 불가피한 상황이다. 한편 도시철도의 경우 역별 수요는 행정동보다 실제 수요가 분포하는 범위인 역세권의 특성에 더 큰 영향을 받을 수 있다. 따라서 역세권 기반 통행배정을 위해 역별 역세권 범위의 정립이 필요한 실정이다.
이러한 배경으로 본 연구에서는 역세권 범위 추정모형을 개발하고, 사례지역을 선정하여 모형에 의해 설정된 역세권을 기반으로 통행배정을 실시하여 관측수요와의 유사함을 증명하였다.
먼저 역세권의 개념을 도시철도의 수요가 분포하는 범위라 정의하여, 이에 부합되는 역세권을 설정하기 위해 도시철도 역별 수요의 실제 분포범위를 분석하였다. 접근수단별 수요의 분포범위가 상이한 것을 확인하여, 도시철도로 접근하는 수단별 역세권 범위를 추정할 수 있는 다중선형회귀모형을 개발하였다. 그 결과 도보접근 역세권의 경우 역 반경에 따른 인구분포의 정도, 버스접근 역세권의 경우 환승수단으로의 버스접근의 편리성이 각 접근수단별 역세권 범위에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
본 연구의 목적은 역세권을 기반으로 도시철도 역별 통행배정을 할 수 있도록 역세권 범위 추정모형을 개발하여, 기존 행정동 기반 존 체계를 역세권 기반으로 세분화하여 보다 정확한 통행배정 방안을 마련하고자 하는 것이다. 따라서 사례지역을 선정하여 본 연구에서 개발한 모형을 사용하여 역세권을 설정하고 이를 기반으로 통행배정을 실시하였다. 그 결과 기존의 행정동 기반 통행배정량에 비해 관측수요와의 오차율이 약 4~245%만큼 감소한 것으로 나타났다. 즉 본 연구에서 개발한 역세권 범위 추정모형을 사용한다면 실제 도시철도수요의 분포범위를 고려한 역세권 범위를 추정 가능하다는 것을 검증하였으며, 역세권 기반 통행배정 시 보다 정확한 통행배정이 가능하다는 것을 증명하였다. 이에 본 연구는 역세권 기반 존 세분화를 가능하게 하여 보다 정확한 역별 통행배정을 가능하게 할 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Nowadays, the administration has been taking Public Transportation Encouragement Policy by the urban railway in the center of the metropolis. But a heavy deficit is running high by the error about the traffic demand estimation, for competitive urban railway constructions.
General method for estimating the transportation demand is four-step models, and the need is calculated by Haengjeong-dong as a basic unit of traffic zone; it is very difficult to operate public transportation by the demand to each stations. The reason is that transit assignment is proceeded to the nearest station from zone, and it based on the assumption : traffics of one Haengjeong-dong zone driven into the entire transit of Haengjeong-dong.
Meanwhile, Demand of urban railway is affected by the catchment area than Haengjeong-dong. So Haengjeong-dong is divided into catchment area and the urban railway demand based on the area should be assigned. To do this, catchment area of each station should be classified.
Therefore, the estimation model for catchment area was developed by this study, and trip assignment is performed by using the model in order to verify it.
First of all, catchment area is defined as the range of urban railway demand and range of the actual distribution of each station were analyzed. Also it was confirmed that the demand distribution area of each transport is different. So after Multiple Linear Regression models were developed for each transportation to the urban railway. Consequently, results about the analysis are as follows; first, catchment area of walking access was most significantly affected by the percentage distribution of population. next, catchment area of bus access was most significantly affected by the convenience of transfer bus and urban railway.
This study was written in order to develop a model to estimate the catchment area for an accurate trip assignment based on catchment area. Thus, selected case study regions and catchment area were set up first, and a operation to trip assignment was followed. Consequently, the experiment has it that the error rate of observed demand is decreased from 4 to 245% compared to the transportation demand based on Haengjeong-dong. The study shows that it is possible to estimate catchment area through a estimation model for the area and operate the model accurately than the case such as catchment area trip assignment.

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서 론 1
• 제1절 연구의 배경 및 목적 1
• 제2절 연구의 범위 및 방법 2
• 1. 연구의 범위 2
• 2. 연구의 방법 3
• 제 2장 기존연구 고찰 5
• 제1절 역세권의 정의 5
• 제2절 역세권 범위 설정 및 유형화 분류 연구 7
• 제3절 역세권 기반 수요추정 관련 연구 11
• 제 3장 연구자료 구축 및 결과 13
• 제1절 역세권의 공간적 범위 설정 13
• 1. 자료의 개요 13
• 2. 2010년 전국 가구통행실태조사 자료 분석 14
• 3. 역세권 범위 설정방법 및 추정결과 16
• 제2절 역세권 범위의 영향요인 선정 21
• 1. 자료의 개요 21
• 2. 인구와 역세권 범위와의 관계분석 27
• 3. 기타 영향요인과 역세권 범위와의 관계분석 31
• 제 4장 역세권 범위와 영향요인 관계분석 33
• 제1절 분석모형의 개념 및 설명 33
• 1. 선형회귀모형 33
• 2. 다중공선성의 문제 검토 34
• 제2절 변수 선정 35
• 1. 종속변수 35
• 2. 독립변수 35
• 제3절 역세권 범위 추정모형 개발 37
• 1. 개요 37
• 2. 역세권 유형을 고려하지 않은 모형개발 38
• 3. 역세권 유형을 고려한 모형개발 43
• 4. 역세권 범위 추정모형의 통계적 검증 55
• 제 5장 역세권 기반 도시철도 통행배정 58
• 제1절 개요 58
• 제2절 역세권 기반 도시철도 통행배정방법 59
• 1. 역별 도시철도 통행배정방법 59
• 2. 역세권 기반 존 세분화 및 세분 O/D 구축 60
• 제3절 사례지역 분석 63
• 1. 사례지역 선정 63
• 2. 사례지역 역세권 범위 설정 64
• 제4절 사례지역 통행배정 67
• 1. 행정동 기반 통행배정량 및 실제 관측수요와의 비교 67
• 2. 사례지역의 역세권 기반 존 세분화 및 세분 O/D 구축 68
• 3. 사례지역 역세권 기반 통행배정 결과 71
• 제 6장 결론 및 향후 연구과제 73
• 참고문헌 77