온실가스 배출과 교통 혼잡을 고려한 공공시설의 최적 위치 선정에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

최근 우리나라에서는 국민 소득이 증가하고 생활수준이 개선됨에 따라 차량을 통한 인적, 물적 자원의 수송이 늘어나고 있다. 이 러한 추세로 인해 대도시 지역의 교통 체증이 심화되고 있으며 통행시간비용, 사고비용, 배출가스비용 등 막대한 사회적 비용이 발 생되고 있다. 교통 계획가는 이러한 사회적 비용 발생을 최소화해야 하는 사회적 책무를 지니므로 합리적이고 객관적인 판단을 바 탕으로 각종 시설의 교통량 유발을 최소화하는 방법을 모색해야 한다. 특히 교통량 유발 시설의 입지 선정은 그 주변 교통 흐름뿐만 아니라 지역 전반의 교통망의 흐름을 바꿀 수 있기 때문에 거시적인 접근이 필요하다. 본 연구에서는 계획가의 입장에서 공공시설 입지 설계를 통해 교통 부문의 사회적 비용 발생을 최소화시키고자 한다. 이 때 비용 항목으로 시설비용, 통행비용(시간비용), 배출 비용(온실가스 배출비용)과 교통망의 혼잡도를 고려하였고, 시설 입지 모형을 풀이하기 위해 메타휴리스틱 기법 중 타부서치, 미미 틱 알고리즘, 유전자 알고리즘을 적용하였으며 통행 배정 문제를 동시에 고려한 최적화 모형을 구축하였다. 제시된 메타휴리스틱 기 법의 적용성을 다양한 크기의 교통망에 적용하여 테스트 하였으며, 사례 분석에서는 인천시 교통망에 공공시설의 일종인 복합커뮤 니티 시설의 입지 모델링을 통해 온실가스 배출량이 시설 입지 선정에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, traffic congestion in urban area cause enormous social cost including increased travel time, shipping costs, accidents and emissions. This paper suggests methodology for finding the optimal location of public facility where the total system cost for facility construction, transportation and GHG emission is minimized. Proposed model incorporates the travel routing both access to social public facilities and public travel in the whole traffic network considering traffic congestion impact. Tabu Search, Memetic algorithm and Genetic algorithm are applied to find near-optimum solution. We search for superior heuristic solution method through the numerical experiments in test networks with different sizes. The Incheon case study and a series sensitivity analyses are conducted to prove the effects of congestion, emission cost, facility size on public facility location design and total system costs.