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국문 초록 (Abstract)

제 목 : 수도권광역급행철도의 선로공용구간 열차운행 최적화 및 편 익영향 분석 연구 - GTX-C 노선을 중심으로 - 수도권의 교통망이 지속적으로 확충되고 있지만 철도의 속도경쟁력은 개선 되지 않고 있다. 확장되는 대도시권의 광역교통 문제해소와 혼잡비용을 최소 화하기 위해서는 속도경쟁력 있는 광역철도 건설 필요성이 대두되었다. 현재 1시간 이상 소요되는 서울 출퇴근 시간을 30분 이내로 대폭 단축하고, 표정속 도를 획기적으로 개선하고자 수도권광역급행철도(Great Train eXpress, 이하 GTX)가 탄생하였다. 본 연구에서는 국내 광역철도관련 법적기준과 국가상위계획을 파악하고 광 역철도 운행현황을 조사하였다. 해외사례로 영국, 프랑스, 일본의 광역급행철 도를 조사하였다. 수도권 광역철도의 공용중인 노선과 예정노선을 조사하였으 며, 수도권광역급행철도의 선로공용 계획도 조사하였다. 이를 토대로 선로공용 에 따른 문제점과 선로공용의 전제조건을 분석하였다. GTX는 초기 개발효과를 높이고자 3개 노선을 통합하여 추진하였으나, 예비 타당성조사에서 경제성 부족으로 결국 A, B, C 3개 노선을 개별 건설하는 방 안으로 추진하였다. A노선은 경제성을 확보할 수 있었지만, B 및 C 노선은 경 제성을 확보할 수 없어 재기획을 통해 확보할 수 있었다. 노선 일부 구간을 공용하고, 시점 및 종점을 연장하여 수도권 수혜지역을 확장하는 방안을 통해 경제성을 개선하였다. 경제성 확보를 위한 수도권광역급행철도의 추진경위와 노선별 공용 특성을 조사하였다. A, B, C노선 중 공용구간이 제일 많은 C노선에 대해 재기획, 기 본계획, 기본설계 및 실시설계 단계별 사업계획을 심층적으로 분석하였다. C노선의 공용구간에 대해 기존 산정된 선로용량이 아닌 열차운행도표 방식 으로 재산정한 후 첨두시간대 급행 GTX와 완행 전동차가 실질적으로 복합운 행이 가능한지 분석하였다. 공용노선 중 단일선구인 과천선의 GTX 열차운행 계획을 전동차 최근 운행시간표에 반영하여 실증 분석하였다. 과천선 선로공용으로 신설 건설비용은 절감하였지만, 운행속도 제약과 첨두 시 선로용량 한계로 인하여 기존 전동차를 감편할 수밖에 없었다. 기존 전동 차 감편 횟수에 따라 과천선의 편익은 감소하므로, 감편횟수에 따라 다수 대 안을 설정하고 편익영향 분석을 수행하였다. 신설(대안A)과 공용(대안B0~B5) 총 7개 대안에 대해 편익을 산정하였고, 신설대비 공용 대안별 편익 감소인 부(-)편익을 분석하였다. 과천선 신설 연장은 약 6.07km이며, km당 단위공사비는 실시설계 공사비를 토대로 831억원을 적용하였다. 과천선의 신설 총공사비는 5,044억원으로 산정 하였다. 공용에 따른 기존선 열차감편의 부편익은 공용대안 중 감편회수가 시 간당 5회로 가장 많은 공용대안(B5)을 선정하여 2019년말 기준 현재가치인 2,680억원으로 산정하였다. 이는 신설 건설비용의 약 53%로 경제적 타당성을 확보하였다고 할 수 있었다. 선로공용으로 인한 기존열차 감편 부편익에 대해 회귀분석을 통해 2차 다항 식 선형 추세선을 도출하였다. 추세선의 비용-부편익의 분기점을 살펴보면 1 시간당 7회이하 열차감편은 경제적으로 타당성 있음을 확인하였다. 하지만 균 형을 이루던 이용객 이동패턴이 변경되어 첨두시간대 혼잡율 증가 및 GTX 정 차역 집중 등 공용구간의 교통체계 변화가 예상되었다. 본 연구에서는 공용구간 전구간을 대상으로 서비스 수준을 검토할 수 없어 운행횟수와 감편회수가 최대구간인 과천선 구간에 대해 이용객의 이동시간을 중심으로 서비스 수준을 분석하였다. 과천선에서 GTX 적정 운행 횟수와 GTX 정차역과 미정차역에 대해서 총 4가지 Case를 통해 이동시간을 분석하였다. 기존 전동차 운행을 최대한 유지하는 범위 내에서 GTX 운행을 선로용량 허용 범위까지 추가하는 것이 정차역 및 미정차역 이용객들에게 GTX 접근성을 높 여주는 효율적인 열차운행계획임을 확인하였다. 다수의 철도사업에서 신규사업 추진시 사업타당성 확보를 위해 검토기준 없 이 선로공용을 적용하고 있었다. 이에 본 연구를 토대로 선로공용 적용시 실 질적인 검토방법 및 사전검토 기준을 제시하였다. 첫째로, 공용구간 첨두시간 대 여유 선로용량을 검토한다. 둘째로, 기존선 열차운행 실증분석을 통해 열차 감편에 대한 편익영향 분석을 수행한다. 셋째로, 공용구간의 신설 건설비용과 비교하여 비용과 부편익의 분기점을 확인한다. 마지막으로 선로공용 비용-부 편익 분석 결과를 토대로 정책적 결정, 경제성 및 사업성 판단을 수행한다. 제시한 기준을 통해 충분한 분석을 수행하여 선로공용을 적용한다면, 노선 연장에 따른 최적의 열차운행, 이용객 편의성 및 경제적 효율성을 확보할 수 있을 것이다. 핵심용어 : GTX, GTX-C, 선로공용, 선로용량, 열차운행도표, 실증분석, 열차 감편, 부편익, 편익영향, 사전검토 기준.

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제 목 : 수도권광역급행철도의 선로공용구간 열차운행 최적화 및 편 익영향 분석 연구 - GTX-C 노선을 중심으로 - 수도권의 교통망이 지속적으로 확충되고 있지만 철도의 속도경쟁력은 개선 ...

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