도시계획기사 이론 학습 36. 교통계획론 교통수단 선택과 경로 할당 모델의 학습

교통수요예측은 도시를 계획하는 과정에서 미리 교통 수요를 예측하고 관리하는 것으로 도시와 도시, 도시 내에서 이동성을 확보하기 위한 필수적인 분석 방법입니다. 이번 시간에는 지난 교통수요 예측 4단계의 마지막 2가지 방법인 교통 수단선택과 노선 배정에 대하여 소개해드리겠습니다.

도로망 설계를 위한 교통수요예측 4단계

 

1. 교통 수단 선택 (Mode Choice)

교통 수단 선택은 승객이 이용할 교통 수단(자동차, 택시, 버스 등)을 예측하는 방법입니다. 교통수단 선택은 원래 교통수단분담이라는 Modal split이라는 말에서 통행자의 교통에 대한 선호 형태를 강조하기 위해서 사용되었습니다. 이 단어의 변화는 과거에는 자동차 중심의 연구가 주를 이루었지만, 현재는 사람과 교통 등 다양한 접근 방식을 통해 보다 합리적이고 일반화된 방식으로 분석하고 있다는 것을 알 수 있습니다.

 

가. 수단 선택 모델의 특성 분류

교통수단 선택은 크게 장소적 특성, 개인적 특성, 교통수단의 특성 3가지로 나뉩니다. 장소적 특성은 출발지와 목적지까지의 접근성을 의미합니다. 각 목적지까지 이동에 있어서 지형, 주거지형의 분배 위치 및 접근성, 인구밀도, 주차장의 유무, 승용차 환승 가능 유무 등 각 공간에 따른 교통 수단의 접근성에 영향을 미칩니다. 개인적 특성은 교통 수단을 선택하는 사람에 대한 특성을 의미합니다. 이는 나이, 성별, 소득, 직업, 차량 소유 여부 및 면허 보유 여부, 직장인 여부 및 물품 운반 여부 등 다양한 요소를 파악할 수 있습니다. 마지막으로 교통수단의 특성의 경우, 각 수단에 따른 요소를 의미합니다. 이는 각 수단별 통행 시간, 통행 비용, 통행 거리, 대중교통 노선의 길이, 안정성, 편의성, 쾌적성, 신뢰성 등으로 나뉩니다.

 

나. 교통 수단 분담 모델의 유형

1) 전통적 모델

대중교통과 개인 교통 수단을 목적별로 예측하거나 독립적으로 조사하는 방법입니다.

2) 통행단 수단분답모형(trip-end modal split model)

출발지와 목적지 데이터를 바탕으로 교통 수단 선택을 예측합니다.

3) 통행 교차 수단분담모형(trip-interchango modal split model)

출발지와 목적지 간 경로 교환에 초점을 맞춘 예측 방식입니다.

4) 개별행태 수단분담모형

개인의 교통 선택 행동을 세부적으로 분석하여 교통 패턴을 분류합니다.

 

 

2. 노선배정(Trip Assignment) 방법의 이해

노선배정은 교통량을 도로 네트워크 상의 경로에 분배하여, 각 경로를 통해 이동할 차량 수를 예측하는 과정입니다. 가장먼저 경로 할당 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

가. 변환 곡선법 (Conversion Curve)

정해진 기준에 따라 두 개 이상의 경로에 일정 비율로 교통량을 분배하는 방식입니다.

 

나. 전량 통행배정기법(All of Nothing)

출발지에서 목적지까지 발생하는 모든 교통은 이동 시간을 최소화하는 경로를 선택하는 방식입니다. 이 방식은 도로의 상태가 최상일 경우 개인에게 희망노선을 알려주고, 개별 사용자가 선호하는 최단 경로의 정보를 제공해줄 수 있습니다. 이 때 사용자가 대중교통과 같은 노선을 결정하는 경우에도 동일한 방식을 대입할 수 있으므로 단순하고 쉬운 모형입니다. 단, 통행이 발생하는 각 도로의 상태(용량, 시설물 종류 등)를 고려하지 않기 때문에 예측을 통해 발생한 교통량이 실제 도로 용량을 초과하는 괴리가 발생할 수 있습니다. 또한, 변수 발생으로 인한 사용자의 경로변경을 고려하지 않는 단순한 방식으로 인해 교통 수단 이용자의 개별적 행태 측면의 반영이 미흡합니다.

 

다. 용량제약 통행배정기법(capacity restrained trip assign ment)

교통량과 이동 속도의 관계를 사용해 모든 경로의 균형을 유지하며 교통을 분배하는 방식입니다. 이 방식은 분할 배정기법, 반복 배정기법, 확률 노선 배정기법, 다중 경로 선택법 등이 있습니다.

 

 

3. 교통 사업 평가와 경제 분석

이렇게 교통수요 예측의 4단계 방식을 통해 예측된 교통수요는 최종적으로 타당성을 분석하고 실행 여부를 결정하는 과정이 필요합니다. 여러 대안을 비교하여 가장 경제적이고 실현가능한 옵션을 선택하여 의사 결정자에게 교통사업의 효과에 대한 체계적인 정보를 제공해야 합니다.

 

가. 평가 분류

사전 평가

프로젝트 실행 전 도출된 대안들을 분석하여 가장 우수한 대안을 선택하는 방식입니다.이를 통해 어떠한 대안이 가장 경제성있고 현실성이 있는지 선택합니다.

 

사후 평가

프로젝트 실행 후 목표 달성 정도를 분석하는 방식입니다. 실행 전과 후를 비교하여 계획 초기에 수립한 목표치를 얼마나 달성했는지 분석하는 방식으로 교통체계관리사업0(TSM) 시행 후 교통이 원활해졌는지에 대해 평균 주행 속도 등을 측정하여 사업의 효과성을 판단합니다.

 

 

4. 교통사업 평가 방법

평가 기준에 따른 정량적, 정성적 평가를 진행하는 방법입니다.

 

가. 정량적 분석

비용과 편익을 정량적으로 평가합니다. 대표적인 평가 방법으로는 비용-편익 분석, 비용-효율성 분석, 목표 달성 분석 등이 있습니다. 평가 관점별 항목으로는 사용자 관점에서는 이동 시간, 편리성, 안전성, 신뢰성 등이 있습니다. 운영자 관점에서는 건설 비용, 운영 비용, 수익성 등이 있습니다. 지역사회 관점에서는 토지 이용 변화, 경제 효과 등이 있습니다.

 

 

5. 마치며

교통 수단 선택과 경로 할당은 교통 계획의 핵심 요소로, 교통 수요를 효과적으로 관리하고 미래의 교통 시스템을 설계하는 데 필수적인 역할을 합니다. 이를 통해 도시 교통의 효율성을 높이고, 환경과 사회적 지속 가능성을 강화할 수 있습니다.