수송에너지 모델의 구성

(1) 수송에너지 모델의 기본구조

수송에너지 모델은 철도여객, 자동차여객, 자동차화물, 해운화물의 4가지 교통 수단으로 소비되는 수송에너지를 추정하는 것을 목적으로 한다.

(수송에너지 소비)=

EC ∑

i

∑

j

d

_ij

․T

_ij ^…(Ⅰ)

EC

: 각 교통수단의 에너지소비 원단위(kcal/인 혹은 kcal/t․㎞)

T

_ij ^:

i

^지역부터

j

지역으로의 person․trip수 혹은 총톤수

d

_ij ^:

i

^지역부터

j

지역으로의 거리(㎞)

이때

T

_ij

= G․O

_i^α

․D

_j^β

․d

_ij^{γ …(Ⅱ)}

O

_i ^:

i

지역의 총교통발생수(인 혹은 톤)

D

_j ^:

j

지역의 총교통도착수(인 혹은 톤)

α,β,γ,G

: 회귀분석에서 얻어진 정수

i

지역의 총교통발생수

O

_i

= F( ACT

_i

)

^…(Ⅲ)

j

지역의 총교통도착수

D

_j

= G( ACT

_j

)

^…(Ⅲ')

ACT

_i ^:

i

^{지역의 활동변수}

F( ․),G( ․)

: 회귀분석에 의해 얻어지는 함수

지역내(

i

^지역발

i

지역착)의 총교통수송수의 추계

T

_ij

= H( ACT

_i

)

^…(Ⅲ'')

ACT

_i ^:

i

^{지역의 활동변수}

H( ․)

: 회귀분석에 의해 얻어지는 선형 함수

모델의 대상영역은 일본이고 지역단위는 도도부현으로 하고 있다. 단, 타 영역 으로부터 해양에 격리되고, 또한 타영역과의 거리가 크기 때문에 오끼나와(沖繩) 를 대상에서 빼고, 46도도부현에 대해 분석하였다. 교통발생의 특성이 교통수단 에 따라 다른 것을 고려하여, 각 교통수단별로 교통량를 추계하고 있는데, 교통 수단별 수송에너지 소비부담은 철도여객, 자동차여객, 자동차화물, 해운화물순으 로 나타나고 있다.

(2) 기본 파라미터의 추계

① 모델 파라미터 추계

지역간 거리, 지역내 1트립(톤)당 평균거리, 중령모형의 파라미터, 교통발착수 및 지역내 교통수의 추계식을 운수성 운수정책국 정보관리부편 「평성2년도 (1990) 화물지역유동표․여객지역유동표」중 1990년의 OD조사표를 이용하여 파 라미터 추정의 기준으로 하였다

② 지역간 거리 및 지역내 거리

지역간 거리를 산출하기 위해 전국 시정촌의 인구, 위도, 경도 데이터로부터 각 도도부현의 인구의 중심을 구한다. 각 도도부현의 중심간의 거리를 구하여 이 것을 지역간 거리로 하였다.

지역내 교통량의 추계에 이용하는 1트립당 지역내평균수송거리(화물의 경우 는 1톤당의 수송거리, 이하에서는 양자 모두 「지역내 평균거리」라고 한다)를 전국 균일로 산출하였다.

<표 4-1> 각 교통수단의 지역내 평균거리(㎞)

구 분 철도여객 자동차여객 자동차화물 해운화물

지역내

평균거리 9.31 12.1 24.3 48.3

지역내 평균거리(㎞)

=

총지역간교통량(톤․㎞,인․㎞) 총지역내교통수(톤,인)

③ 중력모형의 파라미터

OD조사표의 지역간 교통발생수(톤, 인)는 각 지역의 총교통발생수, 총도착수 및 지역간 거리를 구하여 회귀분석에 의해 산출하였다.

교통발착수 및 지역내 교통수의 추계식은 OD조사표의 지역내 교통발생수(톤, 인) 및 제 활동의 변수를 이용하여 회귀분석하였다. 추계식에는 제 활동변수 내 에 가장 결정계수가 큰 활동변수를 이용하였다.

④ 파라미터 수정

첫째, 철도여객에 있어서 교통수의 추계치가 지역내․지역간 모두 인구가 적

은 지역의 경우에 負가 되는 문제를 개선하기 위해 철도여객 교통수 추계식를 함수형으로 수정하였다.

둘째, 전체 총수송에너지 소비의 추계가 과대평가가 되는 문제를 개선하기 위 해 (자동차여객 및 자동차화물의 추계에 있어서 수도권 등 거리가 짧은 지역의 지역간 교통이 과대평가되어 있는 것이 원인) 중력모형의 지역간 거리의 함수가 되는 항을 적절한 함수형으로 수정하였다.

(3) 모델의 정립

① 철도여객의 에너지 소비

PRE = EC ∑

i

∑

j

d

_ij

․T

_ij ^…①

PRE

: 철도여객으로 소비되는 에너지(100억 kcal)

EC

: 철도여객의 에너지 소비 원단위 (kcal/인㎞)

T

_ij ^:

i

^현에서

j

현으로의 철도에 의한 person․trip수(1000인)

d

_ij ^:

i

^현에서

j

현으로의 거리(㎞)

② 자동차여객의 수송에너지 소비

PCE = EC ∑

i

∑

j

d

_ij

․T

_ij ^…⑥

PCE

: 자동차여객으로 소비되는 에너지(100억 kcal)

EC

: 자동차여객의 에너지 소비 원단위 (kcal/인㎞)

T

_ij ^:

i

^현에서

j

현으로의 자동차에 의한 person․trip수(1000인)

③ 자동차화물의 수송에너지 소비

FCE = EC ∑

i

∑

j

d

_ij

․T

_ij ^…⑫

FCE

: 자동차화물수송으로 소비되는 에너지(100억 kcal)

EC

: 자동차화물의 에너지 소비 원단위 (kcal/톤㎞)

T

_ij ^:

i

^현에서

j

현으로의 자동차에 의한 화물수송수(1000톤)

④ 해운화물의 수송에너지 소비의 추계

FSE = EC ∑

i

∑

j

d

_ij

․T

_ij ^…ꊉꊚ

FSE

: 해운화물수송으로 소비되는 에너지(100억 kcal)

EC

: 해운화물의 에너지 소비 원단위 (kcal/톤㎞)

T

_ij ^:

i

^현에서

j

현으로의 해운에 의한 화물수송수(1000톤)

(4) 세부 파라미터 추정 및 에너지 소비량의 추정

추정한 모델에 대한 파라미터의 추정결과는 <표 4-2>와 같고, 파라미터 추정 시에 이용한 회귀분석의 결정계수는 <표 4-3>과 같다.

에너지 소비원단위는 운수성 운수정책국 정보관리부편 「평성4년도(1992)판 운수관계 에너지 요람」의 값을 이용하였다.

<표 4-2> 수송모델 파라미터 일람표

철도여객 0.878 0.878 0.901 0.747

자동차여객 0.946 0.944 0.902 0.608

자동차화물 0.919 0.928 0.921 0.724

해운화물 0.181 0.627 0.175 0.565

주) 번호는 본문중의 식 번호를 나타냄

문서에서 요 약 (페이지 84-90)