† 교신저자, 한국철도기술연구원, 복합교통TF E-mail : [email protected]
TEL : (031)460-5846 FAX : (031)461-5621 * 한국철도기술연구원, 복합교통TF
스마트카드 데이터를 활용한 역사별 연계 환승시간 서비스 평가
Evaluation of Transfer Services based on Transit Smart Card Data
최명훈† 엄진기* 이 준* 김대성*
Myoung Hun Choi Jin Ki Eom Jun Lee Dae Sung Kim
ABSTRACT
This study analyzed the level of service on passenger transfer between metro and bus based on transit smart card data obtained in 2010. In order to evaluate the level of service on transfer, we defined the service level specially on transfer time at metro stations. The data of passenger transfer time were used in cluster analysis to classify the service level from A to F. The results show that the average transfer time from metro to bus was 6.45 minutes. The number of stations with level of service A(approximately less than 7 minutes) and B(less than 16minutes) were found to be 215 and 227stations respectively. Also, the number of stations with the level of service C and D (greater than 20 minutes for transfer) were found to be 6 stations where any type of improvement on transfer facilities is required.
1. 서 론 1.1 분석목적 하나의 목적통행에는 여러 개의 수단 통행이 존재할 수 있으며, 각 수단 통행 간에는 수단 전환을 위한 환 승시간이 소요된다. 기존 연구 사례에서도 찾아볼 수 있듯이 환승 시간은 환승 패널티라는 항목으로 차내 통 행시간보다 높은 시간가치를 부여함으로써 그 중요성이 인식되고 있다. 이는 사람들이 차내에서 소비하는 시 간보다 차외에서 소비하는 시간의 가치를 더 중요하게 여기고 있기 때문이며, 환승은 대중교통 이용 시 경로 선택의 중요한 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 2010년 집계된 스마트카드 데이터를 활용하여 수도권 도시철도 역사에서 버스 정류장까지 의 환승시간에 대한 분석을 수행한다. 집계된 개별 자료를 토대로 환승시간에 대한 서비스 수준(level of service, LOS)을 A부터 F까지 정의하고, 각 역사에 대한 서비스 평가를 시행하였다.
1.2 분석범위
본 연구에서는 수도권 도시철도 1~9호선과 인천1호선, 분당선, 중앙선, 경의선의 총 459개소 역사를 분석 대상으로 하였으며, 스마트카드 데이터는 2010년 3월 8일자 데이터를 사용한다.
1.3 스마트카드 데이터 수도권에서 사용되는 스마트카드 데이터는 18개의 column으로 구성되어 있다. 이 중 본 연구에서는 ‘카드 번호’, ‘운행출발시간’, ‘노선 ID’, '차량 ID', ‘사용자구분’, ‘승차일시’, ‘승차정류소’, ‘하차일시’, ‘하차정류소’, ' 승객 수', ‘이용거리’ 등 11개의 column을 분석 목적에 맞게 변환하여 사용하였다. (table 1) column_name domain_name 설 명 PCARD_NUM numeric 카드번호 RUN_DEPART_DTIME char 운행출발시간 TRANS_ID char 트랜잭션 ID TRANSP_METHOD_CD char 교통수단코드 TRAF_FREQ numeric 환승횟수 BUS_ROUTE_ID char 노선 ID TRANSP_BIZR_ID char 회사 ID
VEHC_ID char 차량ID
PCARD_USER_CLASS_CD char 사용자구분 RIDE_DTIME char 승차일시 RIDE_STA_ID char 승차정류소 ALIGHT_DTIME char 하차일시 ALIGHT_STA_ID char 하차정류소 PASGR_NUM numeric 승객 수 RIDE_AMT numeric 승차금액 ALIGHT_AMT numeric 하차금액 USE_DIST numeric 이용거리 STAND_DT char 사용일자
table 1. Transit smart card data
2. 연계 환승시간 연계 환승에 대한 정의는 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 첫째, 역사에서 환승을 위해 버스 정류장까지 이동한 환승 이동경로(시설규모) 둘째, 버스 정류장에서 버스를 기다리는 대기시간(연계환승) 기존 연구사례에서는 계단의 수와 엘리베이터 수, 환승이동 거리 등 실제 조사를 통하여 환승시간을 측정 하였으나, 본 연구에서는 스마트카드 데이터로부터 A역에서 하차한 시간부터 A' 정류장에서 승차한 시간을 추출하여 쉽게 환승시간을 도출하였다. 다음의 그림에서와 같이 역사 자체의 시설규모에 따른 환승에 필요한 이동시간(′)에 두 수단 간 연동 성을 고려할 수 있는 버스 대기시간(′)을 포함시킨 총 환승시간을 연계 환승시간()이라 정의하였다. 그러나 버스에서 도시철도 역사로의 환승은 버스 대기시간(′)이 포함되어 있지 않고, 버스에서 하차 태 그를 미리 찍는 경우가 많으므로 본 연구에서는 제외하였다.
fig 1. Transfer process of metro to bus
′
′ ′ and ′ ′ ′ 3. 서비스 수준 분류 현재 대중교통 두 수단간(도시철도-버스) 환승시간에 대한 서비스 평가 기준이 없기 때문에 본 연구에서 는 집계된 개별 승객 데이터를 토대로 군집분석을 통해 서비스 수준을 A부터 F까지 6단계로 분류하였다. 분 석에 사용된 데이터 개수는 시스템상의 시간적 오류와 정류장-정거장 매칭이 되지 않는 오류 데이터를 제외 한 총 88,775개이며, 도시철도 1~9호선과 인천1호선, 분당선, 중앙선, 경의선 등 총 459개소 역사를 대상으 로 하였다. 분석결과 459개소 역사에 대해 역사 1개소당 평균 200개 정도의 샘플수를 보이고 있으며, 총 환 승시간은 34,378,908초로 개인당 평균 387초의 환승시간을 보이고 있다.Total sample data(legs) 89,161 1 filter(legs) - error of system 14
2 filter(legs) - not matching 372
Valid sample data(legs) 88,775
Total transfer time(sec) 34,378,908
Average transfer time(sec/p) 387
Number of station 459
개별 승객 데이터를 토대로 SPSS K-평균 군집분석을 통한 서비스 수준 분류분석 결과 서비스 수준 A에 해당하는 환승시간은 약 7분이었으며, B는 14분, C는 24분, D는 36분, E는 51분, F는 51분 이상인 것으로 분석되었다. 약 90% 이상의 데이터가 서비스 수준 A와 B에 해당되었으며, 서비스 수준이 낮아질수록 데이터 수 역시 적어지는 패턴을 보이고 있다. 이를 토대로 각 역사별 승객의 평균 환승시간을 산출하여 역사의 환 승시간 서비스 평가를 시행하였다.
LOS number of clustering(legs) transfer time(sec)
A 60,312 ≤ 393 B 20,790 ≤ 845 C 5,205 ≤ 1,415 D 1,991 ≤ 2,176 E 249 ≤ 3,086 F 228 > 3,086
표 3 LOS classification by clustering
4. 서비스 수준 평가 분류된 서비스 수준을 기준으로 459개소 역사에 대한 연계 환승시간 서비스 평가 결과 서비스 수준 A에 해당하는 역사는 215개소, B는 227개소, C는 13개소, D는 4개소로 분석되었다. 노선별로 살펴보면 분당선이 360초로 가장 짧은 연계 환승시간을 보이고 있으며, 신설된 9호선의 경우 448초로 연계 환승시간이 가장 긴 것으로 분석되었다. 역사별로 살펴보면 중앙선의 운길산역이 79초로 가장 짧았으며, 5호선의 굽은다리역이 1,912초로 가장 긴 연계 환승시간을 보이는 것으로 분석되었다. 또한 20분이 넘는 역사도 1호선 아산역과 지행역, 5호선 고덕역과 을지로4가역과 굽은다리역, 중앙선 양정 역 등 총 6개소로 서비스 C와 D의 수준을 보이는 것으로 분석되었다.
A B C D E F timeAverageLOS
Line 1 48 31 2 2 0 0 371 A Line 2 24 24 2 0 0 0 395 B Line 3 21 18 0 0 0 0 391 B Line 4 22 19 3 0 0 0 376 A Line 5 13 32 2 2 0 0 417 B Line 6 19 15 1 0 0 0 372 A Line 7 19 23 0 0 0 0 398 B Line 8 4 13 0 0 0 0 404 B Line 9 7 15 1 0 0 0 448 B Bundang 12 8 0 0 0 0 360 A Gyeongui 8 9 0 0 0 0 398 B Incheon 1 10 12 1 0 0 0 426 B Central 8 8 1 0 0 0 365 A Total 215 227 13 4 0 0 - -표 4 LOS anlaysis 주 : 역사별 환승시간 서비스 평가는 부록 참고
5. 결 론 대중교통 중심으로의 교통체계 개편이 시급한 상황에 대중교통 서비스 평가 결과는 승객을 유인할 수 있는 중요한 요인으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 2010년 집계된 스마트카드 데이터를 활용하여 대중교통 수 단인 도시철도와 버스의 환승시간에 대한 서비스 평가 기준을 제시하였으며 역사별로 분석하였다. 환승시간에 대한 서비스 수준 분류는 SPSS의 군집분석을 통해 A부터 F까지 총 6개 단계로 분류하였으며, 분류결과 90% 이상의 승객이 서비스 수준 A와 B에 해당하는 14분 이내에 환승하고 있음을 알 수 있었다. 도시철도 역사 총 459개에 대한 서비스 평가 결과 95% 이상의 역사가 서비스 수준 A와 B에 해당된 반면 환승시간이 20분이 넘는 C와 D의 서비스 수준을 보이는 6개소 역사는 차후 연계 환승체계의 재구축이 필요 할 것으로 판단되었다. 본 연구에서는 대중교통인 도시철도와 버스의 환승에 대한 서비스 평가를 제시하였다. 현재의 환승체계를 평가하고 개선함으로써 대중교통 중심으로의 교통체계 개편에 힘을 실을 것으로 판단된다. 참고문헌 1. Max-Plus 대수를 이용한 환승 스케줄 시 간표 작성 및 분석. 박범환, 2006 2. 고속버스터미널 이용자의 환승행태에 기반을 둔 환승저항 모형 구축 연구, 김황배 외, 2010 3. 도시철도역사의 환승저항 모형 구축 연구, 김황배 외, 2010 4. 버스 동시환승체계의 적용과 효과분석, 신용은 외, 2008 5. 대중교통 정보제공을 위한 맞춤형 경로탐색 알고리즘 개발, 신성일 외, 2008
Station Tr-time LOS Station Tr-time LOS Station Tr-time LOS 1호선 송내역 282 A 동대문운 972 C 가능역 344 A 송탄역 323 A 뚝섬역 349 A 가산디지 290 A 수원역 454 B 문래역 421 B 간석역 363 A 시청역 521 B 방배역 326 A 개봉역 345 A 신설동역 261 A 봉천역 269 A 관악역 316 A 신이문역 224 A 사당역 440 B 광명역 377 A 아산역 1643 D 삼성역 332 A 구로역 496 B 안양역 518 B 상왕십리 342 A 구일역 359 A 역곡역 344 A 서울대입 415 B 군포역 607 B 영등포역 488 B 서초역 324 A 금정역 231 A 오류동역 485 B 선릉역 358 A 금천구청 207 A 오산대역 470 B 성내역 531 B 남영역 337 A 오산역 471 B 성수역 367 A 노량진역 317 A 온수역 213 A 시청역 593 B 녹양역 334 A 외대앞역 828 B 신답역 274 A 녹천역 410 B 용산역 564 B 신당역 524 B 대방역 277 A 월계역 216 A 신대방역 279 A 덕계역 242 A 의왕역 349 A 신도림역 371 A 덕정역 184 A 의정부역 599 B 신림역 348 A 도봉산역 239 A 인천역 256 A 신설동역 424 B 도봉역 292 A 제기동역 545 B 신정네거 474 B 도화역 809 B 제물포역 344 A 신천역 691 B 독산역 314 A 종각역 549 B 신촌역 442 B 동대문역 544 B 종로3가역 709 B 아현역 373 A 동두천 중 925 C 종로5가역 468 B 양천구청 297 A 동두천역 338 A 주내역 204 A 역삼역 463 B 동묘앞역 702 B 주안역 407 B 영등포구 331 A 동암역 231 A 중동역 421 B 왕십리역 531 B 동인천역 329 A 지제역 335 A 용답역 476 B 망월사역 407 B 지행역 1863 D 용두역 503 B 명학역 275 A 진위역 374 A 을지로3가 733 B 방학역 853 C 청량리하 374 A 을지로4가 964 C 백운역 303 A 평택역 527 B 을지로입 540 B 병점역 386 A 화서역 473 B 이대역 503 B 보산역 218 A 회기역 245 A 잠실역 474 B 부개역 182 A 회룡역 423 B 종합운동 211 A 부천역 573 B 평 균 371 A 충정로역 620 B 부평역 635 B 2호선 한양대역 407 B 서울역 529 B 강남역 574 B 합정역 444 B 서정리역 409 B 강변역 339 A 홍대입구 310 A 석계역 269 A 건대입구 426 B 평 균 395 B 석수역 208 A 교대역 325 A 3호선 성균관대 353 A 구로디지 325 A 경복궁역 403 B 성북역 367 A 구의역 384 A 고속터미 659 B 세류역 314 A 까치산역 410 B 구파발역 397 B 세마역 418 B 낙성대역 391 A 금호역 307 A 소사역 261 A 당산역 328 A 남부터미 354 A 소요산역 240 A 대림역 192 A 녹번역 375 A 부록 : 역사별 연계환승시간 LOS 평가
Station Tr-time LOS Station Tr-time LOS Station Tr-time LOS 대곡역 266 A 선바위역 330 A 여의나루 307 A 대청역 408 B 성신여대 417 B 여의도역 353 A 대치역 481 B 수리산역 362 A 영등포구 583 B 대화역 412 B 수유역 330 A 영등포시 518 B 도곡역 339 A 숙대입구 375 A 오목교역 540 B 독립문역 342 A 신용산역 393 B 올림픽공 356 A 동대입구 387 A 쌍문역 293 A 왕십리역 459 B 마두역 469 B 안산역 337 A 우장산역 457 B 매봉역 359 A 오이도역 439 B 을지로4가 1494 D 무악재역 262 A 이수 442 B 장한평역 383 A 백석역 340 A 이촌역 442 B 종로3가역 575 B 불광역 623 B 인덕원역 305 A 천호역 480 B 삼송역 313 A 정부과천 531 B 청구역 340 A 수서역 472 B 정왕역 272 A 충정로역 288 A 신사역 367 A 중앙역 362 A 행당역 657 B 안국역 334 A 창동역 324 A 화곡역 469 B 압구정역 446 B 충무로역 441 B 평 균 417 B 약수역 462 B 평촌역 422 B 6호선 양재역 382 A 한대앞역 262 A 고려대역 279 A 연신내역 439 B 한성대입 343 A 공덕역 375 A 오금역 351 A 혜화역 346 A 광흥창역 359 A 옥수역 120 A 회현역 851 C 구산역 664 B 원당역 260 A 평 균 376 A 녹사평역 484 B 을지로3가 670 B 5호선 대흥역 364 A 일원역 331 A 강동역 373 A 돌곶이역 254 A 잠원역 830 B 개롱역 462 B 동묘앞역 559 B 정발산역 513 B 개화산역 413 B 디지털미 328 A 종로3가역 292 A 거여역 431 B 마포구청 378 A 주엽역 591 B 고덕역 1334 C 망원역 384 A 지축역 212 A 공덕역 459 B 버티고개 323 A 학여울역 814 B 광나루역 404 B 보문역 301 A 홍제역 407 B 광화문역 472 B 봉화산역 387 A 화정역 283 A 군자역 444 B 불광역 953 C 평 균 391 B 굽은다리 1912 D 삼각지역 340 A 4호선 길동역 790 B 상수역 756 B 고잔역 245 A 김포공항 767 B 상월곡역 693 B 공단역 423 B 답십리역 420 B 새절역 301 A 과천역 580 B 동대문운 1012 C 석계역 386 A 길음역 328 A 둔촌동역 442 B 신당역 567 B 남태령역 149 A 마곡역 419 B 안암역 403 B 노원역 314 A 마장역 481 B 약수역 310 A 당고개역 236 A 마천역 720 B 역촌역 440 B 대야미역 321 A 마포역 457 B 월곡역 481 B 동대문역 855 C 명일역 401 B 월드컵경 513 B 동대문운 479 B 목동역 336 A 응암역 322 A 동작역 499 B 발산역 336 A 이태원역 397 B 명동역 874 C 방이역 449 B 증산역 429 B 미아삼거 384 A 방화역 643 B 창신역 474 B 미아역 475 B 상일동역 344 A 태릉입구 443 B 반월역 498 B 서대문역 393 B 한강진역 319 A 범계역 407 B 송정역 385 A 합정역 487 B 사당역 522 B 신금호역 357 A 화랑대역 364 A 산본역 520 B 신길역 422 B 효창공원 343 A 삼각지역 610 B 신정역 260 A 평 균 372 A 상계역 311 A 아차산역 443 B 7호선 상록수역 289 A 애오개역 802 B 가산디지 325 A 서울역 513 B 양평역 625 B 강남구청 380 A 계속
Station Tr-time LOS Station Tr-time LOS Station Tr-time LOS 건대입구 588 B 장지역 454 B 백마역 261 A 고속터미 635 B 천호역 470 B 서울역 537 B 공릉역 424 B 평 균 404 B 수색역 413 B 광명사거 363 A 9호선 신촌역 358 A 군자역 580 B 가양역 551 B 운정역 197 A 남구로역 434 B 개화역 390 A 월롱역 529 B 남성역 535 B 고속터미 379 A 일산역 486 B 내방역 389 A 공항시장 365 A 탄현역 581 B 노원역 680 B 구반포역 679 B 파주역 347 A 논현역 393 B 국회의사 616 B 풍산역 409 B 대림역 374 A 김포공항 771 B 행신역 208 A 도봉산역 275 A 노들역 363 A 평 균 398 B 뚝섬유원 296 A 노량진역 391 A 인천1호선 마들역 519 B 당산역 425 B 간석오거 364 A 먹골역 399 B 등촌역 415 B 갈산역 391 A 면목역 346 A 사평역 828 B 경인교대 602 B 반포역 330 A 샛강역 548 B 계산역 394 B 보라매역 352 A 선유도역 458 B 계양역 373 A 사가정역 352 A 신논현역 531 B 귤현역 233 A 상도역 370 A 신목동역 414 B 동막역 325 A 상봉역 449 B 신반포역 409 B 동수역 583 B 수락산역 315 A 신방화역 540 B 동춘역 303 A 숭실대입 341 A 양천향교 345 A 문학경기 556 B 신대방삼 484 B 여의도역 424 B 박촌역 434 B 신풍역 384 A 염창역 309 A 부평구청 517 B 어린이대 443 B 증미역 920 C 부평삼거 338 A 온수역 274 A 흑석(중앙 474 B 부평시장 337 A 용마산역 324 A 평 균 448 B 부평역 532 B 이수 512 B 분당선 선학역 285 A 장승배기 424 B 개포동역 268 A 신연수역 415 B 장암역 478 B 경원대역 244 A 예술회관 993 C 중계역 464 B 구룡역 540 B 원인재역 345 A 중곡역 480 B 대모산입 349 A 인천시청 546 B 중화역 359 A 도곡역 358 A 인천터미 740 B 천왕역 490 B 모란역 396 B 임학역 414 B 철산역 495 B 미금역 377 A 작전역 399 B 청담역 296 A 보정역 222 A 평 균 426 B 태릉입구 516 B 서현역 494 B 중앙선 하계역 511 B 선릉역 335 A 구리역 330 A 학동역 472 B 수내역 614 B 덕소역 201 A 평 균 398 B 수서역 382 A 도농역 307 A 8호선 신길역 400 B 도심역 208 A 가락시장 621 B 야탑역 410 B 망우역 614 B 강동구청 451 B 오리역 355 A 서빙고역 464 B 남한산성 244 A 이매역 465 B 양수역 645 B 단대오거 394 B 정자역 332 A 양원역 393 A 모란역 680 B 죽전역 260 A 양정역 1375 C 몽촌토성 352 A 태평역 399 B 왕십리역 732 B 문정역 672 B 한티역 325 A 운길산역 79 A 복정역 410 B 평 균 360 A 응봉역 426 B 산성역 334 A 경의선 이촌역 458 B 석촌역 439 B 가좌역 314 A 중랑역 363 A 송파역 397 B 금릉역 623 B 청량리상 357 A 수진역 711 B 금촌역 383 A 팔당역 513 B 신흥역 741 B 능곡역 538 B 한남역 471 B 암사역 331 A 디지털미 358 A 평 균 365 A 잠실역 554 B 문산역 629 B 계속
