교통네트워크 성능평가를 통한 도심모빌리티 향상 연구

교통네트워크 성능평가를 통한 도심모빌리티 향상 연구

Study on Improving Urban Mobility Using The Transportation Network Performance Evaluation

홍다희ㆍ성현곤ㆍ이석주

1970년대 이후 우리나라의 건설 중심 도로정책은 경제 활성화, 균형 발전을 가져온 반면, 도로혼잡, 교통사고 등의 사회적 문제를 야기하고 있습니다. 특히 도시부 도로의 혼잡구간, 지체 등의 증가로 매년 수십조 원의 사회경제적 손실이 발생되고 있습니다. 증가하는 이동수요, 혼잡, 에너지 소비량 등의 사회·경제적인 문제를 해결하기 위해 미국, 유럽 등 국외에서는 다양한 방법을 모색하고 있으며, 이의 대표적인 방안으로 교통데이터를 기반으로 한 교통네트워크 성능평가(Transportation Network Performance Evaluation)가 대두되고 있습니다.

1990년부터 미국, 일본, 영국, 유럽 등에서 활발히 시행되고 있는 교통 네트워크 성능평가는 교통네트워크의 성능을 평가하는 것으로, 정량 화된 평가지표로 네트워크의 현 수준을 진단하고, 그 결과를 토대로 교통네트워크 성능을 향상시키는 것을 의미합니다. 특히 미국은 2012 년 성과기반 계획(Performance-based Planning)인 MAP-21(Moving Ahead for Progress in the 21st Century)을 입법화함으로써 교통네트 워크 성능평가를 통하여 각 주정부별 성능평가 계획과 실적달성에 따 라 예산을 지원하고 있습니다.

국내에서도 교통부문의 IT 기술발달과 더불어 정부 국정철학이 SOC 건설에서 교통운영 및 관리로 이동하면서 교통네트워크 성능평 가에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 정부에서도 향후 대도시 교통혼 잡개선사업 등을 위해 교통망 성능평가 활용계획을 가지고 있으나 아 직 국내에 적용된 사례는 없습니다.

함으로써 도심모빌리티를 평가하였습니다. 또한, 교통네트워크의 성 능이 저하 및 초과되는 요인을 분석하여 교통문제를 해소할 수 있는 효율적인 교통네트워크의 모빌리티 향상방안을 제시하였습니다. 더 나아가 교통네트워크 성능평가 도입을 위한 제도화 방안을 제시하였 습니다.

본 연구에서 제시하는 교통네트워크 성능평가를 통하여 효율적인 교통네트워크 성능향상방안을 제시함으로써 교통혼잡, 지체, 온실가 스 배출량, 에너지 소비량 등이 감소에 기여할 것으로 기대합니다.

2014년 11월 한 국 교 통 연 구 원

원장

이 창 운

요 약 ···xiii

제1장 서론 ···1

제1절 연구의 필요성 및 목적 / 1 제2절 연구의 범위 및 방법 / 3

제3절 선행연구검토 및 연구의 차별성 / 7

제2장 교통네트워크 성능평가의 개념 정립과 국내외 여건 진단 ····13

제1절 교통네트워크 성능평가의 필요성 / 14 제2절 교통네트워크 성능평가의 개념 / 16 제3절 국내외 교통네트워크 성능평가 / 23 제4절 국내외 교통네트워크 성능평가 시사점 / 47

제3장 교통네트워크 성능평가지표 선정과 잠재적 요인 도출 ···54

제1절 교통네트워크 성능평가 평가항목 및 지표선정 / 54 제2절 사례도시의 성능평가를 위한 지표 선정 및

잠재적 요인 도출 / 88

제3절 도시부 도로의 성능평가 시사점 / 123

제4장 도시부 도로의 성능평가를 통한 모빌리티 분석 및 결과 ···126 제1절 성능평가 사례도시 개요 / 126

제2절 도시부 도로의 네트워크 성능평가 모형 구축 / 138

제4절 도시 대중교통 성능평가 분석 및 해석 / 171

제5장 도시부 도로의 모빌리티 향상방안과 제도화 방안 ···182

제1절 성능평가를 통한 도시부 도로의 모빌리티 향상방안 / 182 제2절 도시부 도로의 성능평가 도입을 위한 제도화방안 / 196

제6장 결론 및 향후 연구 ···201

제1절 결론 / 201 제2절 향후 연구 / 205

참고문헌 ···209

부 록 ···217

Abstract ···273

<표 1-1> 선행연구와의 차별성 ···9

<표 1-2> 본 연구와 기존 연구의 차별성 ···10

<표 2-1> 미국 MTC(Metropolitan Transportation Commission)의 샌프란시스코 교통망 2035계획 프로젝트 평가 목적 ···15

<표 2-2> 국외 교통네트워크 성능평가 목표 ···27

<표 2-3> Florida DOT의 도로교통망에 대한 이동성 평가항목 및 지표 ···30

<표 2-4> 미국 TTI의 교통망성능평가지표 ···31

<표 2-5> CTA Service Standards에서 제시하는 지표 ···32

<표 2-6> Imperial College London(2011)의 도시교통관리부문별 성능평가지표 ···33

<표 2-7> 일본의 교통망 성능평가지표 ···34

<표 2-8> Mingzhou Jin et. al(2004)에서 제시한 5개 부문 성능평가지표 ··· 35

<표 2-9> TRB(2013)의 대중교통 성과지표 ···37

<표 2-10> 교통계획 패러다임의 변화(Litman, 2014) ···40

<표 2-11> 교통망성능평가 체계분류 ···41

<표 2-12> KTDB 교통망 성능평가연구(2013) 중 자동차부문 교통망 성능평가지표 · 41 <표 2-13> KTDB 교통망 성능평가연구(2013) 중 대중교통부문 교통망성능평가 ·· 42

<표 2-14> 대전시 교통정보센터에서 제공하는 교통통계 ···42

<표 2-15> 다수단 서비스수준 평가를 위한 평가지표 ···44

<표 2-16> 경기도 교통지표 산출방법 ···45

<표 2-17> 본 연구에서의 교통네트워크 성능평가 분석대상 ···48

<표 2-18> 국내 교통망성능평가지표 검토 ···50

<표 3-1> 본 연구에서의 교통네트워크 성능평가 분석대상 ···55

<표 3-2> 기존 교통네트워크 성능평가 항목 ···56

<표 3-5> 접근성(Accessibility) 항목의 성능평가지표 ···63

<표 3-6> 안전성(Safety) 항목의 성능평가지표 ···65

<표 3-7> 환경(Environment) 항목의 성능평가지표 ···66

<표 3-8> 비용(Cost) 항목의 성능평가지표 ···67

<표 3-9> 기타항목의 성능평가지표 ···69

<표 3-10> 6대 성능평가 항목의 중요도(단, 기타항목 제외) ···71

<표 3-11> 1차 델파이 조사결과로 선정된 성능평가지표 ···72

<표 3-12> 2차 델파이 조사결과인 성능평가지표별 중요도 점수와 순위 ···74

<표 3-13> 최종 성능평가지표(성능평가지표별 중요도 점수와 순위) ··· 76

<표 3-14> 이용DB에 따른 교통네트워크 성능평가 평가지표 ···79

<표 3-15> 이용DB에 따른 최종 교통네트워크 성능평가 평가지표 ···82

<표 3-16> 교통네트워크 성능평가 시 적용 성능평가지표 ···83

<표 3-17> 이용DB에 따른 교통네트워크 성능평가 평가지표 ···84

<표 3-18> 도시부 도로의 혼잡지수 평가항목의 비교 ···93

<표 3-19> 부천시 도로축의 전체 및 구간 통행속도의 변동성 ···94

<표 3-20> 부천시 송내대로 10구간의 오전 및 오후 첨두시 5분 간격 통행시간(초)의 통계 ···95

<표 3-21> 송내대로 북향 10구간 통행시간 신뢰성 지표 산출 ···99

<표 3-22> 송내대로 북향 10구간 속도(km/h) 지표 산출 ···100

<표 3-23> 런던 도심부 도로구간의 이동성 영향분석에서의 요인 분류 ···106

<표 3-24> 교차로 신호지체의 유형 ···110

<표 3-25> 극도의 혼잡의 기여요인(워싱턴 DC의 최악의 10일) ···114

<표 3-26> 이용DB에 따른 교통네트워크 성능평가 평가지표 ···124

<표 3-27> 교통네트워크 성능평가 시 적용 성능평가지표 ···125

<표 4-1> 부천시 도로 유형별 제한속도별 도로연장 분포현황 ···128

<표 4-2> 예비분석 도로축별 구간 및 방향별 통행속도 차이에 대한 분산분석 결과 · 137 <표 4-3> 주중 및 주말 시간대별 계절별 차량통행 지체시간의 평균 비교 ··· 140

<표 4-4> 부천시 도시부 도로(19개 축)의 링크구간별 기초통계 ···154

<표 4-5> 부천시 주요 4개 도로축의 기초통계 ···155

<표 4-8> 부천시 도시부 도로(19개 축)의 분석결과 요약 ···167

<표 4-9> 대중교통 서비스 지표 ···172

<표 4-10> 미국 TCRP의 대중교통 서비스 지표 ···173

<표 4-11> 부천시 부일로 구간을 운행하는 버스노선(2013년 6월 기준) ··· 175

<표 4-12> 부천시 부일로 구간에 위치한 버스정류장 목록 ···176

<표 5-1> 부천시 도시부 도로 전체 19개 축의 성능평가결과 요약 ··· 183

<표 5-2> 부천시 도시부 도로 전체 19개 축의 성능평가결과 요약 ··· 184

<표 5-3> 도시부 도로 성능향상방안과 전략 ···185

<표 5-4> 도로의 이동성(혼잡)의 유형별 대응전략 ···187

<표 5-5> 도로의 성능에 영향을 미치는 요인의 분류와 대응전략 ···188

<표 5-6> 도로용량의 용량 증대전략 ···189

<표 5-7> 도로의 운영개선 대응전략 ···190

<표 5-8> 수요관리 대응전략 ···192

<표 5-9> 적극적 통행관리전략의 유형별 잠재적 편익 ···194

<표 5-10> 교통네트워크 성능평가에 있어 지자체, 정부 역할 ···196

<표 5-11> 인구 50만 이상 도시의 교통량 DB 수집현황 ···200

<표 6-1> 부천시 도시부 도로 전체 19개 축의 성능평가결과 요약 ··· 203

<표 6-2> 부천시 도시부 도로 전체 19개 축의 성능평가결과 요약 ··· 204

<표 6-3> 도시부 도로 성능향상방안과 전략 ···205

<그림 1-1> 본 연구의 흐름도 ···6

<그림 1-2> 교통네트워크 성능평가를 통한 정보제공 ···7

<그림 2-1> 교통네트워크 성능평가의 개념 ···18

<그림 2-2> 미국의 교통네트워크 성능평가 구조 ···19

<그림 2-3> 일본의 교통네트워크 성능평가 과정 ···20

<그림 2-4> 일본의 교통네트워크 성능평가 사례(일본 니가타) ··· 20

<그림 2-5> 교통네트워크 성능평가의 위계, 방향 ···21

<그림 2-6> 계획기반의 성능평가 요소 ···25

<그림 2-7> 일본의 교통네트워크 성능평가 과정 ···26

<그림 2-8> OECD의 도로교통시스템의 개념도 ···26

<그림 2-9> 교통네트워크 성능평가의 위계, 방향 ···28

<그림 2-10> UITP의 도시이동성지수 평가기준 ···36

<그림 2-11> UITP의 대도시간 도시이동성지수 비교 ···36

<그림 2-12> 도로성능의 도로이용자 인지 ···39

<그림 2-13> 대전시 교통정보센터 제공 교통통계 ···43

<그림 2-14> 국내 교통망성능평가의 한계점 ···49

<그림 3-1> 본 연구의 교통네트워크 성능평가 항목 ···57

<그림 3-2> 델파이 조사를 통한 교통네트워크 성능평가지표 선정흐름 ··· 71

<그림 3-3> 교통네트워크 성능평가 총량지표(이동성, 신뢰성, 인프라 항목) ··· 86

<그림 3-4> 교통네트워크 성능평가 이동성/신뢰성 지표 ···87

<그림 3-5> 교통네트워크 성능평가지표별 상세분석 ···87

<그림 3-6> 미국 고속도로(Interstate 5) 신뢰성 지표들의 시간대별 변화패턴 비교 ··90

<그림 3-7> 도로의 구간 통행시간 산출 ···92

<그림 3-8> 송내대로 10구간 방향별 첨두시의 일별 통행시간의 분포 ···96

(송내대로 북향 10구간, 2012년 기준) ···98

<그림 3-11> 주중 및 주말 하루 통행시간 분포 (송내대로 북향 10구간, 2012년 기준) ···98

<그림 3-12> 도로 혼잡의 영향요인과 비중 ···102

<그림 3-13> 도시단위의 도로혼잡 및 신뢰성 지표의 적용 예 (포틀랜드 혼잡보고서, 2006) ···103

<그림 3-14> 통행시간 신뢰성 성능지표의 원인별 시간대별 비중 ···104

<그림 3-15> 통런던 중심부 도로구간의 혼잡원인 비중 추정결과 ···107

<그림 3-16> 교차로에서의 원인 요인별 지체시간 ···112

<그림 3-17> 교통혼잡의 7가지 원인과 결과의 구조적 관계 해부 ···115

<그림 3-18> 교통사고 발생 전후시기의 교통계수(예 : 속도)의 변동패턴 ···116

<그림 3-19> 교통체계 요소와 사고와의 구조적 관계 도해 ···118

<그림 3-20> 교통량과 사고와의 관계 ···119

<그림 3-21> 미국 5개 주의 시골지역 2차로 도로의 교통량과 사고와의 함수형태 ···120

<그림 3-22> 토지이용과 교통성능과의 구조적 관계 ···121

<그림 3-23> 보행안전과 교통체계와 토지이용과의 구조적 관계 ···122

<그림 3-24> 도시부 도로의 이동성 및 신뢰성 지표와 잠재적 요인과의 구조적 관계 설정 ···122

<그림 3-25> 본 연구의 교통네트워크 성능평가 항목 ···123

<그림 4-1> 부천시 지리적 위치 및 도로의 차로수 분포 ···127

<그림 4-2> 부천시교통정보센터 ITS 검지기 설치 위치 ···130

<그림 4-3> 송내대로 주중 및 주말의 통행속도 등고선 지도 ···131

<그림 4-4> 송내대로 도로구간 및 방향별 속도의 Box 그래프 ···132

<그림 4-5> 중동로 주중 및 주말의 통행속도 등고선 지도 ···133

<그림 4-6> 중동로 도로구간 및 방향별 속도의 Box 그래프 ···134

<그림 4-7> 부일로 주중 및 주말의 통행속도 등고선 지도 ···135

<그림 4-8> 부일로 도로구간 및 방향별 속도의 Box 그래프 ···136

<그림 4-9> 부천시 도시부 도로의 5분단위 링크 차량통행지체 분포형태 ···139

···142

<그림 4-12> 부천시 도시부 도로 축별 통행지체시간(초)의 요일별 평균 비교 ···· 142

<그림 4-13> 부천시 4개 축의 주중(수요일)/주말(일요일) 5분 단위 차량통행 지체시간 패턴 ···143

<그림 4-14> 도시부 도로의 성능에 영향을 미치는 잠재요인의 분류 ···144

<그림 4-15> 시간대별 요일별 통행특성을 고려한 분석모형의 구축(예시) ··· 146

<그림 4-16> 부천시 도시부 도로의 주요 간선축 현황 ···148

<그림 4-17> 부천시 부일로 구간 (부천역~서울외곽순환도로) ··· 174

<그림 4-18> 부천시 부일로를 통과하는 버스들의 평균 속도 ···177

<그림 4-19> 부천시 교통축 중 부일로의 링크 속도와 대중교통의 평균 통행속도 비교 ···178

<그림 4-20> 부천시 부일로를 통과하는 버스의 시간대별 평균 속도(WB) ··· 178

<그림 4-21> 부천시 부일로를 통과하는 버스의 시간대별 평균 속도(EB) ··· 179

<그림 4-22> 부천시 교통축 중 부일로의 버스승하차기간 대비 총 통과시간 ··· 179

<그림 4-23> 부천시 부일로를 통과하는 버스들의 평균 대수 ···180

<그림 5-1> 정책대응 적용시기별 계획가와 운영자의 역할과 책무 ···195

<그림 5-2> 교통네트워크 성능평가를 위한 지자체, 통합센터, 정부의 역할 ···197

<그림 5-3> 국내 교통DB 통합관리기관 및 연계시스템 구축(안) ···198

요 약

1. 연구 개요

가. 연구의 배경 및 목적

1970년대 이후 건설 중심의 도로정책으로 경제 활성화, 균형발전 등의 효과는 있었으나 도로혼잡, 지체, 교통사고 등의 사회적 문제는 지속적으 로 야기되고 있음. 이를 위해 도로신설/확장, 버스전용차로 등의 다양한 방안이 마련되고 시행되었으나 근본적인 해결책은 되지 못하고 있음 1990년대부터 미국, 영국, 호주 등에서는 이러한 교통문제를 해결하기 위해 교통데이터를 기반으로 한 교통네트워크 성능평가(Network Performance Measure)를 시행하고 있음

- 교통네트워크 성능평가(Network Performance Measure)는 언어 그대 로 교통네트워크의 성능을 평가하는 것으로서 정량화된 평가항목 및 지표를 활용하여 네트워크 성능의 현 수준을 진단하는 것을 의미함 특히 미국은 각 주정부별 교통DB 관리시스템을 통하여 수집된 교통량, 속 도 등의 교통데이터를 활용하여 각 주별로 교통네트워크 성능평가를 실시 하며, 2012년 Performance-based Planning인 MAP-21(Moving Ahead for Progress in the 21st Century)의 입법화를 통하여 각 주정부별 교통 네트워크 성능평가 계획과 실적달성에 따라 예산을 지원하고 있음

- 4년마다 성능평가 계획과 실적달성 정도를 평가하고 있으며 실적을 달성하지 못할 경우 패널티를 적용하여 예산을 감소하여 지원함

국내에서도 교통부문의 IT 발달과 더불어 SOC 건설에서 교통운영 및 관 리로 정부 국정철학이 이동하면서 교통네트워크 성능평가에 대한 관심이 높아지고 있음. 대도시 교통혼잡개선사업 등에 활용이 가능하나 아직 적 용된 사례는 없음

이에 본 연구에서는 해외에서 시행하고 있는 교통네트워크 성능평가를 도입하여 국내 교통네트워크 성능을 진단하고, 성능이 저하되는 요인을 분석하여 효율적인 교통네트워크 성능향상방안을 제시하고자 함

나. 연구의 범위 및 내용

시 공간적 범위

- 도로의 혼잡, 지체 등은 일반적으로 지역간 도로보다 도시부 도로에서 빈번히 발생하므로 본 연구에서는 도시부 도로를 대상으로 분석하고 자 함. 단, 도시부 도로 중 지역간 통행을 담당하는 일반국도, 지방도 등은 제외함

- 분석대상 사례도시는 수도권에 위치하고, 이용 교통DB(교통량, 속도 등)의 수집의 용이성 등을 고려하여 인구 100만 명급 도시이며, ITS가 구축된 도시인 부천시를 선정함

- 분석 대상도시의 구축된 ITS 및 조사를 통해 수집된 2013년 1년간 5 분 단위 링크별 통행시간 및 속도 관련 교통데이터를 활용하였으며, 성능평가 영향요인 분석 데이터는 교통시설물과 운영 관련하여서는 2012년 12월 말 기준 KTDB의 교통주제도, 링크단위 인접 블록의 토 지이용관 관련하여서는 2013년 2월 기준 안전행정부의 건축물 DB, 접 근성 지표들은 네이버 포털과 KTDB 등을 활용하여 추출함

내용적 범위

- 본 연구는 크게 두 가지로 분류되며, 연구의 흐름도는 <그림 1>과 같음

첫째, 국내외 교통네트워크 성능평가고찰을 통하여 국내교통네트워 크 성능평가의 개념정립과 평가항목/평가지표 제시

둘째, 사례도시를 대상으로 교통네트워크 성능평가, 성능저하요인 제시를 통한 네트워크 성능향상 방안 제시

<그림 1> 본 연구의 흐름도

다. 기존 연구와의 차별성

기존 교통네트워크 성능평가 관련 국내 연구는 거의 전무한 실정이며, 국외 연구도 교통데이터를 이용한 성능평가 항목과 지표선정에 대한 연 구와 이를 활용한 교통네트워크 성능평가 연구가 주임

특히, 국내외에서도 도시부 도로의 성능평가와 관련하여 체계적으로 접 근한 연구는 거의 없는 실정임

최근 도시부 도로에서의 지정체로 인하여 이동성과 정시성 등에 관심이 증대되고 있으나 이를 효과적으로 평가하고, 향상시킬 수 있는 다양한 원인을 실증하고 있지 못함

- 즉, 도시부 도로의 교통문제를 해소하기 위해서는 현재의 교통체계 수 준을 링크와 축 별로 진단함으로써 교통네트워크 향상방안의 제시가 필요함

본 연구는 국내 실정에 맞는 성능평가지표의 발굴과 성능평가모형의 구 축 및 원인진단을 실증하고 있다는 두 가지 관점에서 기존의 국내뿐만 아니라 해외의 연구와 차별성이 있음

- 첫째, 본 연구는 해외에서 시행 중인 교통네트워크 성능평가를 국내에 도입하고, 국내에 맞는 성능평가 항목과 지표를 제시하고자 함

- 둘째, 사례 도시의 교통네트워크 성능평가를 실시하여 교통네트워크의 성능저하요인 규명과 성능향상방안을 제시하고자 함

기존 연구 본 연구

- 국내의 교통네트워크 성능평가관련 연구 전무

- 국외 교통네트워크 성능평가연구는 성능평가 항목 및 지표개발연구가 주를 이룸

기존 연구와

동일

- 국내에 교통네트워크 성능평가 도입 - 해외 교통네트워크 성능평가지표 적용

본 연구 차별성

- 국내에 맞는 성능평가 항목과 지표 제시 - 사례도시의 교통네트워크 성능평가 - 교통네트워크 성능저하요인 규명 - 효율적인 교통네트워크 성능향상방안 제시

본 연구의 기대효과

- 국내 맞춤형 성능평가지표 개발

- 대상 도시의 교통네트워크 성능저하요인 규명 - 교통네트워크 성능평가결과의 정보제공

- 교통네트워크 성능평가를 통한 도시 내 혼잡, CO

2

- 대도시 교통혼잡개선사업 활용

- 도시 중·장기 계획 시, 교통네트워크 성능을 고려한 계획수립 가능

2. 국내외 교통네트워크 성능평가 가. 국내 교통네트워크 성능평가

교통네트워크 성능평가 관련 국내연구는 KTDB의 교통망 성능평가연구 (2013)를 제외하고 거의 전무한 실정임. 물론 교통수단의 서비스수준평 가, 지자체 교통정보센터에서 제공하는 지자체의 소통정보 등이 있으나, 대부분 수집되는 교통DB(통행속도 등)를 그대로 제공하는 수준에 그치고 있음. 즉 교통네트워크 성능평가의 개념은 도입되지 않았음

국내에서도 최근 교통부문의 IT 기술발달과 더불어 SOC 건설에서 교통 운영 및 관리로의 정부 국정철학이 이동하면서 교통네트워크 성능평가에 대한 관심이 높아지고 있으므로 교통네트워크 성능평가의 국내에 적용이 필요함. 이는 향후 대도시 교통혼잡개선사업 등에 활용이 가능함

교통네트워크 성능평가를 위해서는 일차적으로 교통데이터의 수집이 가 장 필요하며, 성능평가 항목과 수집되는 교통DB의 가공 및 분석을 거치 지 않은 단순 1차 자료뿐만 아니라 차량주행거리, 온실가스배출량, 혼잡, 지체 등의 가공된 2차 더 나아가 차량운행비용, 혼잡비용 등과 같은 3차 지표가 더 필요함

나. 국외 교통네트워크 성능평가

국외 교통네트워크 성능평가는 R교통DB를 활용하여 네트워크 성능향상 과 교통정책의 효과평가 및 모니터링에 목적을 두어,

교통수단, 시설, 정책에 국한되어 있지 않고, 시스템 전반(System-level)

차원의 성능평가(System as a seamless transportation network)에 중점 을 두고 있다는 것에서 국내와 차이를 보임

설정한 교통네트워크 성능목표를 달성하기 위해 정량적 평가지표로 네트 워크 성능을 평가한 후, 이에 따른 교통정책 및 계획을 실행하기 위한 재원 및 예산 배분이 이루어지는 구조임

또한, 제시한 정책방안의 사후 모니터링 결과를 제시하여 네트워크 성 능이 향상될 수 있도록 목표, 정책방안을 변경 및 관리하고 있음

단, 국외의 교통네트워크 성능평가도 성능평가 후, 어떠한 요인에 의해 네트워크의 성능이 저하되는지에 대한 원인규명과 이에 따른 효율적인 성능향상방안 연구는 미미함

이에 본 연구는 국외에서 시행 중인 교통네트워크 성능평가를 국내에 적 용하고, 국내에 맞는 성능평가 항목과 지표를 개발하고자 함

또한 사례도시에 대해 교통네트워크 성능평가를 통하여 현 네트워크 수 준을 진단하고, 성능이 저하되는 요인에 대해 분석하고자 함

- 도시부 도로의 링크, 교통축, 도시전체로 나누어 평가

- 도로성능에 영향을 미치는 요인과 도로성능(예, 통행속도 등)과의 관계 분석

- 토지이용 패턴, 건축연면적 등의 네트워크 속성변수와 관계 고려 마지막으로 교통네트워크 성능향상방안을 제시하고자 함

주: Telli E. Van der Lei et al.(2014), Performance Management practices in Europe and the USA, TRB.

주: Douglas MacDonald et al.(2004), Transportation Performance Measures in Australia, Canada, Japan, and New Zealand, U.S. DOT.

<그림 2> 미국, 일본의 교통네트워크 성능평가 사례

3. 교통네트워크 성능평가를 위한 개념정립

본 장에서는 해외의 교통네트워크 성능평가를 본 연구에 적용하기 위해 먼저 교통네트워크 성능평가의 개념을 정립하고, 네트워크 성능을 평가 할 수 있는 평가항목과 지표를 선정하고자 함

선정된 평가항목과 지표를 활용하여 사례도시의 교통네트워크 성능을 진 단하고, 네트워크 성능이 저하된 요인을 찾아 지역맞춤형 교통정책을 제 안하고자 함

가. 교통네트워크 성능평가의 개념

1) 교통네트워크 성능평가의 정의 및 목적 교통네트워크 성능평가 정의

- 교통네트워크 성능평가란 언어 그대로 교통네트워크의 성능을 평가하 는 것으로, 본 연구에서는 현 수준의 네트워크 성능을 교통데이터를 활용하여 혼잡, 지체도, 속도, 접근성 등과 같은 정량적인 평가지표로 진단 및 평가하는 것으로 정의함

교통네트워크 성능평가의 목적과 목표

- 목적 : 이용 가능한 교통DB를 기반으로 현 수준에서의 교통네트워크 의 성능을 평가하고, 평가결과를 기반으로 궁극적으로 교통네트워크의 성능향상방안을 제시하는 것

교통네트워크의 성능향상이란 교통DB, 인프라 등으로 인해 네트워 크에 나타나는 혼잡, 지체, 교통사고, 환경 등이 증가 또는 감소되는 것으로서, 예를 들면 교통네트워크 내 통행속도가 높아지거나 V/C 및 지체가 감소하는 것을 의미함

- 교통네트워크 성능평가 목표

국내는 교통네트워크 성능평가가 도입되지 않아 교통네트워크 성능 향상 목표가 부재함

그러나 본 연구는 사례도시를 대상으로 교통네트워크 성능을 평가하 고 이에 따른 교통정책을 제시하는 것이 목적이므로, 사례도시의 성 능목표는 사례도시 네트워크 상황에 맞게 설정하되 정부차원에서의 교통네트워크 성능평가 목표(안)는 대부분의 국가에서 공통적으로 적용하고 있는 목표를 적용하기로 함

정부차원에서의 공통적인 교통네트워크 성능평가 목표(안) : 교통효율(Traffic Efficiency), 교통안전(Traffic safety), 대기오염감소(Pollution Reduction),

사회통합 및 토지이용(Social Inclusion and Land Use) 향상

주: 이는 본 연구의 대안이므로, 타 지자체 교통네트워크 성능평가 진행 시, 구체적으로 설정되어야 함.

교통네트워크 성능평가의 방향

- 본 연구에서는 상향식 및 하향식 접근방법을 모두 고려하여 정부차원 의 공통적인 교통네트워크 성능목표를 설정하고, 교통네트워크 성능평 가를 통하여 각 지자체별 맞춤형 성능향상목표를 제시하되 정부가 제 시한 공통적인 목표를 고려하여 설정하도록 함

하향적 접근방법은 정부에서 목표를 설정하고, 그 목표에 따라 지자 체별 교통네트워크 성능평가의 목표 및 평가지표를 설정하는 방식 으로 영국, 호주, OECD 등 유럽에서 채택하고 있음

상향식 접근방법은 각 지자체별 교통네트워크 성능평가로 네트워크 의 성능을 진단하고, 성능향상 목표를 설정하여 국가 전체의 교통네 트워크 성능을 향상시키는 방식으로 대표적으로 미국과 일본 등에 서 적용하고 있음

자료: Van der Lei et al.(2014)

<그림 3> 교통네트워크 성능평가의 위계, 방향

나. 교통네트워크 성능평가 분석대상

구분 대상

이용주체 여객

수단 자동차, 대중교통(버스, 지하철)

공간적 분석대상 도시부 도로(지역간 도로 제외)

분석단위 링크, 교통축, 도시전체

시간적 분석대상 1시간, 평일/주말 첨두, 평일/주말 비첨두, 총량

2. 교통네트워크 성능평가 항목 및 지표 선정

교통네트워크 성능평가를 위해 교통네트워크 성능평가를 시행하고 있는 국가들의 평가항목 및 지표들을 고찰하고, 이를 바탕으로 본 연구에서의 교통네트워크 성능평가 항목과 평가지표를 도출하고자 함

가. 교통네트워크 성능평가 항목 선정

본 연구의 성능평가 항목은 교통네트워크 성능평가를 실시하고 있는 나 라들의 공통적으로 이용하고 있는 5대 성능평가 항목 즉, “이동성/정시 성(Mobility/Reliability)”, “환경(Environment)”, “안전성(Safety)”, “접근 성(Accessibility)”, “비용(Cost)”을 적용하고자 함. 단, 5대 항목 외 평가 할 수 없는 토지이용, 인프라 등을 평가할 수 있도록 기타항목을 추가로 구성하여 본 연구의 교통네트워크 성능평가 항목은 <그림 4>와 같이 여 섯 가지 항목으로 구성함

<그림 4> 본 연구의 교통네트워크 성능평가 항목

나. 교통네트워크 성능평가지표 선정

선정한 6대 성능평가 항목과 더불어 성능 평가지표를 선정하기 위해 본 연구에서는 기존 교통네트워크 성능평가를 시행하고 있는 국가들의 평가 항목별 평가지표 중 공통적인 평가지표를 검토함

검토결과, 평가지표 수가 많고 다양하므로 본 연구에서는 델파이(Delphi) 조사를 3차로 나누어 교통네트워크 성능평가지표를 선정함. 또한 델파이 조사로 선정된 지표들 중 지표산정에 필요한 DB의 수집가능여부를 고려 하여 현재 산정이 어려운 지표는 제외함

마지막으로 최종 선정된 평가지표를 공간적 분석대상에 따라 분류하여 제시함

1) 교통네트워크 성능평가 항목별 성능평가지표(본문 pp. 59~69)

기존 교통네트워크 성능평가를 시행하고 있는 국가들의 공통적인 평가지 표 146개를 <표 1>과 같이 검토함(교통네트워크 성능평가 항목별 지표 (146개) 참조, pp. 59~69). 단, 앞서 제시한 6대 성능평가 항목에 해당하 는 평가지표만을 검토함

<표 1> 교통네트워크 성능평가 항목별 검토한 평가지표 수 성능평가 항목 평가지표

(146개) 내용

이동성/정시성

(Mobility/Reliability) 56개 크게 주행속도, 주행시간, 교통량, 이용객수, 차량주행거리, 여객차량주행거리, 주행속도/시간/교통량, 기타로 분류 접근성 16개 크게 자동차, 대중교통으로 분류

안전성(Safety) 21개 사망건수, 사고율, 사망자수, 부상자수 관련 지표 환경(Environment) 18개 차량으로 발생하는 온실가스 배출량(CO2)과 대기오염물

질(NOx, SOx) 배출량으로 한정

비용(Cost) 20개 교통혼잡비용, 차량이용비용, 교통사고비용, 연료소모비용 분류

기타 15개 대부분 인프라, 대중교통운영 부문 지표

2) 델파이 조사를 통한 교통네트워크 성능평가지표의 선정

6대 항목별 146개의 다양한 성능평가지표를 제시하였으나, 평가지표 수 가 많고 다양하므로 성능평가 시 이를 모두 적용하기에는 어려움 본 연구에서는 전문가 의견을 반영할 수 있는 델파이 조사를 활용하여 성

능평가지표를 선정함. 조사대상은 교통관련 전문가 그룹으로서 지자체 공 무원, 학계, 업계, 연구직으로 5명씩, 총 20명을 대상으로 진행함

<그림 5> 델파이 조사를 통한 교통네트워크 성능평가지표 선정흐름

① 델파이 1차 조사결과

1차 델파이 조사는 교통네트워크 성능평가 항목의 중요도(7점 척도)와 146 개 지표별 교통네트워크 성능평가지표로서 선정여부를 조사함

6대 교통네트워크 성능평가 항목별 중요도를 7점 척도로 조사한 결과, 네트워크의 성능평가 항목으로서 중요한 항목은 이동성/정시성(Mobility/

Reliability), 안전성(Safety), 접근성(Accessibility)순으로 나타남(단, 기타항 목은 조사 대상에서 제외함)

네트워크 성능평가 항목 중요도 점수(평균, 7점 척도) 순위 이동성/정시성(Mobility/Reliability) 6.26 1

접근성(Accessibility) 5.89 3

안전성(Safety) 6.10 2

환경(Environment) 4.94 5

비용 5.05 4

<표 2> 6대 성능평가 항목의 중요도(단, 기타항목 제외)

◦ 검토한 총 146개의 성능평가지표 중 조사 대상자의 50% 이상이 선정한 지표는 총 51개임(제3장 중 델파이 1차 조사결과 참조, pp. 71~73)

- 이동성/정시성 항목은 18개 지표, 접근성 항목은 9개 지표, 안전성 항목 은 9개 지표, 환경은 4개 지표, 비용항목 및 기타항목은 각각 8개, 3개 지표가 선정됨

② 델파이 2차 및 3차 조사결과

델파이 2차 조사는 1차 조사에서 선정된 51개 지표를 대상으로 중요도를 7점 척도로 조사함. 평가지표별 중요도 점수는 <표 3>과 같으며, 이는 1 차 조사의 평가항목별 중요도 결과(<표 2>)를 가중치하여 제시함

1차 조사에서 선정된 평가지표(51개) 중 중요도 점수가 5점 이상(중요함) 인 지표, 44개 지표를 본 연구의 성능평가지표로 선정함. 이중 중요도가 높은 지표로는 <표 3-7>과 같이 차량통행지체(Travel Delay), 평균 주행속 도, VKT(대‧㎞)당 사고건수, VKT(대‧㎞)당 사망자수, 정류자 및 역별 정시 성 순으로 나타남

성능평가 항목 1차 델파이조사로 선정된 성능평가지표 중요도점수 순위 이동성/정시성 차량통행지체(Travel Delay) 6.89 1

평균 주행속도 6.77 2

안전성 VKT(대 )당 사고건수 6.72 3

VKT(대 )당 사망자수 6.66 4

이동성/정시성 정류장 및 역별 정시성 6.65 5

통행시간지표(TTI, Travel Time Index) 6.52 6

접근성 평균 접근통행시간 6.49 7

이동성/정시성 V/C ratio 6.46 8

혼잡심각도(CSI, Congestion Severity Index) 6.46 8

안전성 VKT(대 )당 사고율 6.42 10

이동성/정시성 여객통행지체(Person Delay) 6.40 11

안전성 VKT(대 )당 부상자수 6.24 12

이동성/정시성

서비스수준(LOS) 6.16 13

총 차량주행거리(Vehicle Kilometers

Traveled) 6.03 14

대중교통 혼잡률 6.03 14

접근성 고속도로까지의 통행시간 6.03 14

안전성

인구 1인당 사고건수 6.00 17

차량(교통량) 1대당 사고건수 6.00 17

인구 1인당 사고율 6.00 17

차량(교통량) 1대당 사망자수 6.00 17 이동성/정시성 차량(교통량) 1대당 차량통행지체 5.97 21 승용차 대비 대중교통 주행속도 5.91 22

접근성

연계 지하철 역 및 버스정류장 개소 5.85 23

대중교통 노선수 5.85 23

대중교통서비스 밀도 / 인구 5.85 23 인구1인당 대중교통 서비스 공급능력 5.85 23 이동성/정시성 총 교통량(Total Traffic Volume) 5.85 23

접근성 노선별 차량운행대수, 차량운행시간 5.79 28

노선별 배차간격 5.79 28

이동성/정시성 평균 차량주행시간 5.72 30

안전성 차량(교통량) 1대당 부상자수 5.64 31

접근성 환승률 5.62 32

기타 수단분담률 5.61 33

비용 VKT(대 )당 교통혼잡비용 5.51 34

이동성/정시성 대중교통 차량당 이용객수 5.48 35

<표 3> 2차 델파이 조사결과인 성능평가지표별 중요도 점수와 순위

성능평가 항목 1차 델파이조사로 선정된 성능평가지표 중요도점수 순위

환경 VKT(대 )당 온실가스 배출량 5.45 36

이동성/정시성 도로연장 1 당 차량주행거리 5.42 37

비용 VKT(대 )당 교통사고비용 5.41 38

환경 VKT(대 )당 대기오염물질 배출량 5.40 39

이동성/정시성 도로연장 1 당 여객차량주행거리 5.29 40

기타 주차면수/교통량, 주차면수/시가화면적 5.28 41

비용 VKT(대 )당 연료소모비용 5.26 42

이동성/정시성 차종별 교통량 5.17 43

비용 VKT(대 )당 차량이용비용 5.16 44

<표 3> 계속

3) 이용DB를 고려한 교통네트워크 성능평가지표

앞서 선정한 여섯 가지 성능평가 항목별 44개의 평가지표 중 교통량, 차 로수, 연장 등과 같이 별도의 분석 없이 수집 교통DB 그대로 이용 가능 한 평가지표가 있으며, 이용 가능한 교통DB의 부재로 현 시점에서 적용 불가능한 지표도 있음

이에 평가지표 산정에 필요한 교통DB의 수집가능여부와 산정가능여부를 고려하여 평가지표를 Basic(1차 지표), Advance(2차 지표), Future(3차 지 표)로 분류함(이용DB를 고려한 교통네트워크 성능평가지표 참조, pp.

77~81)

- Basic(1차 지표)는 필요 입력DB 수집이 가능하며, 별도의 분석과정 없 이 산정할 수 있는 지표

- Advance(2차 지표)는 필요 입력DB 수집은 가능하나 별도의 산정 및 분석이 필요한 지표

- Future(3차 지표)는 필요 교통DB의 수집이 어려워 산정이 불가능한 지표

각 성능평가지표별 이용DB 수집여부 및 산정가능여부를 고려한 결과, 44개 성능평가지표 중 현재 이용 가능한 평가지표는 총 35개 지표임

- 이동성/정시성 항목은 15개 지표, 접근성 항목은 6개 지표, 안전성 항 목은 7개 지표, 환경 항목은 1개 지표, 비용 항목은 4개, 마지막으로 기타항목은 2개 지표가 선정됨

평가 항목

중요도

순위 성능평가지표 중요도

순위 성능평가지표

이 동 성 / 정 시 성

1 차량통행지체(Travel Delay) 9 차량(교통량) 1대당 차량통행지체

2 평균 주행속도 10 승용차 대비 대중교통 주행속도

3 정류장 및 역별 정시성 11 총 교통량(Total Traffic Volume)

4 통행시간지표

(TTI, Travel Time Index) 12 평균 차량주행시간

5 V/C ratio 13 대중교통차량당 이용객수

6 혼잡심각도

(CSI, Congestion Severity Index) 14 도로연장 1 당 여객차량주행거리

7 서비스수준(LOS) 15 차종별 교통량

8 총 차량주행거리

(Vehicle Kilometers Traveled) 접

근 성

1 고속도로까지의 통행시간 4 대중교통서비스 밀도/인구

2 연계 버스정류장, 지하철 역 개소 5 노선별 차량운행대수, 차량운행시간

3 대중교통 노선수 6 노선별 배차간격

안 전 성

1 VKT(대 )당 사고건수 5 차량(교통량) 1대당 사고건수 2 VKT(대 )당 사망자수 6 차량(교통량) 1대당 사망자수 3 VKT(대 )당 부상자수 7 차량(교통량) 1대당 사망자수 4 인구 1인당 사고건수

환경 1 VKT(대 )당 온실가스 배출량

기타 3 수단분담률 6 주차면수/교통량, /시가화면적

<표 4> 이용DB에 따른 최종 교통네트워크 성능평가 평가지표

4) 시 ‧ 공간적 범위를 고려한 교통수단별 교통네트워크 성능평가

교통네트워크 성능평가지표는 평가지표별 수치가 평균, 총량, 최빈값 등 으로 다양할 수 있으며, 시 공간적으로 적용이 상이할 수 있음. 이에 본

연구에서는 앞서 선정한 35개 평가지표별로 적용값과 적용 가능한 시 공간적 범위를 제시함(시 공간적 범위를 고려한 교통수단별 교통네트워 크 성능평가 참조, pp. 81~84)

- 성과지표별 적용값: 총량, 평균, 최소, 최빈, 95% 등

- 성과지표별 시간적 범위: 평일/주말 평균(일, 시), 첨두/비첨두(일, 시), 총량(년, 일, 시)

- 성과지표별 공간적 범위: 링크, 교통축, 도시전체

본 연구는 교통네트워크 성능평가를 통해 도심모빌리티 향상방안을 연구 하는 것이 목적이므로 제4장의 사례도시에 대한 교통네트워크 성능평가 시, <표 3-9>의 이동성/정시성 항목 중 중요도가 높은 평가지표들을 이 용하고자 함

성능평가 대상수단은 자동차, 대중교통부문으로 이동성/정시성 지표 중 아래 지표를 활용하고자 함

- 자동대중교통부문: 차량통행지체, 평균 주행속도

- 대중교통부문: 정류장 및 역별 정시성, 승용차 대비 대중교통 주행속도

<표 5> 교통네트워크 성능평가 시 적용 성능평가지표

* 교통네트워크 성능평가 평가시스템

교통네트워크 성능평가지표의 총량 지표

교통네트워크 성능평가지표의 이동성/신뢰성지표

교통네트워크 성능평가지표별 상세분석

4. 사례도시의 교통망 성능평가와 성능향상방안 가. 성능평가 분석사례도시 개요

교통네트워크 성능평가 사례도시인 부천시는 동쪽 방향으로 서울시와 서 쪽 방향으로 인천시와 인접하여 위치하고 있으며, 서울과 인천 대도시와 연담화된 도시임

- 주요 고속도로는 북측지역에서 동서방향으로 서울과 인천을 연결하는 고속국도 제120호 (경인고속국도)와 함께 부천시 서측에서 남북방향으 로 연결되는 서울외곽순환도로가 있음

부천시는 <그림 6>과 같이 19개 간선도로의 421개 ITS 검지기가 구축되 어 루프검지기, 영상검지기, 노변기지국(RSE, Road Side Equipment), 단 거리 전용통신(DSRC, Dedicated Short Range Communication)을 통하

여 5분 단위의 도로구간별 교통량과 통행속도를 수집되고 있음

- 단, 통행속도, 통행시간 DB는 421개 구간에서 5분 간격으로 수집되나, 교통량은 23개 구간에서만 수집되고 있다는 한계가 있음

<그림 6> 부천시 위치 및 도로 <그림 7> 부천시 ITS검지기 설치 구간

교통혼잡이 있는 송내대로의 주중과 주말 방향별 도로구간의 5분 단위 통행속도(km/h)의 등고선 지도(contour map)는 <그림 7>과 같음

- 평일과 주말 모두 오전 첨두보다 오후 첨두시에 지체가 확산되는 패턴 을 가지고 있음. 또한 일부구간에서는 평일 대비 주말의 공간적 지체 확산의 패턴이 뚜렷함

051015Road Segment ID

0 700 1200 1800 2400

D aily Hour(hhm m)

0 20 40 60 80 100 120

SPEED 051015Road Segment ID

0 700 1200 1800 2400

D aily Hour(hhm m)

0 20 40 60 80 100 120

SPEED

(a) 평일 북향 (a) 평일 남향

051015Road Segment ID

0 700 1200 1800 2400

D aily Hour(hhm m)

0 20 40 60 80 100 120

SPEED 051015Road Segment ID

0 700 1200 1800 2400

D aily Hour(hhm m)

0 20 40 60 80 100 120

SPEED

(c) 주말 북향 (d) 주말 남향

<그림 8> 송내대로 주중 및 주말의 통행속도 등고선 지도

나. 성능평가지표 선정 및 평가결과

1) 성능평가지표 선정과 분석

도시부 도로의 성능평가를 위한 지표는 앞서 제시한 바와 같이 자동대중 교통부문은 차량통행지체, 평균주행속도, 대중교통부문은 정류장 및 역 별 정시성, 승용차 대비 대중교통 주행속도임

- 차량통행지체는 중요도 점수에서 6.89, 평균주행속도는 6.77로 각각 1 위와 2위를 차지하였으며, 전자는 주로 이용자 측면에서, 후자는 관리 자/운영자 측면에서 중요한 지표임

- 사례도시인 부천시의 이용 데이터는 UTIS 데이터로 통행속도가 거리 를 반영한 통행속도이므로 시간을 기반으로 한 차량통행지체와 의미

하는 바가 비슷함

- 최근 성능평가지표가 이용자 중심으로 변화되고 있다는 점을 감안할 때, 본 연구에서는 차량의 통행속도 보다는 통행시간을 기반으로 한 차량통행지체를 평가하는 것이 보다 바람직하다고 판단함

이에 본 연구에서는 교통네트워크 성능평가를 위해 이동성/정시성 항목 중 차량통행지체(Travel Time Delay by Car) 지표를 활용함

- 차량통행지체란 링크별 차량통행지체, 즉 링크단위의 5분 단위 평균통 행시간에서 자유통행시간(5%분위수) 뺀 값으로 정의하여 사용(미국 TTI의 차량통행지체 정의 적용)

부천시 19개 교통축의 주중과 주말 5분 단위 링크별 차량통행지체(=평균 통행시간-5%분위 차량통행시간)의 분포형태를 분석하면 주말 보다 주중 의 평균 차량통행지체 발생빈도가 더 높은 것으로 나타남(<그림 8 참조>)

- 이용자료 : 2013년 5분 단위 링크의 차량통행지체

(새벽시간대(24시~06시)와 법정공휴일(추석, 설, 광복절 등) 제외) - 주중 링크별 차량통행지체는 평균 26.82초, 최댓값 1,768초, 왜도

4.97, 첨도 77.63임

- 주말 링크별 차량통행지체는 평균 22.33초, 최댓값 1,412초, 왜도 5.26, 첨도 85.12임

(a) 주중 (b) 주말

<그림 9> 부천시 도시부 도로의 5분 단위 링크 차량통행지체 분포형태

또한, 계절과 시간대별 차량통행지체를 분석한 결과, 부천시는 여름과 오 후 첨두시(18~20시)에 차량통행지체가 많이 발생하는 것으로 나타남. 부 천시는 인천시와 서울시가 인접하여 인천시와 서울시로 출퇴근 통행량이 많아 타 도시와 다르게 오전 첨두시보다 오후 첨두시에 차량통행 지체정 도가 더 높음

구분

오전 첨두시 (06~09)

오전 비첨두시 (09~11)

점심시간 (11~14)

오후 비첨두시 (14~17)

오후 첨두시 (17~20)

저녁 시간대 (20~24)

전체

주 중

겨울 21.46 26.6 25.46 29.84 36.24 23.81 27.1 봄 20.54 25.18 23.59 27.84 32.81 23.87 25.56 여름 20.87 27.3 25.76 29.76 35.55 26.52 27.58 가을 21.68 26.63 24.46 29.12 37.04 24.19 27.11 전체 21.12 26.42 24.81 29.13 35.38 24.61 26.82

주 말

겨울 13.17 18.1 23.27 26.9 28.58 21.27 22.07 봄 11.9 18.81 23.63 26.94 27.03 20.93 21.66 여름 13.14 20.23 25 27.51 27.62 22.94 22.89 가을 12.92 19.34 24.23 28.26 29.47 21.1 22.66 전체 12.77 19.16 24.07 27.42 28.16 21.59 22.33

<표 6> 주중 및 주말 시간대별 계절별 차량통행 지체시간의 평균 비교

(단위: 초)

부천시 19개 교통축 중 차량통행지체를 기준으로 지체가 많이 발생하는 혼잡한 축은 4개 즉, 남북방향의 송내대로, 중동로, 동서방향의 부일로와 길주로로 나타남

- 차량통행지체가 높은 4개 교통축의 링크별 차량통행지체의 분포형태 는 <그림 10>과 같음

<그림 10> 부천시 평일/주말차량통행지체(19개 교통축)

(a) 주중 (b) 주말

<그림 11> 부천시 4개 주요 간선도로축의 5분 단위 링크 차량통행지체 분포형태

또한, 차량통행지체가 많이 발생하는 교통축의 통행시간지수(TTI)를 <그 림 11>과 같이 분석함. 분석결과, “송내대로”, “중동로”, “부일로”, “길주 로”는 TTI가 3.0을 초과하는 것으로 나타나 free flow 상태의 통행시간 보다 약 3배 이상의 통행시간이 소요되는 것으로 분석됨

- 통행시간지수는 free flow 상태의 통행시간과 첨두시 통행시간을 비교 한 것으로 free flow상태에 비해 첨두시 얼마나 더 많은 통행시간이 소요되는지 보여주는 지표임

주: 한국교통연구원(2013), 󰡔2013년 국가교통조사 및 DB구축사업: 교통네트워크 소통 성능지표 연구󰡕.

<그림 12> 부천시 TTI(통행시간지수)

부천시 도시부 도로의 19개 축 전체의 요일대별 차량통행지체의 평균을 분석한 결과, 일요일이 가장 낮은 지체도(19.73초)를, 금요일이 가장 높 은 지체도(27.40초)를 보이고 있음

- 지체가 높은 4개 축 중에서 가장 높은 지체를 보이는 도로축은 평일에 는 중동로이며, 주말에는 부일로로 분석됨

<그림 13> 지체가 높은 4개 교통축의 요일별 통행지체시간 비교

2) 부천시 교통네트워크 성능평가(성능에 영향을 미치는 요인 분석)

① 개요

부천시 도시부 도로의 교통네트워크 성능평가를 위해, 본 연구에서는 부천 시 전체 19개 교통축을 대상으로 시간적 범위를 주중/주말로 나누어 분석 하고, 차량통행지체가 높은 4개 교통축, “송내대로”, “중동로”, “부일로”,

“길주로”는 각각 주중/주말로 분류하여 총 열 가지로 분류하여 분석함 - 부천시 전체 19개 교통축 : 주중과 주말

- 차량통행지체가 높은 4개 교통축 : “송내대로”, “중동로”, “부일로”, “길 주로” 각각 주중/주말 분석

또한, 부천시 교통네트워크 성능에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해,

‘차량통행지체’를 교통네트워크 성능으로 가정하고, 이에 영향을 미치는 요인을 <그림 13>과 같이 크게 반복적 요인과 비반복적 요인을 고려함.

분석 대상의 공간적 범위는 구간, 교통축으로 분류함

- 반복적 요인은 도로, 교통시설물, 토지이용을, 비반복적 요인은 기상과 교통사고를 선정함

도로 : 속도제한, 차로수, 도로유형, 버스전용차로 여부 등

교통시설물 : 교차로 유형, 회전제한, 버스정류장, 철도역, 횡단보 도, 주차장 등

토지이용 : 건출물 용도, 높이, 복합도, 진출입구 위치 및 개수, 인 접 근린지역 속성 등

기상 : 기온, 강수량, 풍속 등,

교통사고 : 사고건수, 사고유형, 부상정도 등

- 본 연구에서는 비반복적 요인보다는 지속적이고 반복적인 요인에 대한 도시부 도로의 성능평가 요인에 초점을 맞춤

비반복적 요인은 정확한 시간과 위치정보DB 수집문제뿐만 아니라 그 성능저하에 대한 인과관계의 파악이 어렵다는 점에서 추후 연구 가 필요함

<그림 14> 도시부 도로의 성능에 영향을 미치는 잠재요인의 분류

② 교통네트워크 성능에 영향을 미치는 요인분석

부천시 교통네트워크 성능에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위해, 앞서 수집한 교통데이터와 영향요인 간 임의효과 일반화 선형회귀모형 (Random-Effects Generalized Least Square Regression Modeling)을 구축하여 분석함

- 임의효과 일반화 자승회귀모형은 다수준 회귀모형(Multi-Level Regression Model)이라고도 하며, 분산구성모형(Variance Component Model)과 단일 수준에서의 종속변수와 독립변수와의 관계를 추정하는 회귀모형이 합쳐진 모형임(이희연·노승철, 2013)

- 부천시 링크단위별 차량통행 지체는 시계열적으로 위계화된 데이터 구조를 지니기 때문에 서로 독립적이다라는 가정을 위배하게 되므로, 링크단위의 속성차이로 인한 지체시간의 계층 간 차이를 제어하는 임 의효과 모형의 적용이 필요함

부천시의 링크, 교통축의 차량통행지체가 종속변수이며, 분석에 이용한 영향요인은 <표 7>과 같이 1수준(시간)으로 요일, 시간, 계절을 이용하였 으며, 2수준(링크단위)으로 도로시설물, 교통운영, 토지이용, 접근성, 링 크방향을 이용함

- 도로시설물 영향요인으로는 최대속도, 차로수, 3지와 4지 교차로 유무임 - 도로운영 영향요인으로는 U-턴 허용여부와 교차로에서의 좌회전과 우

회전 금지의 유무임

- 토지이용 영향요인은 안전행정부가 구축하고 있는 새주소 사업 DB(2013년 2월 기준)를 활용하여 링크별 방향별 인접 건축물 속성정 보를 토지의 개발밀도와 복합정도임

- 접근성은 철도역 유무, 버스정류장 유무, 지하차도 유무, 고가도로 유 무, 대형쇼핑몰 거리, 웨딩홀 거리, 고속도로 IC/JC까지의 거리를 이용 하였으며, 교통주제도 KTDB와 새주소 사업 DB자료, 그리고 네이버

포털 자료를 활용하여 추출함

부천시 도시부 도로의 19개 교통축에 대한 종속변수와 설명변수의 기초 통계는 <표 7>과 같음

구분 주중(obs.=20846335) 주말(obs.=8587533) Mean Std.Dev. Mean Std.Dev.

종속변수 차량통행지체시간(초) 26.825 33.357 22.333 30.762

영향요인(독립변수) Mean Std.Dev. Mean Std.Dev.

1 수 준

요일

화요일(=1, 월요일=0) 0.209 0.407

Not Applicable 수요일(=1, 월요일=0) 0.197 0.397

목요일(=1, 월요일=0) 0.194 0.395 금요일(=1, 월요일=0) 0.195 0.396

토요일(=1, 일요일=0) Not Applicable 0.500 0.500

시간

오전비첨두시(9~11)[=1, 0=오전첨두(06~09)] 0.111 0.314 0.111 0.315 점심시간(11~14)[=1, 0=오전첨두(06~09)] 0.168 0.373 0.167 0.373 오후비첨두(14~17)[=1, 0=오전첨두(06~09)] 0.167 0.373 0.167 0.373 오후첨두(17~20)[=1, 0=오전첨두(06~09)] 0.167 0.373 0.167 0.373 저녁비첨두(20~24)[=1, 0=오전첨두(06~09)] 0.223 0.416 0.221 0.415

계절

봄(=1, 겨울=0) 0.259 0.438 0.256 0.436 여름(=1, 겨울=0) 0.256 0.436 0.266 0.442 가을(=1, 겨울=0) 0.238 0.426 0.255 0.436

2 수 준 방 향 별 링 크

도로 시설 물

최대속도(km/h) 58.189 13.171 58.189 13.171

차로수 2.564 1.107 2.564 1.107

3지 교차로(유=1, 무=0) 0.556 0.497 0.556 0.497 4지 이상 교차로(유=1, 무=0) 0.712 0.453 0.712 0.453 교통

운영

U-턴 허용(=1, 0=없음) 1.416 1.666 1.416 1.666 좌회전금지(=1, 0=없음) 0.314 0.786 0.314 0.786 우회전금지(=1, 0=없음) 0.048 0.215 0.048 0.215

토지 이용

총 건축물 연면적[단위: ] 0.184 0.271 0.184 0.271 근린생활시설 건축물 연면적[단위: ] 0.032 0.066 0.032 0.066 판매 및 영업시설 건축물 연면적[단위: ] 0.004 0.023 0.004 0.023 업무용 건축물 연면적[단위: ] 0.010 0.055 0.010 0.055 기타 건축물 연면적[단위: ] 0.022 0.051 0.022 0.051 주거-비주거 복합용도 건축물 연면적 엔트로피

지수 0.432 0.400 0.432 0.400

5개 건축물 용도 건축물

연면적 엔트로피 지수 0.264 0.219 0.264 0.219

<표 7> 부천시 도시부 도로(19개 축)의 링크구간별 기초통계