Study on a Demand Volume Estimation Method using Population Weighted Centroids in Facility Location Problems

시설물 입지에 있어 인구 중심점 개념을 이용한 수요 규모 추정 방법 연구

This paper is to discuss analytical techniques to estimate demand sizes and volumes that determine optimal locations for multiple facilities for a given services. While demand size estimation is a core part of location modeling to enhance solution quality and practical applicability, the estimation method has been used in limited and restrict parts such as a single population centroid in a given larger census boundary area or small theoretical application experiments(e.s. census track and enumeration district). Therefore, this paper strives to develop an analytical estimation method of demand size that converts area based demand data to point based population weighted centroids. This method is free to spatial boundary units and more robust to estimate accurate demand volumes regardless of geographic boundaries. To improve the estimation accuracy, this paper uses house weighted value to the population centroid calculation process. Then the population weighted centroids are converted to individual demand points on a grid formated surface area. In turn, the population weighted centroids, demand points and network distance measures are operated into location-allocation models to examine their roles to enhance solution quality and applicability of GIS location models. Finally, this paper demonstrates the robustness of the weighted estimation method with the application of location-allocation models.

본 논문은 인구 중심점 개념을 이용하여 GIS 공간 모형에서 보다 정확한 수요 규모를 추정할 수 있는 방법을 제시하고자 하는 연구이다. 이를 위하여 본 연구에서는 면적 속성의 수요 데이터와 점형 속성의 인구 중심점(population centroid)의 개념을 활용하여 보다 정확한 수요 규모를 추정할 수 있는 방법을 제시하고 다양한 지역 및 공간 단위에도 적용될 수 있는 가능성을 제시하였다. 이를 위하여 기존의 수요 데이터 이용 방법의 한계와 제한점을 보완하고 보다 정확한 수요 규모의 추정을 위해서 주택 유형별 가중치 기반의 인구 중심점 추정 방법을 제시하였다. 추출된 인구 중심점을 기반으로 각 수요점의 위치와 수요 규모를 추정하고 인구 중심점과 수요 지점간의 거리 측정 방법을 통하여 실제 GIS 공간모형의 적용 가능성을 살펴 보았다. 이를 위하여 입지-배분 공간 모형을 사례로 시설물 입지를 위한 기본적인 수요 규모와 서비스 배분을 위한 GIS 공간 모형의 적용 가능성을 확인하였다.