Development of Bus Arrival Time Estimation Model by Unit of Route Group

노선그룹단위별 버스도착시간 추정모형 연구

The convenient techniques for predicting the bus arrival time have used the data obtained from the buses belong to the same company only. Consequently, the conventional techniques have often failed to predict the bus arrival time at the downstream bus stops due to the lack of the data during congestion time period. The primary objective of this study is to overcome the weakness of the conventional techniques. The estimation model developed based on the data obtained from Bus Information System(BIS) and Bus management System(BMS). The proposed model predicts the bus arrival time at bus stops by using the data of all buses travelling same roadway section during the same time period. In the tests, the proposed model had a good accuracy of predicting the bus arrival time at the bus stops in terms of statistical measurements (e.g., root mean square error). Overall, the empirical results were very encouraging: the model maintains a prediction job during the morning and evening peak periods and delivers excellent results for the severely congested roadways that are of the most practical interest.

본 연구는 현재 국내 BIS에서 버스도착시간 및 정류소간 통행시간 산정을 위해 개별노선단위로 적용하고 있는 버스 도착시간 추정 모형의 한계점을 제시하고, 이를 극복하기 위한 방안으로 버스의 진행 방향과 정류소 구간을 고려한 노선그룹단위 버스도착시간 및 구간통행시간 추정 알고리즘을 제시하였다. 서울시 BMS에서 수집되는 버스 운행자료를 활용하여 본 연구에서 제시된 모형의 신뢰성과 적정성을 평가하였다. 모형의 검증은 서울시에서 운행 중인 간선버스 노선 중 서대문역${\rightarrow}$독립문역 구간을 운행하는 노선을 대상으로 하였으며, 서울역방향(직진), 충정로방향(좌회전), 광화문방향(우회전) 등 버스노선을 진행방향과 구간별로 그룹화하여 모형에 적용하였다. 모형의 비교평가를 위해 RMSE를 효과척도로 하여 기존 개별노선단위 모형과 본 연구에서 제시한 노선그룹단위 모형을 비교한 결과, 관측 값의 개수가 4인 경우 구간별 평균 14.8, 관측 값의 개수가 5인 경우 구간별 평균 16.8의 차이로 본 연구에서 제시한 노선그룹단위 버스도착시간 및 정류소간 통행시간 추정모형이 기존 모형보다 우수한 것으로 분석되었다.