전통적으로 혼잡통행료는 교통시설의 한계사회비용과 한계개인비용의 차이를 혼잡통행료로 부과함으로써 사용자 균형(user equilibrium)상태의 도로망을 체계최적(system optimum)으로 유도하는 한계비용가격(marginal cost pricing) 또는 최적혼잡통행료(first-optimal pricing)이론에 근거를 두고 있다. 이러한 이론을 기초로 본 연구에서는 가변수요를 갖는 다계층 도로이용자를 대상으로 링크 최적혼잡통행료의 이론적 특성을 살펴보고 혼잡통행료 징수에 따른 계층간 그리고 지역간 형평성을 분석하기 위한 방법론을 연구한다. 여기서, 도로이용자가 경험하는 경로통행비용은 시간요소(통행시간)와 화폐요소(혼잡통행료)의 2가지 판단기준으로 구성되고 시간가치에 의해 하나의 단위로 전환(trade off)이 가능하다. 경로 통행비용이 시간단위로 환산될 경우, 최적혼잡통행료는 시간단위 체계최적 조건으로부터 도출될 수 있고 경로통행비용이 화폐단위로 환산될 경우, 최적혼잡통행료는 화폐단위 체계최적 조건으로부터 도출될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 체계최적 조건으로부터 도출된 최적혼잡통행료를 산정하는 모형을 개발하고 이를 통하여 계층간 형평성을 살펴본다.
전 세계적으로 차량의 숫자는 급격하게 증가하는데 비해 도로 증가율이 이에 미치지 못해 교통 체증으로 인한 경제적, 인적 손실이 국가 산업 경쟁력을 위협하는 수준이 되었다. 이를 극복하기 위해 기존의 도로교통 체계에 첨단 정보통신 및 교통, 제어 체계를 도입하여 교통혼잡 및 환경오염, 연료소비의 감소와 안전운행 확보를 위한 ITS 연구 개발이 활발하게 진행중에 있다.
도로 교통의 혼잡이 나날이 증가되고 있는 현실 상황에서 이를 해결하기 위한 새로운 도로의 무제한적 건설은 정보의 예산절약, 필요한 도로용지 확보의 어려움, 환경오염 문제 등으로 인해 현실적인 한계에 이르렀다. 따라서, 이러한 도로의 혼잡상황에 효과적으로 대처하기 위해서는 승용차를 이용하고자 하는 수요를 대량수송이 가능한 대중교통 이용수요로 전환시켜야 하며, 이를 위해서는 대중교통의 서비스수준 제고 및 운영 관리 체계 등의 개선이 필요하다. 이를 위한 전략적 및 운영적 측면에서의 대중교통계획은 미래 대중교통수요의 정확한 예측을 전제로 하여 수립되며, 이러한 수요의 예측은 필수적으로 현실을 보다 더 정확하게 묘사해 줄 수 있는 통행배정모형을 필요로 한다. 대중교통 통행배정은 규칙적인 배차시간과 정해진 노선을 운행하는 고정서비스 시스템으로 구성되어 있어서 한 링크 상에서도 여러 개의 운행노선을 고려해야 하기 때문에 승용차 통행배정과는 독립적으로 취급되어 왔으며, 이로 인해 그 동안 많은 연구가 선행되어 있지 않은 실정이다. 본 연구는 교통예측 프로그램 중의 하나인 EMME/2에서 사용하고 있는 대중교통수요 통행배정 모형인 최적전략모형(Optimal Strategy Model)의 단점을 보완하기 위한 것이다. 최적전략모형은 수요 배정시, 최적전략에 속하는 경로들에 대해 단순히 운행횟수에 비례하여 수요를 배정함으로 인해서, 예를 들면 운행횟수는 많지만 환승이 많은 경로에 수요를 많이 배정하는 것과 같은 비현실적인 결과가 발생하기도 한다. 본 연구는 이를 개선하기 위해서, 두 가지 대안을 제시했다. 먼저, 노선배정에 우선되는 최적경로 탐색시 환승노드에서의 환승에 대한 벌점을 그 노선의 운행회수에 줌으로써 환승이 많은 경로에 수요의 배정이 적게 되도록 하는 방법과 두 번째로 수요의 배정시 운행횟수가 아닌 목적지까지의 통행시간과 대시시간에 따른 확률적 배분을 통해 기존 모형의 단점을 보완하고자 했다.
지속적인 도로건설에도 불구하고 이용차량의 급증으로 인해 고속도로의 혼잡은 계속 커져 가고 있다. 이를 해결하기 위한 물리적 용량 확대 즉, 도로의 신설, 확장에는 막대한 비용뿐만 아니라 용지확보의 어려움 등으로 장기의 건설기간이 소요되어 혼잡 해소 시까지 상당기간 동안 혼잡의 지속이 불가피하다. 따라서 도로 관리주체는 소통상태가 악화되기 이전에 소통상태에 대한 지속적인 모니터링을 통해 혼잡원인 분석 및 해결대안을 제시하여 적극적으로 혼잡에 대처하는 것이 요구된다. 소통상태의 모니터링을 위해서는 소통상태를 계량적으로 표현할 수 있는 지표가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 등급(또는 설계속도)이 다른 도로에 대해 동일한 척도로 평가가 가능하고 소통원활, 혼잡 등의 상태를 구분할 수 있는 혼잡지표(종합소통지수, TCI)를 개발하였다. 또한 개발된 종합소통지수(TCI)는 고속도로 교통관리시스템(FTMS)과 같이 기 설치된 시스템으로부터 획득 가능한 교통데이터를 이용하여 혼잡도를 산출할 수 있기 때문에 기존의 FTMS를 기능적으로 보완할 수 있고 도로 관리주체가 혼잡관리에 쉽게 적용할 수 있는 장점을 지닌다. 한편, TCI의 적용성을 평가하기 위해 경부 및 서해안 고속도로에 적용하여 평균통행속도, TTI 및 TCI 결과 값을 비교하였는데, 활용도, 소통상태 표현 능력 등의 측면에서 TCI의 적용성이 우수한 것으로 나타났다.
여러 대도시에서 교통 혼잡 문제를 해결하기 위해 정확한 교통 흐름을 예측하는 다양한 연구가 진행되었다. 대부분의 연구가 과거의 교통 흐름 패턴이 미래에도 반복될 것이라는 가정하에 예측 모델을 개발하였으나 교통사고 등과 같은 뜻하지 않은 비반복적 교통 패턴을 예측하는 데에는 신뢰성이 낮게 나타났다. 이런 문제를 해결하기 위한 대안으로 지능형 교통 시스템(ITS)을 통해 얻은 빅데이터와 인공지능을 접목한 교통 흐름 예측 연구가 진행되어 왔다. 하지만 시계열 분석에 일반적으로 사용되는 알고리즘인 RNN의 경우, 단기 예측에 최적화되어 장기 예측 정확도가 낮다는 단점을 가지고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 기온과 강수량 등의 기상 정보 외에도 각종 외부 요인들을 고려하여 장기적 시점에서 교통 혼잡도를 예측하는 '심층 인공 신경망 모델'을 제안하였다. TOPIS 자료를 이용한 사례 연구 결과 서울시 주요 도로 링크의 교통 혼잡도를 90%에 가까운 정확도로 예측이 가능하였다. 추후 교통사고나 도로 공사와 같은 도로에 영향을 미치는 이벤트 데이터를 추가로 확보할 수 있다면 정확도는 더욱 높아질 것으로 예상된다.
혼잡지표는 혼잡발생지역을 계량적으로 평가하기 위해 필요하다. 지금까지의 혼잡지표의 구축은 방법론상 해당분석 시간 동안 통과하는 다수의 차량에 대한 데이터 수집을 근간으로 하는 비경제적인 실측치조사기반이라 어려움이 있었다. 이렇게 비교적 고비용으로 산정된 혼잡지표 역시 혼잡정보의 제공이라기보다는 교통운영, 교통정책의 평가 및 개발을 위해 주로 활용되어져 왔다. 본 연구는 단일 GPS Probe 차량을 이용하여 실시간으로 간선도로상의 혼잡 유무를 가릴 수 있는 모형을 개발하여 이를 통해 교통상황에 대한 정보를 (1)링크혼잡정보와 (2)링크통행속도정보를 동시에 구하여 도로이용자에게 정보를 제공함은 물론 전술한 전통적 교통영역에서도 이용이 가능하도록 하였다. 또한 간선도로상에서 신호의 영향을 고려한 모형을 구축하기 위해, 기존의 혼잡모형에 새로운 항목을 추가하여 실시간 혼잡지표 모형을 개발하였다. 이후 현장실험을 통해 모형을 검증하였으며 결론적으로 본 연구에서 제시한 실시간 혼잡모형의 현실적인 적용가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구는 단일 Probe 차량을 이용하여 경제적으로 혼잡의 유무를 가릴 수 있는 모형을 통해 실시간적인 혼잡지표를 개발하여 교통정보제공의 내용에 다양화를 추구하였다는 것에 학술적 의미가 있다.
고속도로 교통정보센터에서는 일자별 지정체 길이 및 지속시간 데이터를 수집하여 기록하고 있다. 이에 본 연구에서는 고속도로 이용자에게 제공되고 있는 VMS정보기록(로그 파일)을 사장시키지 않고 유용하게 활용할 목적으로 도로의 교통혼잡상태를 파악할 수 있는 새로운 지정체도 산출방안을 개발하였다. 이를 통해 고속도로 교통소통상태가 과거로부터 현재까지 어떠한 추세로 변화되는지 파악할 수 있도록 구간, 노선 및 전체 고속도로망에 대한 혼잡상태를 시공간적으로 비교 평가할 수 있는 방법론을 개발하였다. 한편 개발된 방법론의 검증을 위해서 경부고속도로와 영동고속도로를 대상으로 TCS 자료와의 비교를 통해 그 유용성을 확인하였으며, 이의 적용가능성을 검토하였다. 본 연구결과는 도로관리자의 입장에서 볼 때, 가장 문제가 되는 구간의 선정 및 대책 수립의 기초자료로 활용하기에 용이한 장점을 지니며, 효율적 도로관리를 위한 지표로써의 기능을 효과적으로 담당할 수 있을 것으로 판단된다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.