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ㆍ	기고칼럼
ㆍ년/월/일	2013-08

교통수요예측 프로그램 이용한 환승주차장 규모 계획에 관한 연구
교통수요예측 프로그램을 이용한 대규모 행사의
환승주차장 규모 계획에 관한 연구

A Study on Park and Ride Lots Scale Planning Using Travel Demand
Forecasting Software in case of Large Scale Events

김도경 (서울시립대학교 교수)
심재우 ((주)동명기술공단 교통계획부 과장)

Ⅰ. 서론

1. 연구 배경 및 목적
국내에서는 1993년 대전세계박람회를 비롯, 2002년 한·일 월드컵, 2012년 여수세계박람회 등 많은 대규모 행사가 개최된 바 있으며 오는 2018년 평창동계올림픽 등 크고 작은 국제행사가 열릴 예정이다.
대규모 행사의 관람객은 대도시 지역을 제외하고 승용차를 이용하는 비율이 50% 이상을 차지한다. 교통수단 중 도로에 많은 영향을 미치는 승용차 등 개인교통수단을 수용하기에는 일반적으로 접근도로망의 용량 부족으로 인한 극심한 교통정체가 발생된다. 도로 확장은 제약적이므로 개인교통수단을 수용할 수 있는 대규모 환승주차장이 필요하다 할 것이다. 이 또한 도로의 용량 초과로 인해 수요만큼 환승주차장을 이용하지 못하는 문제점이 발생하고 있다. 행사를 계획하는 정책결정자는 이러한 교통수단을 수용하기 위해 어느 정도 규모의 교통시설을 설치하여야 하는 것에 대한 판단이 필요하다.
따라서 본 연구에서는 실질적인 접근도로의 도로용량을 고려한 시설규모 결정이 중요하다고 판단돼 대규모 행사시 환승주차장 주요 접근도로의 도로용량 제약을 고려한 환승주차장 규모결정방법을 연구하고자 한다.

2. 연구의 수행방법
본 연구에서는 접근도로 용량이 환승주차장 규모 결정에 영향을 미친다는 점에 초점을 맞췄다. 우선 서비스를 제공할 접근도로의 교통량 대 용량비 임계값을 설정하고 행사 개최로 인한 관람객 O/D와 비관람객 O/D를 이용한 통행배정을 실시한다. 배정된 교통량이 임계값에 만족하도록 반복해 환승주차장 규모결정 기준교통량을 산출한다. 시간대별 분포비를 이용한 누적주차법을 이용해 주차규모를 산정하고 방법론 미적용시 주차규모와 적용시 주차규모 산정 결과를 비교·검토한다.

Ⅱ. 본론

1. 이론적 고찰
1) 환승시설 개념 및 종류
‘환승’이란, 통행자가 이동할 때 두 개 이상의 교통수단을 이용해 출발지에서 목적지까지 통행을 위해 첫번째 교통수단에서 다음 교통수단에 승차하기 위해 갈아타는 행위라 할 수 있다. 환승시설 종류에는 교통수단 이용자가 다른 교통수단을 이용하는데 편리한 시설로, 환승정류소, 환승주차장, 환승센터, 복합환승센터 등이 있다.
2) 주차규모 산정방법
과거추세연장법은 개략적이고 단기적인 주차수요추정에 적합한 방법으로 실무자들이 이해하기 쉽고 적용이 편리한 장점이 있는 반면, 개괄적이므로 신뢰성이 떨어지는 부분이 있다. 주차발생원단위법은 적용변수가 간단하며, 교통패턴이 크게 변하지 않는 상태에서 단기적 주차수요예측에 비교적 높은 신뢰성을 가지나 주차발생원단위가 변하는 경우 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.
건물연면적원단위법은 현재의 토지이용의 용도별 연면적과 총 주차대수를 회귀분석을 이용해 파라미터를 도출, 장래 수요를 추정하는 방법과 용도에 따른 연면적당 주차발생량을 구한 후 장래 용도별 연면적을 곱해 주차수요를 산출하는 방법이 있다. 누적주차수요 추정법은 단위시간 동안 도착하는 주차차량의 평균 도착대수를 산출해 총 주차수요를 예측하고, 용도별 주차특성의 산출에 따른 용도별 누적주차수요를 예측한다. 이에 따라 단위시간 동안 누적주차의 변화를 알 수 있으므로 올바른 주차정책 제시에 도움이 될 수 있는 방법이다.

2. 선행연구 고찰
김남호는 새로운 관람 시설물 건축을 가정해 현재의 주변 교통상황을 분석하고 향후 시간 변화에 따른 교통량 변환과 새로운 시설물의 유인교통량을 관람시설이라는 특성에 맞춰 예측하는 방법을 제시했고, 확보된 주차장을 행사가 없는 시기에 활용할 있는 방안을 제시했다.
이영우는 대규모 행사시 주차장 이용실태에 대한 분석을 통해 향후 주차장 공급 및 운영대책에 대한 연구를 실시했으며, 연구 결과 대규모 행사시 행사장 주변 주차장을 이용하려는 수요는 많지만 셔틀버스 등으로 환승이 필요한 외곽주차장 이용수요는 극히 저조한 것으로 분석돼 외곽주차장의 대규모 주차면 공급은 비효율적인 것으로 분석했다.

3. 연구대상 및 방법론 설정
1) 연구대상 설정 및 대상 현황
연구대상 대규모 행사는 2012 여수세계엑스포를 대상으로 연구를 진행했다. 여수는 국토 최남단 반도에 위치한 주머니형 구조로 지역간 유출입 통행이 제한돼 있어, 광역적 관람수요 처리에 매우 불리한 조건이며 내륙 도시와 접근성도 낮은 편이다.
주요 교통시설로는 순천~완주고속도로가 국도 17호선과 연계되어 있고, 전라선이 복선전철화돼 여수 구시가지까지 연결되며 여수공항이 운영 중에 있다. 접근도로는 왕복 4차로인 국도 17호선이 운영 중에 있으며 박람회 개최에 맞춰 왕복 4차로인 국도17호선 대체우회도로와 여수 산단진입도로가 개통됐다.
본 연구에서는 분석대상 가로 및 환승주차장으로 여수세계박람회의 순천·호남 방면 환승주차장과 주요 접근도로(국도17호선 대체우회도로, 왕복4차로)을 대상으로 했다.
여수세계박람회의 경우 총 3차례의 관람객 수요조사를 실시했으며, 본 연구에서는 3차 관람객 수요조사가 확정·배포되지 않은 관계로 2차 관람객 수요조사 자료를 사용했다. 2012년 여수세계박람회 총 관람객수는 약 1,048만명으로 예측됐다. 지역별로 예측된 관람객수는 관람객 O/D 구축의 기초자료로 활용했다.
2) 규모결정 방법
분석대상 접근가로가 제공할 수 있는 서비스 목표를 설정했다. 본 연구에서는 접근가로의 서비스 목표를 서비스 수준 ‘D’로 설정했으며, 도로용량편람 중 고속도로 기본구간의 설계속도 80kph의 서비스수준 임계 V/C값인 0.75를 기준으로 했다. 교통수요예측 툴(Tool)은 Emme/2를 이용했다.
전형적인 4단계 수요예측 방법론을 사용했으며, 국가교통DB센터에서 제공하는 O/D 및 Network 자료를 사용했다. KTDB의 전국권 존 249개, 영향권인 여수시, 순천시, 광양시 세분화 존 67개, 박람회장 추가존 1개, 환승주차장 추가 존 7개 등 총 324개의 교통분석존(Traffic Analysis Zone, TAZ)으로 세분화했다. 교통분석 Network 속성값의 입력오류 또는 누락된 네트워크가 있는 경우 현실에 부합하게 수정했다.
대규모 행사 개최시 해당지역을 통행하는 교통량은 행사를 관람하기 위한 방문객 교통량(Volume of Tourist, Volt)과 행사를 관람하지 않고 평소 해당지역을 통행하는 비관람객 교통량(Volume of Non-Tourist, Volnt)으로 구분했다. 박람회조직위에서 수행한 시도별 관람객 예측치를 사용해 관람객 O/D를 구축했다. 비관람객 교통량(Volnt) 추정을 위한 O/D는 KTDB 기준년도 O/D를 박람회 개최년도인 2012년으로 보정해 사용했다. 또 환승주차장에 배정된 승용차 교통량은 환승 특성상 환승주차장에서 박람회장까지 관람객을 수송하는 셔틀버스 운행을 고려해야 한다. 따라서 셔틀버스 운행대수를 O/D에 반영했다.
구축된 관람객 및 비관람객 O/D와 장래 교통분석 Network를 이용해 통행배정을 실시하면 관람객 교통량(Volt)과 비관람객 교통량(Volnt)이 산출된다. 분석대상 가로의 첨두시간 총 교통량(Voln)이 대상 가로의 서비스 목표인 V/C 0.75를 만족하는지 판단한다. 대상 가로의 첨두시간 총 교통량(Voln)의 교통량 대 용량비(V/C)가 임계치(0.75) 이하가 되도록 반복적으로 수행해 환승주차장 n의 규모결정에 필요한 기준교통량과 수요 초과로 환승주차장 n+1에 배분되는 관람객 교통량을 산출한다.
[그림 3]과 같이 환승주차장 규모결정 세부 알고리즘에 의해 첫번째 환승주차장 규모를 산정했을 때 첫번째 환승주차장에서 예측된 박람회 관람객 승용차 수요를 모두 만족시키면 환승주차장 규모산정 과정은 종료된다.
그렇지 않은 경우 초과된 승용차 수요는 환승주차장 n+1에 배정해 환승주차장 규모결정 방법을 반복 수행한다. 이와 같이 환승주차장 n(n=1,2,3)에서 처리하는 각각의 관람객 교통량(Volt)의 합이 관람객 수요와 일치하면 전체 환승주차장 규모결정 과정을 종료한다.
4. 방법론의 적용
여수세계박람회 교통운영대책의 상황별 승용차 수요 중 주중 상황과 주말 상황을 대상으로 방법론을 적용했다. 본 연구에서는 여수세계박람회 교통운영대책에 제시된 비관람객과 관람객의 시간대별 분포비를 이용했다.
관람객이 가장 집중하는 12시에서 13시 사이에는 비관람객의 8.1%, 관람객의 35%가 집중한다. 환승주차장 규모결정 기준교통량을 누적주차법을 이용해 환승주차장 주차대수(주차면수)를 산출했다.
1)방법론 미적용 주차규모 산정
누적주차대수가 가장 최대가 되는 시간은 14시에서 15시 사이이며, 주중엔 6,310대, 주말의 경우는 15,753대가 누적주차하는 것으로 나타났다.
2)방법론 적용시(주중 상황)
주중 상황 환승주차장 1의 통행배정 결과 분석대상가로에 관람객 교통량이 16,746(pcu/일), 비관람객 교통량이 12,451(pcu/일)이 배정됐다. 이때 교통량 대 용량비(V/C)는 0.86으로 규모결정 기준 임계값을 초과했다. 초과된 교통량을 환승주차장 2 교통분석존에 재배정하고 반복한 결과 1회 통행배정 후에 관람객 교통량이 14,504(pcu/일), 비관람객 교통량이 9,846(pcu/일)로 배정돼 규모결정 임계값을 만족시켰다.
환승주차장 1의 미배정 교통량 2,436(pcu/일)을 배정시킨 결과 환승주차장 2 역시 수렴했다. 주중 상황의 환승주차장 규모결정 결과를 종합해 보면, 일 승용차 수요 16,940pcu를 환승주차장 1에서 14,504pcu를 환승주차장 2에서 2,436pcu를 처리할 수 있는 것으로 분석됐으며, 이 때 필요한 주차규모는 환승주차장 1이 5,402면, 환승주차장 2가 907면으로 산출됐다.
3) 방법론 적용시(주말 상황)
주말상황은 주중상황의 관람객 승용차 교통량 수요의 약 2.5배인 42,290(pcu/일)이다. 환승주차장 1이 수렴하기까지 반복횟수는 4회가 소요됐으며, 그 결과 총 14,773(pcu/일)의 승용차 관람객 수요를 처리했다. 위와 같은 방법으로 환승주차장 1의 미배정교 통량을 환승주차장 2에 배정하고, 환승주차장 2의 미배정교통량을 환승주차장 3에 배정하는 방법으로 주말 상황의 환승주차장 규모를 결정했다.
주말 상황의 환승주차장 규모결정 결과를 종합해 보면, 일 승용차 수요 42,290pcu를 환승주차장 1에서 14,773(pcu/일), 환승주차장 2에서 8,840(pcu/일), 환승주차장 3에서 7,628(pcu/일) 총 31,241(pcu/일)를 처리했고 주차규모는 환승주차장 1, 2, 3이 각각 5,503면, 3,293면, 2,841면으로 산출됐다.
4)환승주차장 1 진입도로 용량 증대
주말 상황의 처리할 수 있는 총 관람객 수요는 31,241(pcu/일)로 주말상황 총 관람객 승용차 수요 42,290(pcu/일)를 다 처리하지 못해 잔여수요 11,049대가 발생한다. 분석대상 접근도로 용량으로는 주말 주차수요를 전부 처리하지 못하므로 환승주차장 진입도로의 용량을 증대시키거나 부진입도로 운영 또는 수요를 감소시키는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 주진입도로인 환승주차장 1 진입도로 용량을 2차로에서 4차로 용량으로 증가시키는 것을 가정해 재분석을 실시했다.
재분석 결과 용량 증대로 인한 관람객 교통량(Volt) 배정량 증가로 환승주차장 1에서 31,528(pcu/일), 환승주차장 2에서 8,602(pcu/일), 환승주차장 3에서 2,160(pcu/일)를 처리해 주말수요인 42,290(pcu/일)를 모두 처리하는 것으로 분석됐다. 이 경우 환승주차장 규모는 환승주차장 1이 11,744면, 환승주차장 2가 3,204면, 환승주차장 3이 805면으로 총 15,753면이 산출됐다.

Ⅲ. 결론
여수세계박람회 환승주차장을 대상으로 대상도로 소통을 고려한 V/C 0.75 이하를 수렴조건으로 설정하고 환승주차장 규모를 분석한 결과, 주중 상황의 승용차 수요 16,940(pcu/일)를 처리하기 위해서는 환승주차장 1에 5,403면, 환승주차장 2에 907면이 필요한 것으로 분석됐다.
주말의 경우 관람객 수요가 많아 편도 2차로인 접근도로의 용량으로는 약 1.1만대의 수요를 처리하지 못해 환승주차장 1 접근도로의 용량 확장을 가정해 재분석을 실시했다. 그 결과 환승주차장 1에 11,744면 등 주말 주차수요를 모두 처리할 수 있는 환승주차장 규모가 결정됐다. 이는 접근도로 용량을 고려하지 않고 환승주차장 규모를 산정했을 경우 용량 제약으로 환승주차장을 적절히 이용하지 못하는 상황이 발생할 것으로 판단돼 접근도로 용량 제약을 고려해 환승주차장 규모를 결정하는 하는 것이 더욱 구체적인 계획이라고 할 수 있다.
본 연구는 대규모 행사의 계획단계에서 교통시설 설치 판단기준으로 적용이 가능해 환승주차장 위치 및 규모, 접근도로 필요 규모를 판단할 수 있는 방법을 제시하는 바에 시사점이 있다. 다만 임계 V/C 값 및 관람객 유출입 분포는 연구결과에 미치는 영향이 크므로 향후 연구 보완이 필요하다.