Home Intro
|
|
CCTV와 교통카드 자료를 이용한 버스정차시간 특성분석에 관한 연구
CCTV와 교통카드 자료를 이용한 버스정차시간 특성분석에 관한 연구 A Study on the Analysis of the Bus Dwell Time Characteristics Using CCTV and Transportation Card Datum 김기혁(계명대학교 교통공학과 교수) 소재훈(계명대학교 교통공학과 석사) Ⅰ. 서론 1. 연구배경 및 목적 버스는 국내 대도시의 중추적인 대중교통수단으로 높은 수송률을 나타내고 있으나, 버스 운행 및 운영체계의 효율성 저하로 승객이 감소하고 있는 추세다. 따라서 버스이용률 향상을 위해서는 버스의 통행시간 단축과 같은 서비스 질을 높이기 위한 노력이 필요하다. 승객이 많은 대도시의 경우 정류장에서 소비되는 정차시간이 큰 비중을 차지한다. 버스 정차시간을 줄이기 위해서는 버스의 정차특성과 승객의 승·하차 특성에 영향을 주는 요인 분석이 필요하다. 버스의 정차시간에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 승객의 승·하차 시간으로, 버스의 출입문의 폭, 계단수·높이, 통로폭 등의 차량제원과 이용승객의 개별특성 등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 버스 정차시간의 특성분석을 위해 수집한 버스차량 내 CCTV와 교통카드자료를 활용, 차량제원에 따라 일반버스, 좌석버스, 저상버스로 구분해 정차시간 모형을 구축했고 승·하차 인원에 따른 평균 정차시간 특성을 분석했다. 또 토지이용별 이용승객의 특성분석을 통해 버스정차시간에 미치는 영향을 파악했다. 2. 연구내용 및 방법 본 연구는 버스정차시간의 특성 분석에 관한 연구이며, 버스정차시간에 영향을 미치는 요소는 크게 세 가지로 구분했다. 첫째, 버스의 계단수, 문의폭, 통로폭 등 차량재원이 정차시간에 미치는 영향이다. 둘째, 승·하차 인원이 평균 정차시간에 미치는 영향이다. 버스문 개폐시간은 승·하차 인원에 관계없이 고정적으로 소요되는 시간이기 때문에 승·하차 인원에 따라 차이가 있을 수 있다. 셋째, 이용승객의 개별특성이 평균 정차시간에 미치는 영향이다. 본 연구에서는 이용승객의 개별특성이 미치는 영향을 분석하기 위해 이용승객의 특성이 뚜렷하게 나타나는 학교, 시장, 병원, 주거지역 앞 정류장으로 구분해 버스정차시간을 분석했다. Ⅱ. 기존연구 고찰 1. 선행연구의 이론적 고찰 버스의 승·하차 시간에 대해서는 국내·외로 다양한 연구가 수행됐다. Champman(1975)은 승차시간에 영향을 받는 요소에 관한 연구를 수행했다. 요금체계, 버스문과 계단, 대기공간 등이 승차시간에 영향을 주는 요소를 기존의 분석방법과 비교해 각 분석방법의 장단점을 언급했다. Dead Time의 경우 1∼6.5초의 범위를 가진다고 말했다. 김지현(2005)은 버스의 운행특성별 정차시간에 관한 분석을 실시했다. 버스유형별 정차시간 모형을 추정해 버스차량 제원이 정차시간에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과 Dead Time의 경우 문의 폭이 큰 굴절버스가 가장 높은 것으로 나타났고 버스승차대 높이가 낮을수록 승·하차 시간이 짧은 것으로 나타났다. 1)Highway capacity Manual(2000) 승객의 승·하차 시간을 버스유형별 출입문 구성에 따라 제시했으며, 일반적인 승차시간은 출입문이 앞·뒤로 2개인 경우 선지불 1.2초, 전방에 2개일 경우 선지불 1.2초, Single Coin(거스름이 필요없는 정액 요금)의 경우 1.8초∼2.0초로 나타났다. 하차시간의 경우 출입문이 앞·뒤로 2개인 경우 0.9초, 전방에 2개인 경우 1.0∼1.2초로 조사됐다. 2)도로용량편람(2005) 승객의 승차시간은 입석승객의 유무에 따른 버스요금 지불형태에 따라 다르게 제시하고 있으며, 하차시간의 경우 버스의 종류 및 입석승객 유무에 관계없이 일정시간으로 제시하고 있다. 승차시간의 경우 입석승객이 없을 경우 버스카드 이용시 3.2초, 거스름 없는 현금 승차시 3.0초, 거스름 있는 현금 승차시 5.0초, 입석승객이 있을 경우 버스카드 이용시 4.2초, 거스름 없는 현금 승차시 4.0초, 거스름 있는 현금 승차시 6.0초로 제시하고 있으며 하차시간의 경우 1.5초로 제시하고 있다. 2. 정차시간 모형식 검토 Chapman의 연구에서 정차시간의 모형을 버스의 문이 하나인 경우와 두 개인 경우의 정차시간 모형을 언급했다. 대구시에서 운행하고 있는 일반버스, 좌석버스, 저상버스의 경우 모두 문이 두 개이므로 문이 두 개인 경우의 정차시간 모형식을 검토했다. 이 모형은 일반적인 대도시의 입석버스의 이용 형태이고 대구시에서 운행 중인 시내버스 문의 이용형태와 동일하다. Ⅲ. 자료수집 1. 차량내 CCTV자료 수집 대구시에서 운행되고 있는 각 버스차량에는 [그림1]과 같이 CCTV가 설치되어 있어 녹화 영상을 이용해 승·하차 자료 수집이 가능하다. 본 연구에서는 차량제원에 따른 특성분석을 위해 일반버스, 좌석버스, 저상버스 각 3대 버스차량의 CCTV 자료를 수집해 정류장별 승·하차 시간과 인원을 추출했다. 2. 교통카드자료 수집 카드넷(주) 회사로부터 2011년 9월 7일 평일 하루동안 교통카드를 사용한 대중교통 이용자료를 수집했다. 정류장 주변 토지이용에 따른 승·하차 시간 특성에 관한 분석을 위해 승객의 개별특성에 차이가 있을 것으로 판단되는 학교, 병원, 시장, 주거지역에 해당하는 정류장별 승차인원과 승차시간을 산출했다. [그림 2]는 교통카드에서 추출된 버스의 승차시간 정보를 나타낸 것이다. 3. 현장조사 현재 대구시에서 운행하고 있는 버스의 경우 승·하차 단말기가 모두 설치되어 있으나 하차 단말기의 경우 환승통행 승객만 의무적으로 이용하기 때문에 수집한 교통카드 자료로는 하차에 대한 자료를 구할 수 없다. 정류장 주변 토지이용에 따른 하차시간의 특성을 분석하기 위해 선정한 학교, 병원, 시장, 주거지역앞 버스정류장에 조사원을 배치해 하차하는 승객의 수와 하차시간을 조사했다. Ⅳ. 버스유형별 정차시간 모형개발 1. 정차시간 모형 구축기준 대구시에서 운행 중인 버스의 재원을 살펴보면 버스의 출입문은 공통적으로 2개로 분리되어 있으나 좌석버스의 경우 일반버스에 비해 통로의 폭이 좁고, 저상버스의 경우 기존 버스들에 비해 승차대의 높이, 계단 등 제원에 많은 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 각 버스유형별로 버스의 정차시간 모형 개발을 실시했다. 버스의 정차는 승차나 하차승객이 있는 경우에 이루어진다. 이때 버스의 정차시간은 승차시간과 하차시간 중 더 큰 값과 승객의 승·하차에 관계없이 정류장에서 소비되는 Dead Time의 합이 버스 정류장에서의 정차시간이 된다. 1) 승차시간이 큰 경우의 모형 비교 교통카드 승차승객만 있는 경우의 버스유형별 승차시간의 계수값을 살펴보면 전반적으로 새로 도입된 저상버스의 승객당 승차시간이 더짧게 나타났다. 이는 저상버스의 경우 계단이 없고, 승차대의 높이가 낮기 때문이다. 또한 좌석버스의 경우 다른 버스에 비해 승객당 승차시간이 긴 것으로 나타났는데, 이는 좁은 통로폭으로 인해 승차승객에 대한 간섭이 크기 때문이다. 교통카드와 현금(정액) 승차승객이 있는 경우의 버스유형별 승차시간의 계수값을 살펴보면, 모든 차량의 경우 현금(정액) 승차승객이 교통카드 승차승객에 비해 승차시간이 길게 나타났다. Dead Time의 경우는 저상버스가 다른 차량에 비해 긴 것으로 분석되는데, 이는 저상버스의 문의 폭이 일반버스나 좌석버스에 비해 크기 때문이다. 2) 하차시간이 큰 경우의 모형 비교 하차시간 모형의 비교 결과, 저상버스는 다른 버스에 비해 Dead Time이 길게 나타났고 승객 당 하차시간은 짧게 나타났다. 이는 저상버스의 경우 다른 버스에 비해 문의 폭이 넓어 Dead Time은 길지만, 계단이 없고 하차대의 높이가 낮아 하차시간이 짧기 때문이다. 일반버스와 좌석버스의 경우 계단의 높이 하차대의 높이, 문의 폭이 비슷해 Dead Time과 하차시간이 비슷한 것으로 나타났다. Ⅴ. 토지이용별 정차시간 특성 분석 1. 토지이용별 정차시간 분석 개요 이용승객의 개별특성에 차이가 있을 것으로 판단되는 학교, 병원, 시장, 주거지역 등에서 버스정차시간의 특성에 대해 분석했다. 분석에 사용한 자료는 교통카드 자료에서 추출한 정류장별 승차자료와 현장조사를 통해 수집한 정류장별 하차자료를 활용했다. 2. 토지이용별 정차시간의 관계 분석 정류장 주변 토지이용에 따라 승객의 평균 정차시간에 차이가 있는지를 파악하기 위해서 일원배치분산분석(Oneway-ANOVA)을 실시했다. 일원배치분산분석 결과, 정류장 주변 토지 이용에 따라 승객들의 평균정차시간에 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 정류장 주변 토지이용을 독립변수로 두고 더미변수(Dummy Variables)를 이용한 회귀분석을 통해 독립변수들이 종속변수에 미치는 상대적 영향력을 분석했다. 1) 승차시간에 대한 분석 대체적으로 학교의 승차시간이 짧은 것으로 나타났고, 주거지역, 병원, 시장의 순서로 나타났다. 병원의 경우 1인당 승차시간의 분포가 다양하게 나타났는데 이는 환자의 경우와 환자가 아닌 경우에 승차시간에 차이가 나기 때문이다. 또 시장의 경우는 탑승객들이 대부분 짐을 소유하고 있어 1인당 승차시간의 분포가 대체적으로 높게 나타났다. 종속변수인 승차시간에 미치는 상대적 영향력을 분석을 위해 [표 5]와 같이 더미변수를 설정했다. 승객의 평균승차시간이 학교 앞의 경우가 가장 짧은 것으로 분석돼 비교의 편의를 위해 학교 앞을 기준으로 더미변수를 설정했다. 선정된 더미변수를 이용해 회귀분석을 수행했다. 결과는 [표 6]과 같다. 계수의 유의성 검증 결과 95% 신뢰수준에서 모두 절대값 2보다 크므로 의미가 있는 것으로 나타났다. 자동상관 검증을 위해 Durbin-Watson값을 살펴보면, 1.5∼2.5 사이에 위치하기 때문에 적절하다고 판단된다. d1(병원), d2(시장), d3(주거지역)의 유의확률은 0.000으로 모두 유의하게 나타났다. 병원 앞, 시장 앞, 주거지역 앞 버스정류장의 경우 학교앞 정류장에 비해 승차시간이 긴 것으로 나타났다. 승차시간 길이는 시장앞, 병원 앞, 주거지역 앞, 학교 앞의 순으로 나타났다. 2) 하차시간에 대한 분석 대체적으로 학교의 하차시간이 낮은 것으로 나타났고 주거지역, 시장, 병원의 순서로 나타났다. 병원의 경우 1인당 하차시간의 분포가 다양하게 나타났는데 이는 환자와 일반승객의 경우에 하차시간에 차이가 나기 때문이다. 종속변수인 하차시간에 미치는 상대적 영향력을 분석하기 위해 [표 7]과 같이 더미변수를 설정했다. 승객의 평균승차시간이 학교 앞의 경우가 가장 짧게 걸리는 것으로 나타나 비교의 편의를 위해 학교 앞을 기준으로 더미변수를 설정했다. 선정한 더미변수를 이용해 회귀분석을 수행했다. [표 8]와 같이 계수의 유의성 검증 결과, 95% 신뢰수준에서 모두 절대값 2보다 크므로 의미가 있는 것으로 나타났다. 자동상관에 대한 검증을 위해 Durbin-Watson값을 살펴보면 1.5∼2.5 사이에 위치하기 때문에 적절하다고 판단된다. d1(병원), d2(시장), d3(주거지역)의 유의확률은 0.000으로 모두 유의하게 나타났다. 병원 앞, 시장 앞, 주거지역 앞 버스정류장의 경우 학교 앞 정류장에 비해 하차시간이 긴 것으로 나타났다. 하차시간의 길이는 병원 앞, 시장 앞, 주거지역 앞, 학교 앞의 순으로 나타났다. Ⅵ. 결론 본 연구의 목적은 대구시의 시내버스에 설치된 CCTV, 교통카드, 현장조사 등으로 수집된 자료를 토대로 차량제원과 이용승객의 특성에 따른 승객들의 정차시간 특성을 분석하는 것이다. 차량제원별 정차시간 모형을 개발하여 비교한 결과 승객의 승·하차 시간은 저상버스, 일반버스, 좌석버스의 순으로 짧은 것으로 나타났다. 저상버스의 경우 다른 버스와 비교시 계단이 없고 승차대가 낮아 승·하차 시간의 감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 승·하차 인원에 따른 정차시간의 특성분석 결과 1명일 경우의 평균정차시간이 가장 길게 나타났고 승·하차 인원이 많아질수록 정차시간은 감소한다. 승차인원이 많아질수록 승객 1인당 차지하는 Dead Time이 짧아져 승·하차시간은 줄어들지만, 대기승객이 늘어나면서 승객 간 간섭에 의해 정차시간이 늘어날 수 있는 것으로 나타났다. 이용승객의 특성에 따른 승객들의 정차시간분석 결과, 승차시간의 경우 시장, 병원, 주거지역, 학교 앞의 순으로 승차시간이 길게 나타났다. 시장의 경우 짐을 소유한 승객이 많기 때문에 승차시간이 가장 길게 나타났고. 하차시간의 경우 병원, 시장, 주거지역, 학교 앞의 순으로 하차시간이 길게 나타났다. 시장 앞의 경우 하차시에는 승객이 짐을 소유하고 있지는 않지만 여성승객이 많기 때문 길게 나타났다. 본 연구에서의 분석결과를 종합하면 저상버스의 경우 계단이 없고 승하차 대의 높이가 낮기 때문에 정차시간 감소의 효과가 있는 것으로 나타났고, 정류장을 이용하는 승객들의 개별특성이 정차시간에 영향을 미친다는 부분이 연구결과를 통해 나타났다. |
|
