2014 12. 29 KRIHS POLICY BRIEF No. 495 발행처 국토연구원 발행인 김경환 www.krihs.re.kr 활동기반교통시뮬레이션을활용한미래국토교통수요예측방안 윤서연국토연구원책임연구원, 이백진국토연구원연구위원 요 약 교통수요추정량은교통인프라투자결정의중요한근거이므로정확성과신뢰성이요구됨 교통수요변화요인에대한설명력을높여서현재사용되고있는수요추정방법을보완할수있는방법론이요구되고있음 미래에는인구구조변화, 라이프스타일변화, 기술발전등에의해현재와는다른활동과통행패턴이예상됨 고령화, 저출산등인구변화로사람들의교통수요구조에바뀌고있음 여가활동다변화등라이프스타일변화로통행의유발요소가바뀌고있음 ICT, 자동운전등기술의활용이개인의행동패턴에영향을미칠것으로예상됨 활동기반모형은통행중심의교통수요예측과달리통행을일으키는근본원인인이동후의목적활동을고려하므로교통수요변화요인에대한인과관계설명이가능함 해외에서는인구 사회 경제등의다양한교통수요변화요인을고려한교통수요를예측하기위해활동기반모형에기반한교통시뮬레이션연구와활용이활발하게이루어지고있음 국내에서도미래를내다보는교통정책과인프라투자계획을세우기위해서는활동기반교통시뮬레이션의개발 활용이필요함 정부 3.0 에의한데이터공개와빅데이터활용의활성화로더욱설명력높은모형을구축하고모형의예측치를검증하는것이가능해져수요예측의신뢰성을높일수있을것으로기대됨 요 약 정책방안 ❶ 인구 사회 경제 기술등변화하는여건이교통수요에미치는영향을예측하고교통정책의사결정을지원하기위해교통수요변화의인과관계를잘설명하는활동기반모형을활용하고교통수요예측방법을다변화할필요가있음 ❷ 활동기반모형을이용한교통수요예측체계를갖추기위해서는장기적시각으로행태모형을포함한활동기반시뮬레이션개발에투자할필요가있음 ❸ 활동기반모형과함께미래국토의공간구조를예측하는토지이용모형, 국토의현재모습을보여주는빅데이터등을융합하여교통수요예측체계를과학적으로발전시킬필요가있음
1. 교통수요추정의중요성과추정방법개선의필요성 교통수요추정량은교통인프라투자결정의중요한근거이므로정확성과신뢰성이요구됨 오랜시간동안교통수요추정을위해통행을모형의대상으로하는통행기반모형이사용되어왔으나, 최근일부사례에서예측치와실제값의차이가발생하여추정방법의정확성과신뢰성에서한계를보였음 사람이한장소에서다른장소로이동할때그목적은통행자체가아니라이동후수행할활동이므로, 통행만고려해서는교통수요를정확히예측하고수요변화요인을파악하기어려움 따라서현재사용되고있는수요추정방법을보완하기위해교통수요변화요인에대한설명력을높일수있는방법론이요구되고있음 미래에는인구 경제 사회 기술등다방면에서교통수요구조의변화요인이예상됨 고령화와저출산으로인구구성이변화하고 (< 그림 1> 참조 ) 이에따라교통수요구조가달라짐 여성의사회진출확대로가정내역할이변화하고, 여가활동이다변화되는등라이프스타일에변화가일어나활동과통행의유발요소가바뀌고있음 정보통신기기의사용으로이동중에도다양한정보활용이가능해져통행에소요되는시간의가치가변화되었으며, 앞으로는카셰어링서비스의활성화, 자동운전의실용화등다양한기술의활용으로개인의행태에변화가일어날것이예상됨그림 1 고령화와저출산에의한인구구조변화 (2006 2016) 자료 : 국가통계포털, http://kosis.kr 따라서, 인구 사회 경제 기술등에서일어날여건변화가교통수요에어떠한영향을미칠것인지예측하고정책결정을지원할수있는방법이필요함 경제적여건이나아지면서경제성장을위한인프라의양적확충보다는인프라의질적개선과사람위주의정책으로정책의목표또한변화하고있음 총량적접근이아니라개인의삶에미치는영향을중요시하는정책방향에부응하도록구체적이고미시적인지표를생성할수있는모형이필요함 2
2. 활동기반모형의특성과활용사례 통행기반모형과활동기반모형의비교 활동기반모형은의사결정의결과로나타나는통행의총량이아니라통행을일으키는근본원인인개개인의활동참여를설명하는모형이므로, 미래의상황에서통행수요변화를예측하고정책대안을마련하기위한활용도가높음 존간통행의총량을추정하는통행기반모형과달리활동기반모형은개인의의사결정을모형화하기때문에정책이나환경변화가각개인에게미치는영향을정량화하는것이가능함 활동기반모형은분단위의시뮬레이션결과를도출하므로, 하루를첨두와비첨두시간대로나누는모형화방법과비교하여시간대단위는물론분단위로일어나는교통량변화까지세밀하게나타낼수있음 활동기반모형은개인에게하루중일어나는의사결정결과에일관성을유지하도록하므로정책의 2 3차적파급효과를추정하는것이가능함 ( 예 : 정책의시행으로출근시교통수단선택에영향을미치면그파급효과가퇴근시교통수단선택에서도나타남 ) 해외의활동기반모형활용사례 해외에서는활동기반모형을사용하여다양한교통수요변화요인을고려하는사례가존재 SimAGENT(Simulator of Activities, Greenhouse (gas) Emissions, Networks, and Travel): 남캘리포니아정부연합에서는온실가스저감을위해장 단기행태변화및유가변화에대한교통수요탄력성을반영할수있는행태모형을포함한활동기반모형을개발함 ALBATROSS(A Learning Based Transportation Oriented Simulation System): 네덜란드에인트호벤대학에서개발된이모형은개인의학습이론에기반한행태모형을활용한모형으로네덜란드, 벨기에, 서울등의적용연구사례가있음 SF-CHAMPS(San Francisco Chained Activity Modeling Process): 샌프란시스코카운티의활동기반모형으로, 자전거통행이많이일어나는지역교통특성에대응하여스마트폰으로자전거통행대한상세데이터를수집하고그것을활동기반모형에반영하는등의활용이이루어지고있음 SimTRAVEL(Simulator of Transport, Routes, Activities, Vehicles, Emissions, and Land): 미국애리조나에서개발되고있는모형으로, 단시간내에일어나는교통수요변화에의한도로교통상황변화를정밀하게모형화하기위해활동기반모형과동적통행배분 (Dynamic Traffic Assignment) 을결합한형태임 3
3. 한국형활동기반모형의개발과시사점 : ACTOR 1) 를중심으로 국토연구원에서는 2013 년과 2014 년에걸쳐한국형활동기반모형의원형모형 (prototype) 으로 ACTOR 를개발하고수도권을대상으로그정책활용성을확인하였음 활동기반모형은누가언제어디서무엇을하는지를분단위로시뮬레이션하므로, 하루중모든시점의통행량과통행발생원인을분석할수있음 ( 그림 2: 안양시민이하루동안다양한활동을수행하기위해다른지역으로이동했다가주거지로돌아오는패턴을시뮬레이션한결과임 ) 활동기반모형은개개인의시 공간적활동범위를도출하므로, 한지역에정책이시행되었을때거주자외에어떤사람이영향을받는지분석하고, 그에따른교통정책의파급효과를평가하는것이가능함 활동과통행을시뮬레이션함에있어개인특성뿐아니라토지이용의영향이반영되므로, 지역특성을반영한교통정책수립이가능함그림 2 안양시민의시간대별활동위치 ( 그림에표시된영역은서울, 경기, 인천을포함하는수도권 ) 7AM 9AM 11AM 1PM 3PM 5PM 7PM 9PM 11PM 흰색 : 4 명이하의활동 1) ACTOR: ACTivity-based micro-simulator. SimAGENT 모형의활동기반시뮬레이션모듈인 CEMDAP(Comprehensive Econometric Micro-simulator for Daily Activity-travel Patterns) 의구조와행태모형을한국화하여개발함. 4
활동기반모형은개인의행태뿐아니라사회적변화에의해가구내에서일어나는활동의배분변화도반영가능함 예를들어, 수도권에사는부부중여성의사회활동이늘어나현재보다취업률이 20% 증가했다고가정할경우, 낮시간동안여성의장보기를포함한쇼핑활동이줄어들고퇴근후저녁시간에집중될것으로나타났으며, 남성도가사관련활동을더많이할당받아남성의저녁시간쇼핑이늘어날가능성이있는것으로테스트결과나타났음 (< 그림 3> 참조 ) 그림 3 남성과여성의시간대별자녀배웅및쇼핑활동발생분포 주 : 쇼핑, 마중, 배웅 수도권데이터에기반하여활동기반모형을테스트한결과다음과같은사항에서정책적활용성이있을것으로분석됨 고령화, 저출산등인구구조변화와저성장에따른경제 사회변화, 유가변동등의외부적요인등에따른단-장기교통수요변화를예측함으로써교통기반시설의신규투자및운영을위한정책지원에기여할수있음 교통정책의패러다임이기반시설의양적확대에서질적개선으로전환됨에따라단 중기교통수요영향을미시적으로평가하여계층별, 지역별맞춤형교통정책수립을지원할수있음 복지와사회적형평성문제가강조되는시점에서활동기반모형은기존통행기반모형에비해새로운평가지표 ( 접근성, 삶의질, 사회적평등지수등 ) 산출에효과적이며, 이를기반으로정부주요국정비전 ( 국민행복 ) 평가에활용가능함 5
4. 미래교통수요예측을위한활동기반모형의활용 미래에인구 사회 경제 기술등다양한분야에서일어날여건변화가교통수요에미칠영향을예측하고교통정책을지원하기위해서는의사결정모형의다변화필요 교통수요예측방법을보완하여정확성과신뢰성을높일수있도록한국형활동기반모형의개발과정책활용이필요함 통행기반모형이적용되고있는교통관련주요법정계획수립에 ACTOR 모형등새로운분석방법론을시도하여계획의효과성을가늠해보고, 정책의실효성을제고할필요가있음 우리보다앞서활동기반시뮬레이션을개발을시작한선진국들은모형개발에만 5 10 년정도를투자할정도로충분한개발기간과지속적인개선과정을거치고있음 따라서, 국가적차원에서활동기반모형을개발하고일정수준의예측력을확보할수있도록지속적으로유지 관리하는장기적인투자가필요함 활동기반모형과함께미래국토의공간구조를예측하는토지이용모형, 국토의현재모습을보여주는빅데이터등을융합하여교통수요예측체계를발전시킬필요가있음 정부 3.0 의기조아래다양한자료가공개되고있어, 현재보다정교하고설명력높은모형을만들수있는가능성이높아짐 국토의장기적공간구조변화를예측하는토지이용모형과활동기반모형을융합하여활용하면단-장기국토-교통계획및정책의사결정에있어효용이더욱높을것으로예상됨 교통카드데이터, 이동통신이용자위치분포데이터, 통행량데이터등모형에의한시뮬레이션결과를검증할수있는빅데이터의활용이가능하게되어, 활동기반모형에의한수요추정치를검증하고신뢰성을높일수있을것으로기대됨그림 4 과학적인교통수요예측을위한활동기반모형의활용 윤서연국토연구원국토인프라연구본부책임연구원 (syyoon@krihs.re.kr, 031-380-0362) 이백진국토연구원국토인프라연구본부연구위원 (bjlee@krihs.re.kr, 031-380-0373)