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. 개 요

1. 장래 교통량은 계획목표년도에 그 도로를 통과할 것으로 예상되는 자동차의 연평균 일교통량(AADT)을 추정하는 것이다.

2. 래교통수요 예측기법에는 단순 직접적 예측과 종합체계적 예측기법이 있으며, 추정치의 정확도가 높은 4단계 추정법이 주로 적용된다.

 

. 장래교통수요 예측방법의 구분

1. 단순ㆍ직접적 예측방법

1) 과거추세 연장법

2) 수요 탄력성법

3) 직접 수요모형

2. 종합 체계적 수요예측방법(전통적 4단계 추정법)

통행 발생 통행 배분 수단 선택 노선 배정

 

 

. 4단계 교통수요 예측단계별 주요기법

1. 통행발생단계의 주요기법

1) 원단위법

원단위법은 용도별 토지이용면적 또는 건설 면적당, DSLRN, 출하액당 발생하는 교통량을 원단위로 하여 이를 장래의 면적, 인구M 출하액등에 곱하여 장래의 발생교통량을 구하는 방법이다.

원단위법에 의한 추정절차

(1단계) 현재의 통행유출ㆍ유입량 산출

해당지역 각 죤의 통행유출ㆍ유입량을 인구, 통행인구, 토지지용면적, 가구규모, 승용차 보유대수 등의 지표로 나누어 통행목적, 통행일별로 산출한다.

(2단계) 원단위 값 산출

각 죤의 분석결과를 해당지역 전 죤에 걸쳐 통행목적, 통행일별로 집계하여 지역의 교통죤을 반영하는 평균 원단위 값을 구한다.

(3단계) 지표의 예측치 산출

토지이용계획, 장래 자동차 보유대수, 장래 인구 등의 장래 예측치로부터 죤의 장래인구, 장래 토지이용면적, 장래 자동차 보유대수 등의 예측치를 구한다.

(4단계) 장래의 통행유출ㆍ유입량 예측

(2단계)에서 구한 평균 원단위에 (3단계)의 죤별 장래 예측치를 곱하여 통행목적별, 일별의 통행유출ㆍ유입량을 구한다.

 

 

2) 증감율법

개 념

현재의 통행유출ㆍ유입량에 장래의 인구, 자동차 보유대수 등 사회경제적 지료의 증감률을 곱하여 장래의 통행유출ㆍ유입량을 구하는 방법이다

전 제

해당 지역의 성장이나 발전의 정도에 따라 통행량이 비례하여 증감하는 것을 전제로 한다

일반식

T'i = TiFi

Fi = (P'i / Pi) 또는 (M'i/Mi)

Fi = (P'i / Pi) ×(M'i/Mi)

T'i

장래 통행량

Ti

현재 통행량

P'i

장래 인구

Pi

현재 인구

M'i

장래 자동차 보유대수

Mi

현재 자동차 보유대수

Fi

증감률

장 점

매우 간단하다

단 점

현재의 토지 이용과 장래의 토지이용이 크게 달라지는 지역(대규모의 개발이 이루어지는 지역 등)에는 적용하기 어렵다

3) 회귀분석법

개 념

종족변수(발생교통량)가 하나 혹은 여러개의 독립변수(사회ㆍ경제지표)와 어떻게 연관되어 있는가를 밝히는 통계적인 방법이다

전 제

현재와 장래 사이에는 독립변수와 종속변수의 구조적인 관계에 변화가 없다

일반식

 

Y

종속변수(발생교통량)

X

독립변수

경제사회적 변수

승용차 보유수준, 소득수준, 가구원수, 가구당 취업자수, 직업, 운전면허자수, 연령 등

입지변수

인구밀도, 주거환경, 주요 활동지역과의 거리 등

접근도 변수

대중교통수단 또는 주요 활동에 대한 접근도 등

α

회귀상수

β

회귀계수

ε

오차향

장 점

독립변수와 종속변수간의 상관관계를 쉽게 파악할 수 있다

회귀모형형식의 정도를 명확히 알 수 있다

회귀분석법은 다음표의 절차에 의해 수행된다

(1단계) 회구식 도출

죤별로 조사된 인구, 자동차보유대수, 건물의 연면적 등의 독립변수와 통행목적별로 구분하여 조사된 통행유출ㆍ유입량을 관계시켜 해당지역 전체의 회귀식을 구한다.

(2단계) 장래의 사회ㆍ경제지표 추정

죤별 인구, 자동차, 건물연면적 등의 장래 변화와 상위계획 등을 감안하여 장래(목표년도)의 죤별 인구, 자동차 보유대수, 건물연면적 등을 추정한다.

(3단계) 장래의 통행유출ㆍ유입량 예측

(2단계)에서 구한 장래 지표를 (1단계)의 회구식에 대입하여 통행목적별, 시간대별의 통행유출ㆍ유입량을 구한다.

4) 카테고리 분석법

개념

가구당 통행발생량과 같은 종속변수를 소득이나 자동차 보유대수 등의 독립변수들에 의해 교차분류시켜 도출하는 방법이다

장점

ㆍ독립변수의 중요성을 파악하기 쉽다

ㆍ독립변수와 종속변수간의 선형성에 대한 가정이 필요 없다

단점

ㆍ총 변동량 중에서 독립변수에 의해 설명되는 변동량을 알 수 없다

ㆍ선택된 독립변수들의 통계적 유의성을 검증할 수 없다

 

 

2. 통행분표 단계의 주요기법

1) 성장률법

현재의 시종점표 상의 각 요소에 일정한 값을 곱하여 장래의 시종점표를 만드는 것이다.

성장률법에는 평균성장률법, 균일성장률법, 프라타(Fratar)법 등이 있다.

평균성장률법

개 념

각 죤마다 통행유출량, 통행유입량에 대한 성장률을 각각 구하여 현재의 각 죤별 유출량, 유입량에 이 성장률을 곱하여 장래의 통행분포량을 구한다.

일반식

T'ij = Tij ×(Ei+Fj)/2

Ei = Pi / pi (i=1,2,ㆍㆍㆍ, n)

Fj = Aj / aj (j=1,2,ㆍㆍㆍ, n)

Pi

i의 장래 통행유출량

pi

i의 장래 통행유출량

Aj

j의 장래 통행유입량

aj

j의 장래 통행유입량

Ei

유출량의 성장률

Fj

유입량의 성장률

균일성장률법

개 념

예측된 장래의 통행량을 현재의 통행량으로 나눈 값, 즉 균일성장률을 현재의 통행량에 곱하여 장래의 통행 분포량을 추정한다.

일반식

T'ij = Tij ×F

T'ij

장래의 죤 i와 죤 j간의 통행량

Tij

현재의 죤 i와 죤 j간의 통행량

F

평균성장률

프라타(Fratar)

개 념

원리는 죤 ij사이의 통행량은 EiFj에 비례하여 증가한다는 것이다. 현재 통행량을 이와 같은 두 개의 성장률로 곱하면 죤 i에서 유출되는 통행량이 장래추정량보다 많아지므로 이를 보정하는 항을 모형에 포함시킨다.

일반식

T'ij(n+1) = Tij(n+1) ×GPi(n) ×GAj(n) ×(Pi(N) +Aj(N))/2

 

 

 

(n+1)회째 계산할 때의 ij간의 교통량

 

n회 반복 계산한 후 죤 i의 유출 교통량 성장률

 

n회 반복 계산한 후 죤 j의 유입 교통량 성장률

 

i의 유출 교통량

 

j의 유입 교통량

N

죤 수

n

반복 횟수

장 점

이 방법은 근래에 광범위한 분포모형으로는 거의 사용되지 않고 있으나, 조사지역의 외부지점을 연결하는 외부-외부통행을 다룰 때 효과적인 것으로 알려져 있다.

 

 

2) 중력모형

개 념

뉴튼의 만유인력법칙이 교통 발생의 원리와 같다는 가정하에 정립된 모형이다. , 두 죤간의 교통량은 두 죤간의 교통활동에 비례하고 거리에 반비례한다는 것이다.

일반식

Tij = k(GiAj)a / (Dij)b

Tij

ij죤 간의 교통량

Gij

i의 발생 교통량

Aj

j의 유입 교통량

Dij

i, j간의 거리

k,a,b

상수

3) 엔트로피 모형

개 념

시종점표에서의 통행분포를 확률적인 현상으로 보아 각 통행이 생기는 확률이 동시에 최대가 되도록 시종점 분포를 구하는 방법이다.

일반식

 

 

T

총교통량

Gi

i의 유출 교통량

Aj

j의 유입 교통량

Tij

i와 죤 j간의 교통량

Pij

천이 확률

gj

i의 상대적 교통 유출력

aj

j의 상대적 교통 유입력

4) 기회모형

개 념

률적인 개념에 근거한 모형으로 출발 죤에서의 발생 교통량 Gj가 도착죤 1n에 분포되는 것은 각각의 목적지를 찾을 확률에 의해 정해진다.

일반식

T'ij =

T'ij

i, j죤간의 통행량

Gi

i의 유출 통행량

L

상수

(각 죤에 통행이 유입될 확률을 표현하는 상수로서 조사에 의한 실측 시종점표와 모형에 의한 추정 시종점표의 평균통행거리가 일치하도록 반복 계산하여 구해진다)

Vj

함수값

(각 출발죤별로 목적죤까지의 기회를 거리, 통행시간, 일반화된 통행비용의 변수로 서열화시킨 후, 기회를 모든 목적 죤에 걸쳐 누적시킨 함수)

 

 

3. 수단선택단계

1) 수단선택 영향요인

장소적 특성

지형, 거주지의 위치, 인구밀도, 주차장의 유무, 목적지까지의 거리,

승용차 합승이 가능한 지역의 여부, 각 교통수단으로서의 접근성

개인적 특성

나이, 성별, 소득, 직업, 자가용 보유여부, 운전면허증 소유 여부

교통수단의 서비스속성

각 수단의 통행시간 및 통행비용, 도로거리, 대중교통노선거리, 편리성, 안전성, 쾌적성, 신뢰성

 

 

 

4. 통행배분단계의 주요기법

1) 정태적 모형

전량배분법(ALL-or-Nothing)

) 전량배분법

링크의 용량을 고려하지 않은 정태적 모형으로서 기종점간의 통행량의 전량을 최소비용의 경로에 배정하는 기법이다.

이 통행배정 모형은 도로의 용량을 고려하지 않기 때문에 개별 링크에 대한 저항함수가 필요없다

장점

ㆍ이론이 단순하기 때문에 이해하기 쉬워 통행배분의 개념을 쉽게 파악할 수 있다.

단점

ㆍ도로의 최대 허용용량을 고려하지 않고 통행량을 부하 시키므로 실질적인 도로 용량을 초과하는 경우가 발생된다.

ㆍ통행자는 항상 최소비용의 경로만 선택하는 것이 아니고 다른 대안의 노선도 이용하므로 이러한 통행자의 행태적인 측면에 대한 고려가 미흡하다.

ㆍ통행자는 통행시간의 길고 짧음에 따라 수시로 경로를 변경시킬 수 있기 때문에 통행자의 수요가 일정한 결로에 고정되어 있는 이 모형은 현실성이 약하다.

ㆍ통행의 기종점을 연결하는 다수의 대안적 경로 가운데 통행비용의 차이가 무시할 정도로 작은 경우에도 단일 경로에 통행량의 전부를 배정하기 때문에 통행배분 결과가 링크비용에 대해서 매우 민감하다.

) 반복배분법

이 방법은 링크의 한정된 용량을 고려하기 때문에 단순용량제약법이라고도 한다.

이 모형은 전량배분의 기법에 의한 통행배분과 배분된 교통량을 통한 비용 산정과정을 반복 수행한 후, 배분된 교통량의 평균을 구함으로써 최종적 통행배분 결과를 도출한다.

) 분할배분법

분할배분법은 최소비용경로에 따라 죤간 통행량의 일정량을 우선 배분한 후, 이를 기초로하여 통행시간(통행비용)을 구하여 죤 간 새로운 수형도를 구축하고 다시 일정한 양의 통행량을 배분하는 방법이다.

) 평형배분법

최적화조건(평형조건)과 관련한 워드롭의 가정에 의해 이용자 평형배분법과 시스템 평형배분법의 두 가지가 있다.

워드롭은 이용자 균형상태의 경우 교통망 내 모든 이용자가 경로 이용에 대해서 주체적으로 인식한다는 가정 하에서 출발하여 노선선택 과정에서 이용자 형태와 관련하여 두가지 원칙을 제시하였다.

2) 확률적 통행배분모형

확률적 통행배정 모형은 교통망내 기종점을 연결하는 다수의 경로에 교통량을 분산 배정한다.

용도

링크의 통행비용과 교통량이 상호 독립적임을 가정하기 때문에 지방부 또는 비첨두시와 같은 비체증 교통상황에 적용하기에 적합하다.

개념

경제학적 효용이론이 모형의 이론적 토대이며 모형의 대부분은 이산 선택 모형에서 유래했다.

 

확률적 통행배분 모형

비용

 

= 노선r의 통행비용

= 노선r의 차내통행시간

= 노선r의 거리

= 계수

효용

 

= 통행자 t가 노선 r에 대해서 인식하는 효용

= 통행자 t가 노선 r에서 인식하는 측정 가능한 효용

= 통행자 t가 노선 r에 대해서 인식하는 측정 불가능한 효용

 

= 통행자 t가 노선 r에 대해서 인식하는 측정 가능 효용

= 계수

= 노선 r의 특성변수(통행시간, 거리 등) 또는 통행자 속성변수

노선

선택

확률

 

 

M(r) = 가용 노선 집합

t = 통행자

r = 노선

3) 동태적 통행배분 모형

교통혼잡이 발생하는 교통망에서 시간에 따라 변화하는 교통패턴을 예측하며 교통망내 시간대별 변화를 정확히 반영하기 위해 개발된 모형이다.

 

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