- 본 프로그램은 대중교통 Card Data를 기반으로 정류장 간대중교통 O/D를 구축 OSM(OpenStreetMap)을 활용하여 대중교통 분석을 시행 대중교통 수요분석의 데이터 정확도가 향상
- 대중교통 분석 전용 Software를 활용하여 대중교통 수요를 분석하고, 다양한 대중교통 정책분야 (버스노선체계구축, 최적 차량운행계획, 적정 재정지원금 산정 등)에 대한 활용방안을 제시
Network
• 영국 OSM이 운영하는 오픈 소스 방식의 지도 서비스(Open Street Map) 활용
• GIS기반 Node, Link, 정거장 등을 Import 하여 상세 대중교통 Network 구축
Card data
• 지자체의 대중교통 카드데이터를 수집하여, 환승 미 태그 등의 오류 자동 검증 수행
• 검증된 Card Data로 대중교통 정류장-정류장의 대중교통 O/D Matrix 구축
Calibration
• Card Data 기반 모델값과 실제 관측값과의 오차를 보정하기 위해 TFlow Fuzzy 를 활용
• 정류장 승하차인원, 노선별 실제 수요에 기반한 신규 대중교통 OD 생성
Use case
• 지자체의 통합적인 대중교통 수요모델을 기반으로 노선체계 개편, 최적 차량운행계획,
적정 재정지원금 분석, 신 교통수단 타당성 검증 등 다양한 대중교통 정책 분야 활용
VISUM-Public의 구축 및 분석절차는 3단계로 구성됨
- 1단계 : 대중교통 수요모형 -OpenStreetMap을 이용하여 Transit Line과 Time table 등을 용이하게 구축하고, Card Data를 이용하여 대중교통 정류장 간 O/D를 구축
- 2단계 : PuT Assignment -대중교통의 운행계획, 배차간격, 환승체계를 기준으로 다양한 통행배정을 시행
- 3단계 : Public Analysis -대중교통 노선별 수요, 정류장 승하차 인원, 최단경로, 접근성, 운행노선계획 분석
Flow Chart : VISUM-Public의 분석절차 차트
Function : VISUM-Public의 기능
- VISUM-Public은 수요분석 프로그램인 OSM을 이용해 네트워크 모델링 및 차량수요 최적화 가능
- Card Data를 이용하여 각 지자체별 특성을 반영한 Public Transport Assignment와 Fare Analysis가 가능
VISUM-Public
- Macro Simulation인 대중교통 수요분석 프로그램으로 지자체별 대중교통 수요에 대한 교통체계 분석 Tool
- 다양한 배정기법 및 Visual한 데이터 출력 기능이 우수한 교통수요 프로그램
Card Data(Passenger Surveys)
- 대중교통 카드Data를 이용하여 지자체 내 노선별 이용행태 반영한 신뢰성 있는 대중교통 O/D 산출
- Card Data 검증 및 가공으로 손실된 이력데이터 보완 및 수정
Fare Analysis System(PuT Fare Analysis model)
- 차량, 노선, 정류장, 운영, 감가상각비 등 비용구조 정립 및 차량편성 계획별 비용 산출
- 지자체의 노선별 수요 및 운임에 따른 수익 산출 및 운임체계 개편 시 예상 수익 산출
Network Modeling(Open Street Map)
- 지자체 내 일반도로까지 구축이 가능한 OSM(Open Street Map)을 활용하여 현실과 유사한 Network 구축
- 지자체의 버스정류장, 노선, 운행계획표 구축이 용이
Public Transport Assignment (Time-table, Headway, Tsys)
- Card Data 가공으로 O/D구축 및 운행계획을 활용한 통행배정
- 다양한 대중교통 통행배정 기법으로 운행계획, 배차간격, 환승체계 기반으로 지자체 특성에 맞는 대중교통 분석
Optimization Vehicle Demand(Line-Blocking)
- 대중교통 노선에 대한 노선별 운행 스케쥴을 만족시키기 위해 소요되는 대중교통 최적 소요대수 산출 및 배차계획
- 노선 편성별 운행계획을 Line Blocking 및 Time-Space로 구축
[ Detail Function 1 ]
VISUM-Public의 상세기능 중 OSM(Open Street Map)을 이용한네트워크 구축 방법
OSM(Open Street Map)
OSM(Open Street Map)은 영국의 오픈 소스 방식의 무료지도로 GIS기반 교통시설을 VISUM 내에 Import하여 보다 손쉬운 네트워크 구축을 할 수 있도록 도와주는 기능
- Step1 : Download OpenStreetMap Data Network 구축 시 OSM에서 제공하는 GIS 기반 지도 정보(Link, Node, PT Stop, POIs(Point of Interest)등) File(.osm) 다운로드 단계
- Step2 : VISUM Public NW 다운로드한 OSM File을 프로그램 내 Import 작업으로 Macro Node, Link, POIs등 구축 단계
- Step3 : Use Land use POIs as zones OSM에서 통행발생 주요지역(POI-터미널, 주차장 등)의 위치와 토지이용특성 정보를 Traffic Zone으로 전환 작업 단계
- Step4 : Connect zones to the Network Public Assignment 전 통행발생 Zone과 Zone 내 주요 출입구와의 Connector 연결 작업 단계
* POI(Point of Interest) :교통 유발 시설
* Connector :교통 Zone과 Node & Link 연결
[ Detail Function 2 ]
VISUM-Public의 상세기능 중 Passenger Survey기능을 이용한 대중교통 수요예측 기법
Passenger Survey(Used Card Data)
대중교통 통행 O/D 구축을 위해 카드 이력 Data를 활용하여 대중교통 노선의 승·하차인원을 분석 Visum PuT 기능인 Data처리 및 검증 단계 (Plausibility test)를 통하여 정확하고 신뢰성 있는 대중교통 수요모델을 구축
기존대중교통계획의문제점(As-is) → 개선방안(To-be)
| 대중교통계획 시 설문을 통해 이용자들의 경로를 모두 파악하기는 어렵기 때문에 현재 대중교통 O/D는 정확하다고 보기 어려움 | 카드 이력 Data를 활용하여, 카드번호별로 통행경로를 분석하여 정확한 대중교통예측이 가능 시간대별 대중교통 수요 분석이 가능 |
Passenger Survey Flow
1step : Network 및 Card Data 구축
OSM Network에 추가적으로 대중교통 정류장, 노선, 운행계획 및 카드이력 Data의 정류장, 접근도 코딩
2step : Plausibility TEST
카드데이터 오류를 검증하여 프로그램에서 사용 가능한 Single Row Data 생성작업
3step : Weighting & Expansion of Sample O/D
각 지자체별 특성이 입력된 카드이력 Data와 대중교통 정보를 이용하여 가중치 부여 및 확장
4step : Transit Assignment
작업된 대중교통 O/D로 운행계획, 배차시간, 환승체계 기반으로 3가지의 방법으로 대중교통 배정실시
Card DATA 공정과정
설문조사
- 대중교통 정류장, 노선, 운행계획 등
(In Network)
- 대중교통 운행 조사 노선
- 승차 및 하차 정류장
- 이용객 초기 출발지점 및 최종 도착지점
(Origin/Destination)
- 승차 및 하차 이용객수
- 카드번호별 승차 및 하차 시간
설문조사 전 준비사항
- Card Data O/D는 정류장, 노선 등 Check를 통해생성
- Validity check of the survey path leg기법
- Check previous line survey data기법
- Validity check of succeeding section기법
- 위 3가지 기법으로 설문조사 자료입력완료후검토
Use Case : VISUM-Public의 활용방안
- VISUM Public을 이용해 다양한 대중교통 정책분야 분석이 가능
- 지자체의 대중교통 노선별 수요를 파악하여 대중교통의 수익분석, 최적차량 운행계획, 신 교통수단, 타당성 분석, 최적노선 검토 및 노선체계개편 등의 대중교통 정책평가가 가능
대중교통 Assignment
• 개별교통 및 대중교통 통합 수요분석
• 대중교통 최적노선 분석
• 노선개편에 따른 대중교통 수요변화 분석
• 대중교통 환승 효율 분석
• 운행계획, 배차시간, 환승을 고려한 Assignment
대중교통 접근성 분석
• 최단시간(통행시간 & 주행시간), 최단거리 및 Impedance (저항값)를 고려한 접근성분석
• 대중교통 소외지역 분석을 통한 정거장 위치 설계
• 대중교통 정거장 영향권 분석
• 대중교통 노선중첩 분석
차량 운행 계획
• 대중교통 최적 운행계획을 위한 차량투입계획
• 노선별, 개별차량별 운행계획 분석
• 운행비용 절감을 위한 공차운행분석
• 세부노선 일정 Graph(Line-Blocking) 분석
• 대안 별 최적차량 운행에 따른 운임수익 비교 분석
대중교통 수익금 분석
• 다양한 요금제(거리비례제, Zone별, 단일권, 월별 이용권 등)에 따른 운임수익 분석
• 대중교통 운행에 따라 발생하는 비용 분석에 따른 열차운행 대안 분석
• 수익/비용에 따른 대중교통 경제성 분석
기대효과
- 전세계적으로 배포되는 지도인 OSM(Open Street Map)을 활용하여 신뢰성 있는 네트워크를 구축함으로써 대중교통 수요분석의 데이터 정확도가 향상
- 대중교통 접근성 영향권 지도를 이용하여 대중교통 정거장 및 노선중첩 분석을 통해 설계타당성 검토에 주어진 차량 운행 계획(Time-Table)에 따라 최적화된 대중교통 차량의 운행 및 배차계획 등이 도출
- 대중교통 운영에 필요한 수익 및 비용에 대하여 통합분석 시 용이하며 사전 시뮬레이션을 통하여 잠재적인문제를 검토하여 효율적인 대중교통 운행계획을 수립하는데 활용
