Methods of computing Toll Road Weights when Calibrating Road Networks in a Transportation Planning Model

교통계획 모형내 유료도로의 요금적용 방안에 관한 연구

  • 김응철 (인천대학교 토목환경시스템공학과) ;
  • 김도훈 (한국교통연구원 도로교통연구실)
  • Published : 2009.03.15

Abstract

Calibrating toll roads of highway networks needs additional weights within volume delay functions not like other general highway lints. However, current methods assigning additional weights in the volume delay function of toll roads are not sufficiently enough to predict real toll road volumes measured, since it does not consider discounting rates and an extra charges. This study develops methods to improve relevant and reliable volume delay functions. Suggested ideas include a method of weighting volume delay functions considering a value of time of vehicle types, a method of weighting volume delay functions considering lane distributions of vehicles, and a method of weighting volume delay functions considering percentages of link lengths per a number of lanes of toll roads. It is found that the method of weighting volume delay functions considering lane distributions of vehicles show most reliable and appropriate results, while the first method shows overestimation and the third method does underestimation of highway link volumes. In terms of assignment methods, total OD equilibrium assignment shows better results than PCU based assignment.

요금을 지불하게 되는 유료도로에 대해서는 별도의 가중치를 산정하여 교통계획 모형 내에서 모델링 할 수 있도록 해야 하나 현존하는 유료도로의 가중치 산정방법에서 발생하는 문제점은 현실과 유사한 통행패턴을 설명하기에 부적당하다. 본 연구는 국가교통DB센터에서 이미 정산된 가중치, 차종별 시간가치를 적용한 가중치 그리고 차로수별 교통량 비율로 수정된 가중치로서 총 세 개의 대안을 선정하여 비교 분석하였다. 그 결과 국가교통DB센터에서 정산되어 차로수의 구분없이 동일한 가중치를 적용하였을 경우에는 허용오차범위 내에 포함된 샘플수가 다른 시나리오에 비해 비교적 다수 포함되었으나 현재 유료도로의 차로수별 할인율과 할증률을 반영하지 않고 정산되었다는 점에서 현실에 맞지 않는 방법론으로 분석되었다. 또한 차종별 시간가치를 이용한 가중치는 현재 적용되는 가중치 중에서 가장 이론적으로 정립되었다고 할 수 있으나 가중치의 비율이 낮게 적용됨으로서 배정교통량이 과다예측 되는 결과로 나타났다. 그러나 차종별 시간가치와 차로수별 교통량 비율을 합산하여 재 산정한 가중치를 적용한 결과는 세 개의 대안 중 가장 현실에 근접한 통행배정 결과로 분석되었다. 또한 통행배정 방법에 있어 총량OD평형배정방법이 PCU통행배정방법보다 현실에 가까운 배정결과가 나타나는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 건설교통부, "도로교통량 통계연보 2006", 2007
  2. 통계청 홈페이지(www.nso.go.kr)
  3. 한국도로공사홈페이지(www.freeway.co.kr)
  4. 한국개발연구원, "예비타당성조사 수행을 위한 일반지침 수정.보완 연구(제4판)", 2004
  5. 한국개발연구원, "도로.철도 부문사업의 예비타당성 조사 표준지침 수정$\cdot$보안 연구(제4판)", 2004
  6. 강호익(1996). "도로유형별 지체함수정립과 교통배정에 미치는 영향분석", 박사학위 논문, 서울대학교
  7. 김강수 외 (2005), "교통수요 검증을 위한 기초연구 : 도로부문의 여객 통행을 중심으로", 연구보고서, 연구총서 2005-15, 한국교통연구원
  8. 김강수 외(2005), "도로사업 예비타당성 조사에서의 통행시간을 이용한 영향권 설정기법의 연구", 대한교통학회지 제23권 제8호
  9. 김익기(1997), "교통수요분석에서 통행목적별 O-D 접근방법과 P-A 접근방법의 이론적 비교연구", 대한교통학회지, 제 15권 1호, pp. 45-62.
  10. 김익기(2006), "O/D 및 P/A 통행량 전수화와 신뢰성 확보 방안", 교통기술과 정책, 제 3권 3호, pp.163-178.
  11. 김태희 외(2003), "유료도로의 통행시간가치 산정에 관한 연구 : 수도권 지역을 중심으로", 연구보고서, 국토연 2003-45, 국토연구원
  12. 이기영 외(2005), "고속도로에서의 경로선정모형 개발과 활용에 관한 연구 : 천안논산고속도로를 포함한 경로를 중심으로", 도로교통, 제 102호, pp 20-32.
  13. 이선혜 외(2003), "TCS O/D를 이용한 배정교통량 정산기법에 관한 연구", 연구보고서, 한국해외기술공사 교통부
  14. 이훈기(2006), "지역간 여가통행수요 조사 및 모형개발을 위한 기초연구", 한국교통연구원, 연구총서 2006-16
  15. 황부연 외(2003), "고속도로 교통수요예측 정밀도 제고 방안 연구 : 국가교통DB 구축에 따른 고속도로 교통수요분석시스템 구축", 연구보고서, 한구도로공사
  16. INRO Consultants Inc, EMME/2 Package. 1998
  17. INRO Consultants Inc. EMME/2 User's Manual. Montreal, Canada, 1991
  18. Hai Yang and Michael G. H. Bell.(1997), "Traffic Restraint, Road pricing and network equilibrium", Transportation Research B 31, 303-314. https://doi.org/10.1016/S0191-2615(96)00030-6
  19. Hai Yang and Xiaoning Zhang(2002), "Multiclass Network Toll Design Problem with Social and Spatial Equity Constraints", Transp. Engrg., Volume 128, Issue 5, pp. 420-428. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-947X(2002)128:5(420)
  20. Hearn. D.W. and Yildirim. M.B(2002), Toll Pricing Framework for Traffic Assignment Problems with Elastic Demand (Edited by M. Gendreau and P. Marcotte)", Transportation and Network Analysis: Current Trends, Kluwer Academic Publishers, pp. 135-145.
  21. Heinz Spiess(1990). "Conical Volume-Delay Functions", Transportation Science. vol 24., No. 2, SCI.
  22. Michael Florian (2004), "Network Models for Analyzing Toll Highways", inro. ca