Algorithm Development for Extract O/D of Air Passenger via Mobile Telecommunication Bigdata

모바일 통신 빅데이터 기반 항공교통이용자 O/D 추출 알고리즘 연구

Current analysis of air passengers mainly relies on statistical methods, but there are limitations in analyzing detailed aspects such as travel routes, number of regional passengers and airport access times. However, with the advancement of big data technology and revised three data acts, big data-based transportation analysis has become more active. Mobile communication data, which can precisely track the location of mobile phone terminals, can serve as valuable analytical data for transportation analysis. In this paper, we propose a air passenger Origin/Destination (O/D) extraction algorithm based on mobile communication data that overcomes the limitations of existing air transportation user analysis methods. The algorithm involves setting airport signal detection zones at each airport and extracting air passenger based on their base station connection history within these zones. By analyzing the base station connection data along the passenger's origin-destination paths, we estimate the entire travel route. For this paper, we extracted O/D information for both domestic and international air passengers at all domestic airports from January 2019 to December 2020. To compensate for errors caused by mobile communication service provider market shares, we applied a adjustment to correct the travel volume at a nationwide citizen level. Furthermore correlation analysis was performed on O/D data and aviation statistics data for air traffic users based on mobile communication data to verify the extracted data. Through this, there is a difference in the total amount (4.1 for domestic and 4.6 for international), but the correlation is high at 0.99, which is judged to be useful. The proposed algorithm in this paper enables a comprehensive and detailed analysis of air transportation users' travel behavior, regional/age group ratios, and can be utilized in various fields such as formulating airport-related policies and conducting regional market analysis.

현행 항공교통이용자 분석은 주로 통계적인 분석이 주류를 이루고 있으나, 이동경로, 지역별 이용자 수, 공항접근 소요시간 등 세부적인 사항에 대한 분석이 어렵다는 한계가 있다. 한편 빅데이터 기술 발전과 데이터3법 개정에 따라 빅데이터 기반 교통분석이 활성화되고 있으며, 모바일 통신 데이터는 휴대전화 단말기의 위치를 상세하게 파악할 수 있어 교통분석을 위한 좋은 분석자료가 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존 항공교통이용자 분석방법의 한계를 극복하기 위해 이동경로 전체를 분석할 수 있는 모바일 통신 데이터를 기반의 교통이용자 O/D(Origin/Destination) 추출 알고리즘을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 알고리즘은 각 공항에 공항신호탐지 구역을 설정하고, 해당 구역의 기지국 접속이력을 토대로 항공교통이용자를 추출하고 해당 이용자의 출발지-도착지 경로상의 기지국 접속 데이터를 토대로 이동경로를 추정하는 것이다. 본 연구에서는 2019년 1~12월의 기간을 대상으로 모든 국내 공항에 대하여 국내/국제선 이용자에 대해 O/D를 추출하였다. 또한 추출된 데이터의 검증을 위해 모바일 통신데이터 기반 항공교통 이용자 O/D 데이터와 항공통계데이터에 대해 상관성 분석을 수행하였다. 이를 통해 총량에는 차이가 있으나(국내선 4.1, 국제선 4.6) 상관성 0.99로 상관성이 높아 활용 가능할 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제시한 알고리즘은 기존과 다르게 항공교통이용자의 이동행태, 지역별/연령별 비율 등 폭넓고 상세한 분석을 가능하게 하며, 향후 공항관련 정책 마련이나 지역별 시장분석 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다.