A Green House Gas Emission Estimation Based on Gravity Model and Its Elasticity

Many policies, such as transit-oriented development, encouraged use of bicycle and pedestrian, reduction of green house gas (GHG) and etc., have been deployed to support transport sustainability. Although various studies regarding GHG were presented, no one has yet adequately explained the behavior of travelers. This paper proposes a GHG emission model by highlighting its sensitivity, elasticity with regard to such travel cost as travel time, travel fare, and GHG pricing, introduced to reduce the amount of GHG in transportation system. For better estimation of GHG, the proposed model adopts (1) a production-constrained gravity model and (2) the travel distance from the origin and the destination (OD). The gravity model has a merit that it considers travel pattern between OD pairs. The model was tested with an example, and the promising results confirmed its validation and applications.

중력모형을 이용한 온실가스 배출량추정 및 탄력성분석

교통부문의 지속가능성(sustainability)을 유지하기 위하여 대중교통중심의 도시개발(transit oriented development, TOD), 자전거나 보행 등 녹색 교통수단의 이용활성화, 그리고 차량운행시 배출되는 온실가스(green house gas) 를 감축하는 정책 등 다양한 방안들이 제시되고 있다. 이중 온실가스 배출량에 대한 다양한 연구들이 제시되고 있으나, 교통측면의 행태적인 분석에는 한계를 가지고 있다. 본 연구는 교통측면에서 좀 더 행태적인 측면을 고려한 온실가스 배출량 추정식을 제시하는 것이 연구의 목적이다. 즉, 특정 존에서 발생하는 차량으로 인한 온실가스 배출량을 기종점간 통행수요(travel demand for each OD pair)와 통행거리(travel distance)를 반영하여 결정한다. 여기서 기종점간 통행수요는 통행비용의 함수로 중력모형(gravity model)을 이용하여 구해지며, 통행거리는 평균 통행거리가 아닌 기종점간 실제 통행거리를 고려한다는 점이 기존 연구와 차이가 된다. 또한, 본 연구에서 제시하는 온실가스 추정식의 적용성과 활용성을 검토하기 위하여 통행비용에 대한 온실가스 배출량의 민감도(sensitivity)와 탄력성(elasticity)을 유도하며, 정책적 측면에서 온실가스를 감축하기 위한 온실가스 통행료(green house gas pricing)의 부과 효과에 대해서도 검토해 본다.