근래에는 대부분의 지방자치단체에서 버스정보시스템을 운영하여 버스 고객에게 다양한 정보를 제공한다. 예를 들어, 기다리는 버스의 현재 위치를 알려주는 서비스가 버스정보시스템이 제공하는 대표적인 서비스 중 하나이다. 버스정보시스템은 버스의 현재 위치를 감지하는 다양한 센서들, 센서 데이터를 수집하는 통신시스템, 수집한 데이터를 분석하여 정보를 추출하는 서버시스템 등으로 구성되며, 구축비용이 어마어마하다. 본 저자는 버스정보시스템의 구축비용을 획기적으로 절약하는 방법으로 스마트폰을 이용하는 방법을 이미 제안한 바 있다. 본 논문은 스마트폰 기반의 버스정보시스템의 서버의 구성요소 중 고객이 승차하기를 원하는 버스 노선을 알아내는 버스노선 추천 시스템을 설계한다.
본 논문은 버스 승차인원정보를 제공하는 버스정보시스템의 구현을 목적으로 한다. 최근 버스정보시스템의 도입을 통하여 버스 이용자에게 다양한 위치위반 정보를 제공함으로써 편의성을 제공하고 있다. 그러나 쾌적한 버스를 이용하기 위하여 버스 선택을 위한 의사결정에 필요한 정보의 제공이 요구된다. 이를 위하여 승차인원 정보 제공의 필요성을 분석하고 GPS와 RFID 방식의 교통카드를 활용하여 위치 및 승차 인원정보를 수집, 가공하였으며 다양한 정보표시 시스템을 통하여 정보를 제공할 수 있도록 구현하였다. 제안한 시스템은 기존의 버스정보시스템에서 제공되는 버스위치기반 관련 정보와 더불어 버스 이용객의 의사결정을 위한 주요한 요소인 승차인원 정보를 제공함으로써 쾌적한 버스이용과 효율적인 버스 관리의 장점을 제공한다.
본 논문은 기존 버스정보시스템이 가지고 있는 단점인 텍스트 기반의 시스템을 보완하고 GUI 기반의 사용자 요구형식의 콘텐츠를 전달하고 스마트폰 GPS를 활용한 버스정보시스템을 설계 및 구현한다. 기존 버스정보시스템은 단말기를 버스에 설치하고 정류장별로 안내판을 설치하는 비용적인 문제와 설치 후 유지보수에 대한 막대한 비용이 소요되고 있다. 제안 시스템은 스마트폰의 지도화면을 활용한 버스노선도 및 사용자의 위치 확인, 내 주변 가까운 버스 정류장 찾기, 지도화면 위의 버스노선도 표현, 버스도착예측시간의 정확도 증가를 위한 알고리즘 적용, 내선 순환 버스의 노선구축 기능을 제공한다, 버스도착예측시간 제공의 정확도는 기존 시스템의 약 67% 대비 약 88.71%로 21.71% 증가하였으며, 텍스트와 테이블 UI의 기존시스템을 지도를 기준으로 하는 GUI 형태로 개선하였다. 그 결과 개선된 버스정보시스템에서는 스마트폰의 GPS를 활용하여 기존 버스정보시스템을 보완하고 사용자들의 다양한 요구를 만족시킬 수 있었다.
본 논문에서는 스마트폰 앱에 기반한 버스정보시스템 구현에 대한 소개를 한다. 기본적으로 버스운전자용 앱(APP)에 의해서 버스의 위치가 파악되고 이를 3G망을 활용하여 전송된 서버에서 가공하여 버스 승객들에게 위치정보를 알리는 시스템이다. 기본적으로 버스정보시스템이 가지는 시스템적인 특징을 스마트폰을 기반으로 개발하고 저비용으로 개발하도록 하여 영세한 사업자들에게 활용되도록 하는데 목적이 있다.
버스정보시스템(BIS: Bus Information System) 이란 기존의 버스교통에 첨단의 정보 통신, 컴퓨터 전자, 제어등의 기술을 접목시켜, 실시간으로 버스위치를 파악하고, 수집된 정보를 가공하여, 버스 이용자 및 관리자에게 각각의 필요한 운행정보를 제공하는 시스템이다. 현재 국내의 버스정보시스템 또는 버스관리시스템(BMS)의 추진이 활발히 진행중이다. 이와 같이 각 자치단체 단위로 설치, 운영되고 있는 버스정보시스템(BIS)의 정보의 질적 향상은 향후화대 사업 및 운영관리 측면에 있어서 중요한 사안이다. 따라서 본 연구는 기 구축 운영중인 안양시 버스정보제공서비스를 대상으로, 버스정보시스템의 품질을 평가함으로서 시스템의 수준에 적합한 평가항목을 선정하고 평가함으로써 최적의 질(quality)을 유도하는데 기여하고자 하였다. 이는 궁극적으로 대중교통서비스의 질적 향상을 도모하고 대중교통 이용 활성화 및 보다 효율적인 대중교통운영에 이바지할 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문은 버스 탑승 인원을 혼잡 정도로 제공하는 버스 정보 시스템의 구현을 목적으로 한다. 최근 버스 정보 시스템의 도입을 통하여 버스 이용자에게 다양한 위치 기반 정보를 제공함으로써 편의성을 제공하고 있다. 그러나 쾌적한 버스를 이용하기 위하여 버스 선택을 위한 의사결정에 필요한 정보의 제공이 요구된다. 이를 위하여 승차인원 정보 제공의 필요성을 분석하고 라즈베리파이에 GPS모듈과 적외선 센서를 이용하여 통신함으로써, 탑승인원 정보를 수집하고 더불어 가공하여 버스 내에 탑승 인원 혼잡 정도를 스마트폰을 통하여 정보를 제공할 수 있도록 구현하였다. 제안한 시스템은 버스 위치 기반 관련 정보와 버스 이용객의 의사 결정 을 위한 주요한 요소인 승차인원 정보를 제공함으로써 쾌적한 버스이용과 효율적인 버스 관리의 장점을 제공한다.
대부분의 국가들이 노선버스의 운영을 공공부문에서 담당하고 있으나 우리나라를 비롯한 일부에서만 민간이 운영하고 있어 시민들을 위한 공익성만을 추구 할 수는 없는 입장이며 노선의 선정 또한 사업자와 공공이 협의하여 시행할 수밖에 없다. 이를 개선하기 위하여 버스노선 개편, 공동배차제 등 개선방안을 많은 지자체에서 시행하였지만 시민${\cdot}$업체${\cdot}$공공부문에서의 합의 도출은 지난한 상황이며 실행력이 없는 계획이 되고 있음을 여러 사례에서 볼 수 있다. Internet등 통신기술의 급속한 발달에 따라 통신을 통한 의사표출이 자유롭고 용이해지면서 일반지자체의 경우에 전체 민원 중 교통부문이 차지하는 민원이 $50\%$를 상회하고 있으며, 교통민원 중 $45.3\%$가 노선버스의 정시성 확보 및 운전기사의 불친절, 무정차 통과 등에 관한 것으로써 시민들이 가장 알고싶어 하는 사항이 버스의 실시간 운행상황임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 실시간 버스정보제공을 통해 노선버스 이용자들의 대기시간 감소 및 이용편의를 증진시키고, 이를 통해 승용차 이용자를 대중교통수단으로 유도하여 대중교통을 활성화시키는 버스정보시스템(BIS ; Bus Information System)을 정립하며, 충주시 교통여건을 감안한 버스정보시스템 도입전략을 수립하고, 도입에 따른 기대효과를 분석하여 합리적이고 효과적으로 적용할 수 있는 지방자치단체 특히 충주시의 지능형 교통정보 시스템을 마련하는데 그 목적이 있다.
국내외 각급 도시에서 시행중인 실시간 버스정보시스템(BIS)에 있어 버스도착예정시간 정보의 정확도는 시스템에 대한 가치평가의 가장 중요한 요소 중 하나이다. FTMS나 RTMS에서의 VMS정보와는 달리 개별버스의 도착예정시간 정보의 경우는, 가공 및 제공주기 그리고 시스템의 가공과정에서 불가피한 오차가 발생한다. 이를 '시스템 오차'라 규정하고 이들 오차의 평균값을 통계적 기법으로 도출하여, 버스도착예정시간 정보에 보정하는 방안을 제시하였다. 또한 검증을 위해 'A'시의 버스정보시스템에 동 기법에 따라 보정을 수행한 결과, 보정전보다 오차율이 23%감소한 것으로 나타났다. 이처럼 버스도착예정시간 정보의 정확도의 제고를 위해서는 시스템오차를 낮추는 방안이 적용해야 하는데 특히, 위치정보수집 빈도를 높이고, GPS 음영지역 해소 등 분산 값에 영향을 미치는 결측을 줄이기 위한 노력을 강구해야 한다.
부천시에서는 대중교통이용 활성화를 위하여 2000년 12월 비콘방식의 버스정보시스템을 구축하고 22번 시내버스 노선에서 운영 중에 있다. 본 연구에서는 부천시의 버스정보시스템 도입사례를 통해 운영효과를 분석하였다. 운영효과는 크게 도착시간 정보의 신뢰도 평가와 버스정보시스템 도입에 대한 이용자의 만족도에 대하여 분석하였다. 도착시간 정보제공 서비스의 신뢰도 평가결과 정류소간 주행시간뿐만 아니라 이전 운행의 주행시간 이력자료 또한 일정한 패턴을 형성하지 못하여 도착시간 정보제공용 자료로 직접 활용하기에는 부적합함을 발견하였다. 이를 개선하기 위하여 기존 도착시간 예측모형을 적용한 결과 신경망 모형이 가장 우수하게 평가되었으며, 버스정보시스템의 도착시간 예측알고리즘으로 적용가능함을 알 수 있었다 본 연구에서는 국내에 아직까지 GPS 방식의 버스정보시스템이 구축되지 못한 관계로 불가피하게 부천시의 사례에 한정된 운영효과평가를 수행할 수밖에 없었다. 향후 첨단교통모델도시의 구축으로 GPS 방식의 버스정보시스템이 구축될 경우 두 가지 방식에 대한 직접적인 비교평가도 가능하리라고 판단된다. 또한, 버스도착 예측 정보의 신뢰성 제고를 위해 예측력 있는 모형의 개발이 요구되며 아울러 노선버스의 운행에 영향을 미치는 요소들에 대한 연구가 추가되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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