버스정류장 교통 속도에 미치는 영향 및 분석에 관한 연구 = Analyzing the Influence of Bus Stops on Traffic Speed

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 인천광역시 내 39개의 교차로를 대상으로 버스정류장이 교차로의 평균 속도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고, 지역별 영향력의 공간적 차이를 규명하는 것을 목적으로 하였다.
본 연구를 위해 2022년부터 2024년까지의 교차로별 평균속도, 정류장 수, 영향력지수, 평균차로수 자료를 구축하고, 이 데이터를 바탕으로 전역형 다중선형회귀(OLS)와 지리가중회귀(GWR) 분석을 수행하였다.
전역모형 분석 결과, 버스정류장 수가 증가할수록 평균속도가 전체적으로 감소하는 경향이 확인되었으며, 평균 차로수는 교통속도 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으나 잔차의 공간적 상관성이 유의하게 검출되어, 단순 전역모형으로는 지역별 이질성을 충분히 설명하기 에 어려운 것이 확인되었다.
본 연구에서 수행된 지리가중 회귀분석에서는 각 교차로 별 회귀계수의 공간적 분포를 도출하였으며, 특히 도심 지역에서는 버스정류장 영향이 교차로의 평균 속도에 부정적인 영향으로 작용하는 반면, 외곽지역에서는 그 영향이 상대적으로 감소되는 공간적 패턴이 나타났다.
본 연구는 버스 정류장의 입지 특성과 교차로 교통흐름 간의 지역적 불균형을 실증적으로 규명하였다는 점에서 의의가 있다.
또한 향후 교통혼잡 완화를 위한 정류장 배치, 차로 운영, 신호체계 개선 등 교통관리 전략 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to quantitatively analyze the impact of bus stops on transportation operations at major intersections in Incheon Metropolitan City and to identify spatial differences in influence by region.
To this end, data on average speed, number of stops, influence index, and average difference by intersection from 2022 to 2024 were constructed, and global multilinear regression (OLS) and spatial weighted regression (GWR) analysis were performed based on this.
As a result of OLS analysis, it was confirmed that the average speed decreased globally as the number of bus stops increased, and the average number of lanes had a positive effect on improving traffic speed, but the spatial correlation of the residuals was significantly detected, making it difficult to fully explain regional heterogeneity with a single equation.
The spatial distribution of the regression coefficient (β) for each intersection was derived from the GWR analysis conducted in this study, and in particular, the effect of the stop negatively affects the average speed in urban dense areas, while the effect was relatively mitigated in outer areas.
This study is significant in that it empirically identified the regional imbalance between the location characteristics of bus stops and the traffic flow at intersections.
In addition, it is expected that it can be used to establish micro-traffic management strategies such as arranging stops, operating lanes, and improving signal systems to ease traffic congestion in the future.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 i
• 목 차 ii
• 표 목 차 v
• 그림목차 vi
• 제 1장 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구의 범위 및 절차 3
• 1.2.1 연구의 범위 3
• 1.2.2 연구의 절차 3
• 제 2 장 선행 연구 및 이론적 고찰 5
• 2.1 버스정류장 이론적 고찰 5
• 2.1.1 버스정류장의 정의 5
• 2.1.2 버스정류장의 특성 5
• 2.1.3 국내 버스정류장 관련 연구 6
• 2.1.4 해외 버스정류장 관련 연구 8
• 2.2 모델 관련 이론 고찰 10
• 2.2.1 다중 선형 회귀(MLR) 10
• 2.2.2 전역적 회귀모형 12
• 2.2.3 지리가중회귀(GWR) 13
• 2.3 지리가중 회귀분석 관련 연구 고찰 14
• 2.3.1 국내연구 14
• 2.3.2 해외 연구 17
• 2.3.3 정류장 버퍼 설정 20
• 2.4 본 연구의 차별성 21
• 제 3 장 자료수집 및 분석 방법 22
• 3.1 자료수집 22
• 3.2 변수 정의 및 구성 28
• 3.2.1 버스정류장 영향력 지수 29
• 3.3 정류장 버퍼 설정 30
• 3.3.1 인천광역시 내 정류장 버퍼 시각화 30
• 3.3.2 버퍼 적용 후 최종 선정 교차로 시각화 31
• 3.4 데이터 스케일링 및 정규화 37
• 제 4 장 실증 분석 및 결과 38
• 4.1 기술 통계 및 변수 개요 38
• 4.1.1 개요 38
• 4.1.2 자료 구분 40
• 4.2 모형 성능 평가 지표 선정 41
• 4.3 전역모형(OLS) 결과 42
• 4.3.1 계수 유의성 및 적합도 지표의 의미 43
• 4.4 GWR 적합성과 모형진단 44
• 4.5 변수별 로컬계수(Β) 공간분포 46
• 4.5.1 정류장 수의 공간적 영향 47
• 4.5.2 영향력 지수의 공간적 영향 49
• 4.5.3 평균 차로수의 공간적 영향 51
• 4.5.4 로컬계수의 종합적 시사점 및 분석 53
• 4.6 통합 해석 및 비교 요약 56
• 4.6.1 모형 적합도 비교 56
• 4.6.2 변수별 로컬 계수의 공간 분포 요약 57
• 제 5 장 결 론 및 향후 과제 58
• 5.1 결 론 58
• 5.2 한계점 및 향후 과제 60
• 참고문헌 61
• Abstract 64