도시철도 유지보수 시간 확보를 위한 심야버스 최적 운영 방안 연구 : 서울시를 중심으로 = A Study on Strategic Optimization of Night Bus Services to Secure Urban Rail Transit Maintenance Time - Focused on the Seoul Metropolitan City -

국문 초록 (Abstract)

심야 대중교통은 도시 활동 시간의 연장과 노동 형태의 변화에 따라 시민의 이동권을 보장하는 필수적인 공공 서비스로 자리 잡았다. 서울시는 2013년 심야 전용 버스를 도입하여 심야시간대 대중교통 사각지대를 해소하고자 노력해 왔다. 그러나 수요의 시공간적 불균형과 심야 통행의 구조적 특성상 운영 효율성 저하와 재정 부담의 문제가 지속적으로 제기되고 있다. 이에 대한 정량적인 효율성 진단과 구조적 개선 방안 마련이 시급한 실정이다. 나아가 이러한 운영 효율화는 노후화된 도시철도의 안전 확보를 위한 유지보수 시간을 확보하는 데 있어 필수적인 선결 과제이기도 하다.
이에 본 연구는 서울시 심야버스인 N버스를 대상으로 운영 효율성의 결정요인을 실증적으로 규명하고, 이를 토대로 도시철도 운행 공백을 대체할 수 있는 시공간 통합 최적 운영 전략을 수립하는 데 목적이 있다.
이를 위해 서울시 426개 행정동 중 심야버스가 운행되는 400개 동을 대상으로 자료포락분석(DEA)을 수행하여 효율성을 측정하였으며, 토빗(Tobit) 회귀모형을 활용하여 요일별(주중/주말) 및 시간대별(연계/대체) 효율성 결정요인을 심층 분석하였다.
또한, 심야버스 이용객과 심야버스 운영 효율성(Efficiency)의 평균값을 임계치로 활용한 4분면 수요-효율성 매트릭스를 구성해 지역을 구조화하였다. 이를 통해 고효율-고수요 지역 및 저효율-저수요 지역 등 각 유형별 특성을 도출하였다.
공간적 차원에서는 서울시 행정동을 상업형 역세권, 주거형 역세권, 비역세권의 3가지 형태로 유형화하였다. 분석 결과 상업형 역세권은 가장 높은 수요와 효율성을 동시에 보유하고 있어 노선 단순화 및 간선 기능 강화가 필요한 핵심 거점으로 확인되었다. 반면, 비역세권은 도시철도 서비스 소외 지역으로서 상대적인 운영 효율성은 낮은 곳도 있고, 높은 곳도 있었으나, 해당 권역 주민들에게는 대체 불가능한 필수 이동 수단임을 확인하였다. 이는 비역세권 노선을 단순한 효율성 논리가 아닌 공공성과 이동권 보장과 함께 필수 노선 보호의 관점에서 접근하여 안정적인 공급을 유지해야 함을 시사한다.
시간적 차원에서는 도시철도가 멈춘 시간에도 시민들의 통행 경로와 패턴은 여전히 역세권을 중심으로 형성되어 있음을 확인였으며, 이는 심야버스가 도시철도의 유지보수 시간 내 수요 공백을 메우는 그림자 노선(Shadow Line) 기능을 수행해야 할 필요성을 뒷받침한다. 이러한 분석 결과를 종합하면, 서울시 심야버스는 요일과 시간대에 따라 상이하게 나타나는 통행 패턴에 대응하기 위해 보다 유연하고 입체적인 운영 체계로의 전환이 요구된다.
이에 본 연구는 도시철도 유지보수 시간 확보와 시민 이동권 보장을 동시에 충족하기 위한 심야버스 시공간 통합 최적화 전략을 제안하였다. 공간 전략으로는 역세권 유형에 따라 상업형 역세권은 간선 급행화를 비역세권은 필수 노선 보호를 적용하는 운영 체계로 이원화 방안을 제시하였다. 시간 전략으로는 유지보수 시간대에 도시철도의 노선을 지상에서 그대로 구현하는 그림자 노선 도입을 통해 도시철도 대체재로서의 방향을 제시하였다. 마지막으로 수단 전략으로는 주말 수요 대응을 위한 요일별 비대칭 배차제와 주요 거점 기반 수요응답형 교통(DRT) 등을 도입할 필요가 있다.

목차 (Table of Contents)

• 요약 ⅰ
• 표목차 ⅴ
• 그림목차 ⅵ
• I. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구 내용 및 방법 3
• 3. 연구 수행 체계 6
• II. 선행연구 고찰 및 이론적 배경 9
• 1. 선행연구 고찰 및 기존 연구와의 차별성 9
• 2. 대중교통 체계 내 버스와 도시철도의 기능적 관계 29
• 3. 심야 통행의 공간적 군집과 직주 특성 31
• III. 심야버스 효율성 분석 모형 설계 및 데이터 구축 35
• 1. 연구 설계 체계 35
• 2. 분석 데이터 구축 및 변수 정의 37
• 3. 분석 모형의 정립 41
• IV. 심야버스 효율성 측정 및 결정요인 분석 45
• 1. 분석 데이터의 기초 통계 45
• 2. 심야버스 효율성 공간적 분포 특성 48
• 3. 심야버스 효율성 다차원 비교 분석 53
• 4. 효율성 결정요인 실증분석 및 시사점 57
• V. 도시철도 유지보수 시간 확보를 위한 심야버스 운영 전략 67
• 1. 최적화 전략을 위한 기본 방향 67
• 2. 역세권 유무에 따른 노선 운영 이원화 69
• 3. 도시철도 운행 공백(대체) 대응 체계 구축 71
• 4. 수요 패턴에 대응하는 탄력적 배차 시스템 73
• VI. 결론 및 향후 과제 75
• 1. 결론 75
• 2. 향후 연구과제 77
• 참고문헌 80
• 영문초록(Abstract) 84