혼합로짓 모형을 이용한 여행자의 교통수단 선택행위 연구 : 서울-제주노선 사례중심 = A Study on Travellers' Transport Mode Choice Behaviour Using Mixed Logit Model

국문 초록 (Abstract)

지난 2005년 이후 저비용항공사의 시장진입으로 인해 국내 항공운송시장은 기존 양대 대형항공사 체제에서 다양한 항공운송서비스 제공자가 참여하는 경쟁시장으로의 변화를 맞이하게 되었다. 저비용항공사의 시장진입이 본격화됨에 따라 2011년 저비용항공사의 국내선 점유율이 약 40%를 넘어서 현재는 안정기에 접어들었다고 판단된다.
한편 2004년 4월 경부고속철도 개통으로 서울-부산간 철도교통 이동시간은 약 5시간에서 약 2시간 초반대로 단축되었으며, 이는 기존 항공여객 수요의 급격한 감소를 초래하는 직접적인 원인으로 작용하였다. 이와 함께 우리나라는 호남-제주 구간에 해저터널을 건설하여 고속철도를 신설한다는 계획에 대한 타당성 조사 연구가 추진되기도 하였다. 만약 영․불 채널터널 사례와 같이 호남-제주간 해저터널이 개통된다면 이는 기존 내륙노선과는 또 다른 형태의 경쟁구도가 조성될 것으로 예상된다.
따라서 본 연구에서는 서울-제주노선에 기존 대형항공사와 저비용항공사 이외에 고속철도가 신규로 진입하는 것을 가정하여 여행객의 수단선택 행위를 분석하였다. 또한 여행객의 수단선택 행위를 보다 현실에 가깝게 모사하기 위해 서울-제주노선에서 저비용항공사 여객 수 증가에 영향을 미치는 다양한 변수들의 상관관계 분석 및 AHP 분석을 통해 최종적으로 안전성과 면세점 이용가능 여부라는 신규변수를 도출하여 모형에 반영하였다.
신규변수를 적용한 혼합로짓 모형 분석을 위해 서울-제주간 항공여행 경험이 있는 여객을 대상으로 SP(Stated Preference) 설문조사를 실시하여 분석자료를 구축하였다. 이러한 자료를 통하여 본 연구는 기존 로짓 모형(Logit Model)이 가지고 있는 한계점인 비관련 대안간의 독립성(Independence of Irrelevant Alternatives, IIA)을 해소하고 응답자의 선호다양성(Heterogeneity)을 반영한 혼합로짓 모형(Mixed Logit model)을 이용하여 교통수단 선택모형을 도출하였다.
모형 분석결과에 따르면 비즈니스 및 레저여객의 시간가치는 비즈니스여객이 레저여객에 비해 다소 높게 추정되어 기존의 연구와 일관성 있는 결과가 도출되었다. 그리고 신규변수에 대해서는 운임 대체율을 통해 신규변수가 여객의 수단선택에 영향을 미치고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 모형의 설명변수 중 운임과 여행소요시간에 대한 분포값을 해석한 결과에 따르면 기존 로짓 모형에서는 파악이 불가능 하였던 여객의 위신효과 및 교통수단 선택시 선호다양성을 본 연구에서 구축된 모형을 통하여 파악할 수 있었다.
이러한 분석결과의 정책적 의미를 파악하기 위하여 교통수단별 전환율 분석을 수행한 결과, 응답자들은 통행목적에 따라 효용을 극대화 하는 교통수단을 선택하고 있는 것으로 나타났으며, 이는 여객의 선택행태가 보다 합리적으로 변화되었음을 보여 주었다. 또한 영·불 채널터널 사례와 같이 우리나라 고속철도 사업자가 해저터널 건설비용 회수를 위해 개통 초기 운임을 높게 설정할 경우 고속철도에 비해 운임 차가 크지 않고 여행소요시간이 짧은 항공교통의 지속적인 경쟁력 우위가 예상된다.
끝으로 본 연구는 항공운송산업에 다음과 같이 기여할수 있을 것으로 생각된다. 내륙 및 도서지역에 신규 교통수단 진입시 현실성을 모사할 수 있는 모형을 적용한 본 연구결과는 항공사의 신규노선 개발에 따르는 운임설정과 시장분석 및 경영전략 전략수립 등 항공교통의 경쟁력 향상과 유지를 위한 다양한 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As LCCs enter into the market, LCCs have been showing a substantial amount of growth approaching more than 40% of domestic air transport market share in 2011. Meanwhile, as the high speed train, named KTX opened in April of 2004, the rail travel time between Seoul and Busan has been reduced from five hours to two hours, which directly leads to a sharp decrease in air travel demand and high competition between air transport and railways accordingly. Also, a feasibility study has been conducted as a plan for the establishment of undersea tunnel linking Honam and Jeju, which enables high speed train service at Seou-Jeju route.
This study tried to analyse Transport Mode Choice by passengers under the assumption of entry of new rail lines besides already existing air lines linking Seoul and Jeju. Also, in order to produce more realistic models of Transport Mode Choice by passengers, an analysis on correlation between various variables which affect LCCs' growth in market share and AHP analysis have been performed. Through these analyses, newly chosen variables which represent 'Safety' and 'Availability of Duty free shop' have been reflected into each model.
This study utilized SP technique to collect data reflecting passengers’ Transport Mode Choice behaviour. With the variables of newly selected ones as well as traditional ones, such as fare, journey time and service frequency.
Through these data, this study shows a solution for the limitation in Independence of Irrelevant Alternatives(IIA) which the Multinomial Logit Model has and establish a transport Mode Choice using the Mixed Logit Model reflecting correspondents' heterogeneity.
As a result of an analysis on the model, for each scenario, the time value of business travelers has been estimated slightly high than that of leisure travelers which is same result as existing studies.
The results showed that respondents had considered availability of newly designed variables through the fare replacement ratio and the result of an analysis on Mixed Logit Model showed that the preference diversity of personal Transport Mode Choice and prestige effect.
In addition, according to the fare and travel time distribution value, the undiscovered prestige effect of passengers and heterogeneity while choosing transportation were able to be found through the constructed model from this study.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 1
• 1.2 연구의 목적 3
• 1.3 본 연구의 기여 및 기대효과 4
• 1.4 연구절차 및 체계 4
• 제 2 장 선행연구 고찰 및 기존사례 검토 7
• 2.1 항공사 선택속성에 관한 연구 7
• 2.2 교통수단 선택에 관한 연구 11
• 2.3 기존 연구의 한계점 18
• 2.4 항공교통과 고속철도와의 경쟁 사례 검토 19
• 2.5 시사점 30
• 제 3 장 연구방법론 32
• 3.1 SP 조사기법 32
• 3.2 로짓 모형 36
• 제 4 장 교통수단 선택변수 선정 45
• 4.1 신규변수 도출을 위한 변수후보의 선정 45
• 4.2 상관관계 분석 및 신규변수 도출 46
• 4.3 최종 신규변수 선정을 위한 AHP 분석 59
• 제 5 장 SP 조사설계 및 모형의 구축 62
• 5.1 SP 조사설계 및 변수선정 62
• 5.2 변수수준 결정 64
• 5.3 설문대안의 구성 70
• 5.4 자료의 조사 및 수집 72
• 5.5 모형구성 73
• 제 6 장 서울-제주노선 사례분석 75
• 6.1 서울-제주노선 사례를 통한 모형의 적용 75
• 6.2 신규변수를 적용한 분석 구조 설정 76
• 6.3 안전성을 설명변수로 하는 모형의 해석 77
• 6.4 면세점 이용가능 여부를 설명변수로 하는 모형의 해석 95
• 6.5 수단선택확률 분석 및 모형의 검증 113
• 6.6 시사점 126
• 제 7 장 결론 및 향후 연구과제 129
• 7.1 연구결과의 요약 129
• 7.2 본 연구의 학술적 의미 131
• 참고문헌 133
• 부 록 139
• SUMMARY 153