시뮬레이션을 통한 시내버스 수요 기반 유연형 버스 서비스의 효율성 연구 = Study on Enhancing Efficiency of City Bus with Demand-Based Flexible Services through Simulation

국문 초록 (Abstract)

국내 시내버스는 높은 운행 원가, 낮은 요금 등으로 재정적자가 누적되고 있으며, 여러 도시에서 시내버스 적자에 대한 재정적 부담을 감당하고 있다. 특히 비효율적인 노선 경로는 시내버스 적자의 주된 원인 중 하나로 지목된다. 이러한 비효율적인 노선 경로는 단순히 많은 승객 수요를 흡수하기 위한 목적뿐 아니라, 대중교통 서비스의 공공성 확보를 위해 수요가 적은 지역의 노선을 유지하는 과정에서 발생하기도 한다. 본 연구에서는 비효율이 발생하는 노선을 대상으로 승객 수요를 실시간으로 반영하여 노선의 특정 경로를 유연하게 생략 운행하는 유연형 버스 서비스의 효과성을 확인한다. 천안시 시내버스 405번 노선을 사례로 선정하고, AnyLogic 시뮬레이터를 활용한 실험을 통해 유연형 버스 서비스의 효과성을 분석한다. 실제 정류장별 승․하차 인원수 데이터를 기반으로 시간대별 수요 패턴을 반영하였으며, 수요에 따라 노선 경로를 부분적으로 생략하는 운행을 재현하였다. 실험 결과, 굴곡 경로를 수요에 따라 생략함으로써 노선의 운행 효율성이 개선되는 점, 특히 주행 거리 단축에 따른 연료 소비량 및 운영 비용 감소 등의 효과를 확인할 수 있었다. 이는 장기적으로 대중교통 재정 부담 완화에도 기여할 것으로 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

City buses in South Korea have accumulated financial deficits due to high operating costs and low fares, placing a financial burden on many cities. One of the main causes of these deficits is inefficient bus routes. These inefficiencies arise not only from the goal of accommodating large passenger demand but also from maintaining routes in low-demand areas to ensure the public accessibility of transportation services. This study examines the effectiveness of flexible bus services that dynamically omit specific route segments based on real-time passenger demand. Cheonan City’s Bus Route 405 is selected as a case study, and the effectiveness of the flexible bus service is analyzed through experiments using the AnyLogic simulator. The simulation incorporates actual boarding and alighting data at each stop and reflects time-specific demand patterns, replicating the operation of partially omitting route segments based on demand. The experimental results confirm that operational efficiency improves when low-demand, winding segments are skipped, particularly by reducing driving distances, fuel consumption, and operating costs. These findings suggest that, in the long term, flexible bus services can help mitigate the financial burden on public transportation systems.