구조방정식을 이용한 도시·교통계획요소와 대중교통이용수요 간의 인과관계 분석 : 서울시 행정동을 대상으로

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently, they are underway large-scale urban development such as reconstruction, redevelopment, and 3rd phase new towns and large-scale public transportation projects such as GTX and S-BRT in Seoul and the metropolitan area, The purpose of this study are to identify the causal relationship between urban and transportation planning elements and public transportation demand and find methods that urban and transportation planners can apply during urban and transportation planning in the future.
This study was conducted according to the procedure below to analyze the causal relationship between urban and transportation planning factors and public transportation demand.
First, relevant studies were reviewed, and land use and building data, public transportation facility supply data, public transportation operation data, road facility supply data, parking lot status data, and public transportation demand data were collected for Seoul City, and data were constructed by aggregating by the 424 administrative dong unit.
Second, a correlation analysis was conducted between urban and transportation planning elements and public transportation demand collected using SPSS 19.0 and Amos 26.0, and related variables were selected. Through exploratory and confirmatory factor analysis, a latent variable in the structural equation of this study was derived and a measurement model was established.
Third, 424 administrative dongs in Seoul were categorized according to land use characteristics, and a structural equation model was constructed and analyzed between latent variables derived for each administrative dong type and public transportation demand. Administrative dong type was classified into commercial business center and residential center by performing cluster analysis based on the density of commercial business facilities, and the three public transportation demand, bus, subway, bus + subway, provided by KT_DB in the metropolitan area were endogenous. A structural equation model was constructed by applying the latent variable as an observed variable. Finally, the fitness analysis of the structural equation model for each type was performed, and all five fit indices, CMIN/DF, P, TLI, CFI, RMSEA, were analyzed within the acceptable range and evaluated as reliable.
The results of structural equation model analysis are shown as below. First, in the case of commercial business-centered areas, as public transportation demand has the highest causal relationship with land use factors, it is shown that intensive land use centered on station influence areas and TOD development will be able to promote public transportation demand. At the same time, if the use of personal transportation is suppressed through parking demand management policies such as parking caps and parking rates, it will be possible to promote the use of public transportation more effectively. In addition, supply and connectivity of public transportation modes and operation are secured through the installation of complex transfer centers and transfer facilities, and planning and expansion of subway-linked bus routes are provided in areas outside the station influence area, separate areas with a radius of 500m or more from the station influence area, where direct pedestrian access to the subway is difficult. In addition, the installation and improvement of sidewalks, bicycles, and PM-related facilities that can supplement buses must be continuously carried out.
Second, it is figured out that short-distance travel in residential areas will be handled by buses, and mid-to-long-distance travel will consist of subway and bus+subway travel. While transportation plans are needed in terms of land use and traffic demand management in commercial centers, transportation plans must be established in terms of public transportation service supply in residential areas. Sufficient bus stops should be installed in residential areas to improve public transportation accessibility for bus or bus+subway users. In terms of bus supply, it is figured out that it will be possible to promote bus use by improving public transportation accessibility and convenience through the installation of bus shelters, BIS, and crosswalks. In the case of demand for subway use, as the presence or absence of subway stations shows a high causal relationship with demand for use, public transportation demand can be increased in existing residential areas through the operation of subway-linked buses and increased number of trains. In new cities and redevelopment projects, subway, It is noted that the demand for public transportation can be improved when a linkage system is established with intercity transportation systems such as light rail GTX, S-BRT, and median bus lanes.
In conclusion, as a result of comparing commercial area and residential area, the influence of land use and parking facilities on public transportation demand in commercial area is generally greater than in residential area. On the other hand, the causal relationship between public transportation facilities, public transportation operation factors, and public transportation demand in residential area was found to be higher than in commercial center area.
In other words, urban and transportation plans which are centered on Transport Demand Management, such as Transit Oriented Development (TOD), parking cap and parking fare, are needed because the transportation demand factor has a higher impact than the transportation supply factor in commercial area. On the contrary, public transportation facilities and operation supply factors have a great influence on public transportation demand in residential area. It means that it is necessary to promote the use of public transportation by establishing a plan for supplying and operating transportation facilities.

국문 초록 (Abstract)

현재 서울시 및 수도권에서는 재건축, 재개발, 3기 신도시 등 대규모 도시개발과 GTX, S-BRT 등 대형 대중교통사업이 진행되고 있는 배경하에, 본 연구에서는 도시・교통계획요소와 대중교통이용수요 간의 인과관계를 규명하여 향후 도시 및 교통계획가가 도시‧교통계획 시 대중교통분야에 적용할 수 있는 방안을 찾는 데 목적을 두었다.
이를 위해 도시‧교통계획요소와 대중교통이용수요 간의 인과관계를 분석하기 위해 아래의 절차에 따라 연구를 진행하였다. 첫째, 관련 선행연구를 고찰하고 서울시를 대상으로 토지이용 및 건축물 자료, 대중교통시설자료, 대중교통운영자료, 도로시설자료, 주차장 설치 현황자료, 대중교통이용수요 자료를 수집하고 424개 행정동 단위로 집계하여 데이터를 구축하였다. 둘째, SPSS 19.0, Amos 26.0을 활용하여 수집된 도시‧교통계획요소와 대중교통이용수요 간의 상관분석을 수행하여 관련변수를 선택하였다. 탐색적・확인적 요인분석을 통해 본 연구의 구조방정식의 잠재변수 도출 및 측정모형을 구축하였다. 셋째, 서울시 424개 행정동을 토지이용특성에 따라 유형화하고 행정동 유형별로 도출된 잠재변수와 대중교통이용수요간의 구조방정식 모형을 구축하고 분석을 시행하였다. 행정동 유형은 상업업무시설밀도를 기초로 군집분석을 수행하여 상업업무중심지역 및 주거중심지역으로 분류하였으며, 수도권 KT_DB에서 제공하고 있는 3개의 대중교통이용수요 (버스, 지하철, 버스+지하철)을 내생잠재변수의 관측변수로 적용하여 구조방정식 모형을 구축하였다. 마지막으로 각 유형별 구조방정식 모형의 적합도 분석을 수행하였으며, 5개의 적합도지수(CMIN/DF, P, TLI, CFI, RMSEA)가 모두 수용 범위 이내로 분석되어 신뢰성이 있는 것으로 평가되었다.
구조방정식 모형 분석결과. 첫째, 상업업무중심지역의 경우, 대중교통수요는 토지이용요소와 인과관계가 가장 높음에 따라, 역세권 및 TOD 개발 등을 중심으로 집약적 토지이용이 대중교통이용수요 증대에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 동시에, 주차상한제, 주차요금제와 같은 주차수요관리 정책을 통해 개인교통수단 이용을 억제할 경우, 대중교통이용활성화를 보다 효과적으로 도모할 수 있을 것이다. 또한, 복합환승센터, 환승시설 등 설치를 통해 대중교통수단 및 운영의 공급 및 연계성 확보하고 지하철로 직접 보행 접근이 어려운 역세권 외곽지역 (역세권 반경 500m 이상의 이격지역)에는 지하철 연계버스노선의 계획 및 확충, 버스를 보완할 수 있는 보도, 자전거, PM 관련시설의 설치 및 개량이 지속적으로 이루어져야 한다.
둘째, 주거중심지역에서 단거리 통행은 버스에 의해 처리되고, 중장거리 통행은 지하철 및 버스+지하철 통행으로 이루어질 것으로 판단된다. 상업중심지역에서 토지이용 및 교통수요관리 측면에 교통계획이 필요한 반면, 주거지역에서는 대중교통서비스 공급측면에서 교통계획이 수립되어야 한다. 이를 위해 주거중심지역에는 버스정류장을 충분히 설치하여 버스 또는 버스+지하철 이용자의 대중교통 접근성을 향상시켜야 할 것이다. 이를 위해, 버스공급측면에서는 버스 쉘터, BIS, 횡단보도 등을 설치를 통해 대중교통 접근성 및 편의성을 향상시킴으로서 버스이용수요 증대에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 지하철이용수요의 경우, 지하철역의 존재 유무가 이용수요와 높은 인과관계를 나타냄에 따라, 기존 주거지역에서는 지하철 연계버스 운영 및 증차를 통해 대중교통수요를 증진시킬 수 있으며, 신도시 및 재개발 사업시 지하철, 경전철 GTX, S-BRT, 중앙버스전용차로 등 도시간선교통시스템과의 연계체계 구축시 대중교통이용수요를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
결론적으로, 유형Ⅰ(상업중심지역)과 유형 Ⅱ(주거중심지역)를 비교한 결과, 유형Ⅰ(상업중심지역)의 경우 대체적으로 토지이용 및 주차시설이 대중교통이용수요에 미치는 영향력이 유형 Ⅱ(주거중심지역)보다 높은 것으로 나타났다. 반면, 유형 Ⅱ(주거중심지역)의 경우, 대중교통시설, 대중교통운영 요소와 대중교통이용수요간의 인과관계가 유형Ⅰ(상업중심지역)보다 높은 것으로 나타났다. 즉, 유형Ⅰ(상업중심지역)의 경우, 교통수요측면(Demand)의 요인이 교통공급(Supply)요인보다 높은 영향을 미침에 따라 대중교통중심개발(TOD, Transit Oriented Development) 및 주차상한제 및 주차급지제와 같은 교통수요관리(TDM, Transport Demand Management) 중심의 도시・교통계획이 필요함을 의미한다. 반대로 유형 Ⅱ(주거중심지역)의 경우, 대중교통시설 및 운영의 공급요인이 대중교통수요에 많은 영향을 미침에 따라 대중교통수요 향상을 위해서는 대중교통으로의 접근성, 연계성, 이용편리성 측면에서 대중교통 시설공급 및 운영계획을 수립하여 대중교통이용활성화를 도모해야할 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 필요성 1
• 1.2 연구의 범위 및 내용 5
• 1.2.1 공간적 범위 5
• 1.2.2 시간적 범위 7
• 1.2.3 연구의 내용 및 수행과정 9
• 제2장 선행연구 고찰 11
• 2.1 도시‧교통계획요소와 교통수요 간의 관계에 관한 연구 11
• 2.1.1 국내문헌 11
• 2.1.2 해외문헌 13
• 2.2 교통부분에 적용된 구조방정식에 관한 연구 15
• 2.2.1 국내문헌 15
• 2.2.2 해외문헌 16
• 2.3 연구의 착안점 20
• 제3장 분석자료 수집 22
• 3.1 개요 22
• 3.2 분석자료 특성 23
• 3.2.1 토지이용요소 23
• 3.2.2 대중교통시설 및 운영 30
• 3.2.3 도로시설 35
• 3.2.4 주차시설 38
• 3.2.5 교통수요 40
• 3.3 분석자료 구축 46
• 제4장 구조방정식 모형의 변수 설정 48
• 4.1 구조방정식모형의 이론적 검토 49
• 4.1.1 구조방정식모형 49
• 4.1.2 구조방정식모형의 장점 51
• 4.1.3 구조방정식 모형의 구조 52
• 4.1.4 구조방정식 적용 필요성 58
• 4.2 구조방정식의 변수 설정 62
• 4.2.1 개요 62
• 4.2.2 상관관계분석을 통한 변수 선정 64
• 4.2.3 요인분석을 통한 구조방정식 잠재변수 설정 68
• 제5장 효과분석모형 구축 및 분석 79
• 5.1 구조방정식 모형 구축 79
• 5.1.1 가설 설정 79
• 5.1.2 모형 구축 82
• 5.2 모형검증의 적합도 평가 83
• 5.2.1 토지이용특성에 따른 행정동 분류 83
• 5.2.2 토지이용별 구조방정식 적합도 평가 88
• 5.2.3 모형의 개발 및 분석 89
• 제6장 결론 및 한계점 115
• 6.1 결론 115
• 6.2 한계점 및 향후 연구과제 117
• 참고문헌 119
• ABSTRACT 125