도시철도망 구축 계획 평가에 관한 연구

공간적 형평성 개념에 근거한

도시철도망 구축 계획 평가에 관한 연구

서울시립대학교 장성만 〮 안영수

- 서울시 10 개년도시철도망구축계획을중심으로 -

1.

서론

1.1

연구의 배경과 필요성

1.2

연구의 목적

1.3

연구의 범위

2.

선행연구와 분석의 틀

3.

도시철도 접근도 및 이용 수요 산출

4.

분석결과

5.

결론

목차

연구의 배경과 필요성

1. 서론

^{3 / 26}

• 지속적인 도시철도 노선 및 시설 확충과 상대적으로 저렴한 이용 요금으로 이용률의 지속적 증가

• 명실상부한 서울시민의 주요 교통수단이자 도시 공공재(많은 세금 투입)로서의 역할

약2,000~4,000원/

1회 약3,500원/

1회 약350원/

1회

약 919~2,000원/

1회 약 3,500~4,500원/

1회 약2,500원/

1회

8,101,527 명/일

버스 승용차 39.9%

도시철도

1,250원/1회

출처: 서울특별시 주요교통통계(http://news.seoul.go.kr/traffic/archives/289)

[ 서울시 교통수단분담률 ]

[ 세계주요도시 교통수단분담률 ]

1.1 연구의 배경과 필요성

1.1 연구의 배경과 필요성

1. 서론

^{4 / 26}

• 도시철도 접근성의 지역적 편차에 대한 정도를 정량적으로 평가할 수 있는 지표의 부재로 계획에 대한 개선 효과의 검증 한계 (대안 별 지역별 접근성 개선효과 평가의 한계)

도시철도 이용 접근성 개선에 대한 요구의 증가

경제논리 중심의 철도 공급으로 도시철도 이용 취약지역 존재

서울시

10개년 도시철도망 구축

계획수립과 균형발전 노선 우선

[ 서울시 도시철도 공급 현황] [ 서울시 도시철도 이용 취약지역 현황] [ 10개년 도시철도망 구축계획 ]

출처: 제2차 서울특별시10개년 도시철도망구축계획(안) 발표자료(2019.02.20)

1.2 연구의 목적

연구의 목적

1. 서론

^{5 / 26}

• 지역균형발전을 중심으로 발표한 “서울시 10개년 도시철도망 구축계획”에 대해서 도시철도 이용자 수요를 기반으로 도시철도 서비스 혜택 개선효과를 형평성 측면에서 정량적으로 분석하여 비교하는 것

* 시간적 범위: 기준 연도(2018)

비교 연도1(1차 서울시 10개년 도시철도망 구축계획, 2015년 발표) 비교 연도2(2차 서울시 10개년 도시철도망 구축계획, 2019년 발표)

* 공간적 범위: 서울시 행정구역 전체(시가화 지역)

* 내용적 범위: 서울시 도시철도 현황과 구축계획안을 중심으로

역까지의 접근성 기반의

공간적인 형평성의 개선 효과에 대한 정량적 비교와 검증

연구의 범위

1.3 연구의 범위

1. 서론

2.

선행연구와 분석의 틀

2.1

이론 및 선행연구 검토

2.2

연구질문 설정

2.3 분석의 틀

3. 도시철도 접근도 및 이용 수요 산출

4. 분석결과

5. 결론

2.1 이론 및 선행연구 검토

2. 선행연구와 분석의 틀

^{7 / 26}

•

도시철도 이용 접근성(PTAL: Public Transportation Accessibility Level)산출 관련 이론 및 선행연구

도시철도역 접근성의 공간적 파급효과 산출모형 (이금숙, 1998)

• An et al., 2010, An analysis on the relation between the changes of Seoul’s zoning and subway accessibility

• Jang et al., 2011, 행정동별 접근도가 교통수단 별 분담률에 미치는 영향 분석

➢

단순 도시철도역의 밀도가 아닌 거리조락함수 기반의 접근도 계산이 필요함

➢

거리감쇄함수를 이용한이금숙(1998)의 도시철도 접근도 함수의 유용성과 활용 가능성 확인

☞ 도시철도역으로부터 보행이동거리가 멀어질 수록 도시철도 접근도의 감소를 거리조락함수로 표현

☞ 약500m 시점에서 급격하게 감소하며1000m 이후부터는 미치는 영향이 거의 없음

이론 및 선행연구 검토

☞ 도시철도역 밀도(point density)를 이용 하여 행정구역(구) 단위로 접근도를 산 출하여 비교하였음

☞ 이금숙(1998)의 접근도 함수식을 이용하여 서울시 행정동별 도시철도 접근도 산출

2.1 이론 및 선행연구 검토

2. 선행연구와 분석의 틀

^{8 / 26}

•

공간적 형평성 평가관련 이론 및 선행연구

소득 불균형을 나타내는 로렌츠곡선(Lorenz

curve)와 지니계수(Gini’s coefficient)

• Delbosc et al., 2011, Using Lorenz curves to assess public transport equity

• Jang et al., 2016, Assessing the spatial equity of Seoul’s public transportation using the Gini coefficient based on its accessibility

Gini’s coefficient

Lorenz curve 0: 완전 평등

0-0.2: 낮은 불평등 0.2~0.5: 중간 정도의 불평등 0.5~1.0: 높은 불평등 1.0: 완전 불평등

➢

도시철도의 이용과 관련하여공간적 형평성 평가를 위해 로렌츠곡선과 지니계수의 활용 가능성확인

➢

접근도의 비교평가는거주인구(출발지)와 고용자수(도착지)로 구분하여 접근할 필요가 있음을 확인

☞ 한 도시 또는 나라의 소득불균형을 나타내는 대표적인 지표로 지니계수는 널리 알려져 있으며, 최근 이를 활용한다양한 불평등(또는 형평성)을 평가하려는 시도의 연구가 증가하고 있음

☞ 서울시 행정동별 버스/도시철도의 접근도를 산출하여 로렌츠 곡선 도출

☞ 지니계수를 비교하여 버스의 접근성 이 공간적 형평성이 양호함 도출

☞ 대중교통 이용수요를 인구와 인구+

고용자로 구분하여 각각의 접근도와 로렌츠곡선 및 지니계수를 산출

☞ 인구+고용자수의 지니계수가 작으므로 보다 공간적 형평성이 있음을 도출

연구질문 설정

2.2 연구질문 설정

2. 선행연구와 분석의 틀

^{9 / 26}

•

지니계수(Gini’s coefficient) 를 활용한서울시

10개년 도시철도망 구축 계획(1차+2차)은

도시철도 이용 수요 의 공간적 형평성 개선에 얼만큼의 효과가 있는가?

• 1차와 2

차

10개년 도시철도망 구축 계획은 각각 도시철도 이용 수요의

공간적 형평성 개선에 어떤 효과가 있는가?

•

서울시

10개년 도시철도망 구축계획(1차+2차)

의 공간적 형평성 개선 효과는거주자(출발지)와 종사자(목적지) 중 어느 수요층에 더 효과적인가?

☞ 서울시

10개년 도시철도망이 완성 되었을 때 도시철도 이용 수요의 공간적 형평성 개선에 대한 정량적 평가

연구질문 ①

연구질문 ③

☞

1차와 2차 서울시 10개년 도시철도망 구축 계획에 대한 도시철도 이용 수요의 공간적 형평성 개선 효과 비교분석

연구질문 ②

☞ 서울시

10개년 도시철도망 구축 계획에 대한 출발지(거주자)와 목적지(종사자)별 공간적 형평성 개선 효과 비교분석

• 연구목적: 지역균형발전을 중심으로 발표한 “서울시 10개년 도시철도망 구축계획”에 대해서 도시철도 이용자 수요를 기반으로 도시철도 서비스 혜택의 형평성 개선효과를 정량적으로 분석하여 비교

③

①

②

2.3 분석의 틀

2. 선행연구와 분석의 틀

^{10 / 26}

분석의 틀

도시철도접근도/

이용 수요 산정

로렌츠곡선

/지니계수

산정

연구 질문 검증

✓ 서울특별시 행정구역

• 분석 대상과 공간 단위

✓ 서울특별시 시가화 구역(출처: SGIS)

✓ 서울특별시 시가화 구역+행정동

• 분석 과정

연구가설 설정

도시철도 접근도 산정 도시철도 이용 수요 산정

도시철도접근도

1+2차도시 접근도철도

도시1차 접근도철도

도시2차 접근도철도

인구수총 거주

인구수 종사자 인구수

기준연도(2018) 비교연도

(1차, 2차, 1+2차) 기준연도

(2018) 기준연도

(2018) 기준연도

(2018)

연구 질문 1 기준연도 비교연도vs.

(1+2)

기준연도 비교연도vs.

(1+2) 총인구 거주인구

기준연도 비교연도vs.

(1+2) 종사자인구 연구 질문 2

기준연도 비교연도vs.

(1차) 총인구

기준연도 비교연도vs.

(2차) 총인구 연구 질문 3 서론

결론 시사점 및 후속 연구 도출

1. 서론

2. 선행연구와 분석의 틀

3.

도시철도 접근도 및 이용 수요 산출

3.1

도시철도 접근도 산출

3.2

도시철도 이용 수요 산출

4. 분석결과

5. 결론

2. 거리조락함수

1. 2018년 기준 도시철도 노선

도시철도 접근도 산출

3.1 도시철도 접근도 산출

3. 도시철도 접근도 및 이용수요 산출

^{12 / 26}

• 2018년 기준 도시철도 역 자료를 활용하여 서울시 도시철도 접근도 산출

기준년도

3. 2018년 기준 도시철도 접근도

도시철도 역까지의 거리와 접근도 함수를 조합하여 도출한

2018년 기준 접근도

도시철도 역 까지의 거리(100m*100m) 2018년 기준 도시철도역 중심점(출처KTDB)

이금숙(1998)의 도시철도역 접근성 공간적 파급효과 산출모형

도시철도 접근도 거리조락함수(이금숙1998)

2. 거리조락함수 적용

1. 서울시 10개년 도시철도망 노선

13 / 26

•

서울시

10개년 도시철도망 자료를 활용하여 도시철도 접근도 산출

1 차 + 2 차

3. 10개년도시철도망개통후도시철도접근도

도시철도 접근도 거리조락함수(이금숙1998) 2018년+ 1차+ 2차도시철도노선중심점 제2차서울시도시철도망구축계획(안) (참조서울시)

도시철도 역 까지의 거리(100m*100m)

3.1 도시철도 접근도 산출

3. 도시철도 접근도 및 이용수요 산출

도시철도 역까지의 거리와 접근도 함수를 조합하여 도출한 서울시

10개년 도시철도망 접근도

14 / 26

•

서울시

10개년 도시철도망 1차 노선 자료를 활용하여 도시철도 접근도 산출

1 차 노선

1. 서울시 10개년 도시철도망 1차 노선 2.

도시철도망1차노선개통후도시철도접근도

도시철도 역까지의 거리와 접근도 함수를 조합하여 도출한 서울시10개년1차 노선 도시철도망 접근도 도시철도 역 까지의 거리(100m*100m)

2018년+ 1차도시철도노선중심점(참조서울시)

1. 서울시 10개년 도시철도망 2차 노선 2.

도시철도망2차노선개통후도시철도접근도

도시철도 역 까지의 거리(100m*100m)

2018년+ 2차도시철도노선중심점(참조서울시)

•

서울시

10개년 도시철도망 2차 노선 자료를 활용하여 도시철도 접근도 산출

2 차 노선

3.1 도시철도 접근도 산출

3. 도시철도 접근도 및 이용수요 산출

도시철도 역까지의 거리와 접근도 함수를 조합하여 도출한 서울시10개년2차 노선 도시철도망 접근도

도시철도 이용 수요 산출

15 / 26

• 2018년 기준 서울시 거주자 수 산출 거주자

1. 서울시 거주자 산출

집계구 단위 서울시 거주자(출처SGIS)

핵사곤 단위 서울시 거주자

2.

가정기반통근통행대중교통분담률

출발지 기준 대중교통 수단 분담률(출처KTDB)

3.

대중교통을이용통근거주자

대중교통을 이용하여 통근하는 서울시 거주자

4. 서울시거주자기준도시철도이용수요

대중교통을통해 통근하는서울시도시지역거주자

3.2 도시철도 이용 수요 산출

3. 도시철도 접근도 및 이용수요 산출

16 / 26

• 2018년 기준 서울시 종사자 수 산출 종사자

1. 서울시 종사자 산출

집계구 단위 서울시 종사자(출처SGIS)

핵사곤 단위 서울시 종사자

2.

가정기반통근통행대중교통분담률

도착지 기준 대중교통 수단 분담률(출처KTDB)

3.

대중교통을이용통근종사자

대중교통을 이용하여 통근하는 서울시 종사자

4. 서울시종사자기준도시철도이용수요

3.2 도시철도 이용 수요 산출

3. 도시철도 접근도 및 이용수요 산출

대중교통을통해 통근하는서울시도시지역종사자

17 / 26

• 2018년 기준 서울시 거주자 및 종사자 수 산출 거주자 + 종사자

1. 서울시 도시지역 거주자 3. 서울시총도시철도이용수요 (

거주자

+

종사자

)

2. 서울시 도시지역 종사자

3.2 도시철도 이용 수요 산출

3. 도시철도 접근도 및 이용수요 산출

대중교통을 통해 통근하는 서울시 도시지역 총수요 대중교통을통해 통근하는서울시도시지역거주자

대중교통을통해 통근하는서울시도시지역종사자

1. 서론

2. 선행연구와 분석의 틀

3. 도시철도 접근도 및 이용 수요 산출

4.

분석결과

4.1

연구질문

1의 분석결과 4.2

연구질문

2의 분석결과 4.2

연구질문

3의 분석결과

5. 결론

4.1 연구질문1의 분석 결과

4. 분석결과

^{19 / 26}

•

지니계수(Gini’s

coefficient) 를 활용한

서울시

10개년 도시철도망 구축 계획(1차+2차)은

도시철도 이용 수요의 공간적형평성 개선에 얼만큼의 효과가 있는가?

☞ 서울시

10개년 도시철도망이 완성 되었을 때 도시철도 이용 수요의 공간적 형평성 개선에 대한 정량적 평가

연구질문 ①

•

서울시

10개년 도시철도망

개통 전∙후의행정동별

1인당 도시철도 접근도를 비교한 결과,

도시철도의 공간적 형평성

은 지니계수 기준약

0.042(10%)만큼 개선

되는 것을 확인하였다.

분석결과 ①

서울시 거주자/ 종사자/ 총 이용자 산출

거주자 종사자 이용자

서울시 도시철도 접근도

2018년도 기준 2018년+ 1차 노선 2018년+ 2차 노선 2018년+ 1차+ 2차 노선

2018년 기준 행정동별1인당 도시철도 접근도 1차, 2차 노선 행정동별1인당 도시철도 접근도

1인당 행정동별 접근도 (10개년 도시철도망 개통 전∙후)

4.2 연구질문2의 분석 결과

4. 분석결과

^{20 / 26}

연구질문 ② •

서울시

10개년 도시철도망 구축계획(1차+2차)의 공간적 형평성 개선 효과는

거주자(출발지)와

종사자

(목적지) 중

어느 수요층에 더 효과적인가?

☞ 서울시

10개년 도시철도망 구축 계획에 대한 출발지(거주자)와 목적지(종사자 )별 공간적 형평성 개선 효과 비교분석

서울시 거주자/ 종사자/ 총 이용자 산출

거주자 종사자 이용자

서울시 도시철도 접근도

2018년도 기준 2018년+ 1차 노선 2018년+ 2차 노선 2018년+ 1차+ 2차 노선

거주자

1인당 행정동별 접근도 (10개년 도시철도망 개통 전∙후)

2018년 기준 행정동별1인당 도시철도 접근도 1차, 2차 노선 행정동별1인당 도시철도 접근도

4.2 연구질문2의 분석 결과

4. 분석결과

^{21 / 26}

연구질문 ② •

서울시

10개년 도시철도망 구축계획(1차+2차)의 공간적 형평성 개선 효과는

거주자(출발지)와

종사자

(목적지) 중

어느 수요층에 더 효과적인가?

☞ 서울시

10개년 도시철도망 구축 계획에 대한 출발지(거주자)와 목적지(종사자 )별 공간적 형평성 개선 효과 비교분석

서울시 거주자/ 종사자/ 총 이용자 산출

거주자 종사자 이용자

서울시 도시철도 접근도

2018년도 기준 2018년+ 1차 노선 2018년+ 2차 노선 2018년+ 1차+ 2차 노선

종사자

1인당 행정동별 접근도 (10개년 도시철도망 개통 전∙후)

2018년 기준 행정동별1인당 도시철도 접근도 1차, 2차 노선 행정동별1인당 도시철도 접근도

•

서울시

10개년 도시철도망이

수요자

1인당 도시철도 접근도 형평성 개선 효과

를 비교한 결과

, 거주자(출발지)

의 형평성(0.043)이종사자(도착지)의 형평성(0.023)보다더 많이 개선되는 것을 확인하였다.

분석결과 ②

4.3 연구질문3의 분석 결과

4. 분석결과

^{22 / 26}

연구질문 ③ • 1차와 2차 10개년 도시철도망 구축 계획은 각각 도시철도 이용 수요의 공간적

형평성 개선에

어떤 효과가 있는가?

☞

1차와 2차 서울시 10개년 도시철도망 구축 계획에 대한 도시철도 이용 수요의 공간적 형평성 개선 효과 비교분석

서울시 거주자/ 종사자/ 총 이용자 산출

거주자 종사자 이용자

서울시 도시철도 접근도

2018년도 기준 2018년+ 1차 노선 2018년+ 2차 노선 2018년+ 1차+ 2차 노선

2018년 기준 행정동별1인당 도시철도 접근도 1차, 2차 노선 행정동별1인당 도시철도 접근도

1인당 행정동별 접근도 (1차 도시철도망 노선 개통 전∙후)

4.3 연구질문3의 분석 결과

4. 분석결과

^{23 / 26}

연구질문 ③

☞

1차와 2차 서울시 10개년 도시철도망 구축 계획에 대한 도시철도 이용 수요의 공간적 형평성 개선 효과 비교분석

서울시 거주자/ 종사자/ 총 이용자 산출

거주자 종사자 이용자

서울시 도시철도 접근도

2018년도 기준 2018년+ 1차 노선 2018년+ 2차 노선 2018년+ 1차+ 2차 노선

2018년 기준 행정동별1인당 도시철도 접근도 1차, 2차 노선 행정동별1인당 도시철도 접근도

1인당 행정동별 접근도 (2차 도시철도망 노선 개통 전∙후)

분석결과 ③

•

서울시

10개년 도시철도망의

각 노선별 도시철도 공간적 형평성 개선 효과를 비교한 결과,

1차 노선

에(0.003)비해

2차 노선 (0.040)이 도시철도의 공간적 형평성을

더 많이 개선하는 것을 확인하였다

.

• 1차와 2차 10개년 도시철도망 구축 계획은 각각 도시철도 이용 수요의 공간적

형평성 개선에

어떤 효과가 있는가?

1. 서론

2. 선행연구와 분석의 틀

3. 도시철도 접근도 및 이용 수요 산출

4. 분석결과

5.

결론

5.1

연구의 의의

5.2

후속연구과제

연구의 의의

5.1 연구의 의의

5. 결론

^{25 / 26}

도시철도 이용 서비스 수준의 공간적 형평성 평가

▪

로렌츠곡선과 지니계수를이용하여 서울시 도시철도의 이용 서비스에 대한공간적 형평성을 평가한 의미가 있음

▪

도시철도의공간적 형평성을 정량적으로 분석하여도시공공재로서의 기능을 판단 할 수 있는 지표 활용할 수 있으며, 도시철도 중심의 서울시 도시계획 수립에 기여

도시철도망 구축 계획안을 평가하고 비교

▪

서울시 도시철도망 구축 계획의 중심인지역균형발전 목표에 대한 공간적 형평성 개선 효과를 검증한 의미

(1차보다 2차 계획안이 보다 효과적)

▪

이는 선언적인 계획의 목표를 정량적 지표로 검증함으로써후속 계획을 수립하거나 계획안을 변경할 때 보다 효과적인 계획안을 선택하는 중요한 기준이 될 수 있음

도시철도 접근성을 거주자와 고용자로

구분하여 평가

▪

서울시의 도시철도망 구축계획안이 고용자 수의 밀도가 높은 도심 중심으로의 접근 성 향상이 아니라거주자 수가 높은 주거지의 접근성 향상이 더 큼을 확인

▪

이는 서울시도시철도망 계획이목적지 중심의 접근성 향상에서 출발지 중심의 접근 성 향상으로 전환되었음을 의미하며, 후속 계획 수립의 중요한 방향성을 제고

후속연구과제

5.2 후속연구과제

5. 결론

^{26 / 26}

대중교통이용 서비스의 공간적

형평성 평가

▪ 도시철도뿐만 아니라 버스에 대한 이용 서비스의 공간적 형평성을 평가하 여 서울시가 대중교통 중심 도시로 도약하는데 기여할 수 있음

다른 도시의 도시철도 이용 서비스의 공간적 형평성 평가

▪ 국내 다른 도시의 도시철도 이용 서비스의 공간적 형평성을 평가하여 상 호 비교함으로써 열악한 도시를 판별

▪ 런던, 파리, 도쿄 등 도시철도 중심의 해외 도시와의 공간적 형평성 비교

를 통해 서울시의 현재를 파악하고 미래지향적 계획 수립에 기여