대안경로 집합의 규모와 체증 정도가 확률적 노선배정 분석결과에 미치는 영향

Abstract

대규모 교통시설물 건설과 같은 장기적 교통시설 계획 분석에 보편적으로 사용되고 있는 분석기법은 전통적인 4단계 교통수요예측 기법이다. 이중 맨 마지막 분석단계인 노선배정 기법으로는 확정적 사용자 균형상태(Deterministic user equilibrium status)를 찾는 Frank-Wolf 알고리즘이 일반적으로 이용되고 있다. 하지만 확정적 모형(deterministic model)의 경우는 완벽한 정보에 의해 모든 통행자가 동일한 선택원칙 하에서 각자 항상 가장 합리적 노선선택을 한다는 전제하에서 균형적 상태를 찾는다는 가정이 내포되어 있는 분석기법이다. 그러나 기본 가정을 현실적 교통현상과 비교하여 볼 때 통행자들이 완벽한 노선정보를 알고 그 정보에 의해 가장 합리적 노선을 선택한다는 노선선택행태는 거의 현실적으로 실현이 불가능하다고 할 수 있을 것이다. 또한 특정 개별 통행자가 항상 동일한 선택 원칙에 의해 노선선택을 한다는 가정도 현실적이지 못하며 더욱이 모든 통행자들 간에도 동일한 선택 원칙이 적용된다는 것은 매우 현실적이지 못한 기본 가정인 것이다. 따라서 이와 같은 확정적 통행행태에 교통정보의 불완전성, 모형에 포함되지 않은 노선선택에 영향을 주는 요인, 각 통행자들의 다른 속성과 취향, 각 통행자들의 일관되지 않은 노선선택 행태원칙 등을 확률적으로 반영하고자 하는 확률적 노선배정 기법이 이론적으로는 더 현실적 현상을 잘 설명할 것으로 고려된다. 하지만 현재까지 개발된 분석 기법에서는 현실적 대안 노선들을 찾아내는 방법이 쉽지 않았으며, 또한 확률적 노선배정 기법에 가장 보편적으로 적용되는 multinomial Logit model의 경우 IIA 속성을 갖고 있어 중복된 노선구간을 갖는 대안노선(overlapping paths) 간의 노선배정이 비합리적 결과가 나올 수 있다는 문제점으로 현실적 정책분석에 적용되지 못하고 있었다.