명절 연휴 장거리 고속도로 통행시간 예측모형 개발

Abstract

약 3,800km의 고속도로가 국내공용중인만큼 이용자에게 신뢰성 있는 교통정보를 제공하여 도로이용의 효율을 높이는 것은 도로건설만큼이나 중요하다. 특히 교통수요가 폭발적으로 증가하는 명절, 주말, 휴가철 등에는 고속도로의 심각한 정체는 많은 이용자에게 예측 교통정보를 기대하게 한다. 그러나 과거 대부분의 선행연구는 한정된 데이터 활용으로 연구범위가 제한적이며 단거리 통행시간예측에 대한 것이 대부분이었다. 본 연구에서는 거리별로 주요 장거리 구간에 대한 명절 및 주말 연휴의 통행시간 예측모형을 개발하였다. 데이터분석, 모형개발, 검증으로 이루어지는 절차에서 데이터분석 단계에서는 먼저 예측구간에 대한 교통환경 변화를 감지하기 위해 시간의 흐름에 따라 노선별 12개의 잠정적 시계열 모형을 선정하였다. 다음 선정된 모형에 대해 학습용 데이터를 적용하고 모형진단 통계량을 이용하여 1차 예측모형을 선정하였으며, 그 예측결과를 평가용 데이터와 비교하여 노선별 최종모형을 선정하였다. 검증단계에서는 명절모형의 경우 2009년 추석기간의 통행시간을 예측후 실제 통행시간과 비교하였으며 연휴모형은 2009년 하반기 평일 (9월6일) 데이터를 이용하였다. 그 결과 실제통행시간과 유사한 패턴을 보였으며 오차율은 교통량이 가장 많은 서울-대전구간의 경우 귀성/귀경시 명절은 각각 16.5% 및 25.3%, 주말연휴는 5.5% 및 13.5%로서 수용할 만한 수준으로 나타났다. 본 연구는 실시간으로 장거리 통행시간을 예측할 수 있는 예측모형을 최초 정립했다는 점에서 차별성이 있다고 하겠다. 특히 교통환경 변화와 영향요소의 개입을 고려하여 실시간으로 예측정보를 제공할 수 있는 바 교통센터 등에서의 운영자가 유용하게 사용할 수 있을 것으로 기대되어진다.