대도시의 대중교통수요 영향요인 분석

Abstract

특별시 및 광역시에서 대중교통은 도시 내 통행의 큰 부분을 담당하고 있지만 2003년부터 2016년까지의 기간 동안 승용차 보유대수가 크게 증가한데 비해 대중교통 승객수는 약한 증가추세를 보였다. 대중교통 통행량이 줄어들면 대중교통의 대체재인 승용차의 통행량이 많아지며 도시 내 많은 부적 외부효과를 야기한다. 승용차로 인한 부적 외부효과는 통행측면에서 교통 혼잡이 심해지는 것, 환경측면에서 미세먼지와 온실가스가 증가하는 것, 안전측면에서 교통사고가 증가하는 것을 의미한다. 승용차 운행을 대체하기 위한 방안으로 대중교통 이용을 증진시킬 필요가 있기 때문에, 대중교통수요에 영향을 미치는 요인을 파악하고 대책을 강구하는 것이 필요하다. 선행연구에서는 대중교통수요가 운영기관의 정책과 관련된 내부요인보다는 주로 거시지표인 외부요인에 의해서 결정된다고도 하고 어떤 연구에서는 내부요인도 큰 영향을 미친다고 보고하고 있다. 또한 많은 가설들이 대중교통승객수요 감소에 영향을 미치는 것이 유가하락, 요금인상, 공유서비스라고 하지만 최근에 국내에서 연구된바가 없었다. 이에 본 연구는 한국의 대도시에서 대중교통수요모형의 구성요소 중 내부요인이 주요한 효과를 줄 것이라는 가정 하에 대도시별 특성을 반영한 대중교통수요 모형을 정립하였다. 이를 위해 2003년부터 2016년까지의 서울, 부산, 대구, 인천, 광주, 대전에서 집계된 시내버스와 도시철도 그리고 이 두 수단을 합친 대중교통의 패널자료를 구축하였다. 종속변수는 승객수로 고려하였고 독립변수는 보유대수, 운임, 유가, 1인당 GRDP, 승용차보유대수, 종사자수, 인구밀도, 도로연장, 실업률, 더미변수(공유자동차 존재여부, 공공자전거 존재여부, 환승요금제 존재여부)를 고려하였다. 실제적인 분석에 앞서 독립변수들의 다중공선성을 검정하여 상관관계가 높은 변수들을 제거함으로 독립변수들 간의 높은 상관관계를 완화하였다. 모형설정에서, 모형과 계수의 적합성 향상과 해석의 유용성을 위해 log-log모형을 사용하였고 패널자료에 적합한 선형혼합모형을 활용하여 분석하였다. 선형혼합모형 중 random slope model을 기반으로 하였고 절편은 지역별 고정효과를 고려하여 모형을 설정하였다. 모형은 시내버스와 도시철도를 통합한 대중교통모형, 시내버스만 고려한 시내버스모형, 도시철도만 고려한 도시철도모형 3가지로 나누어 추정하였다. 세 모형의 전반적인 결과로는 외부요인이 내부요인보다 대중교통승객수요에 큰 영향을 주지만 내부요인도 상당한 영향을 준다는 것이다. 외부요인 중 인구밀도는 시내버스모형을 제외하고는 통계적으로 유의하게 나타났으며 탄력성이 대중교통, 시내버스, 도시철도 각 모형에서 0.864, 0.525, 3.108로 나타났다. 내부요인은 도시철도 운임을 제외하고는 모두 통계적으로 유의한 결과를 나타냈고 보유대수의 탄력성은 세 모형에 대해서 각각 0.785, 0.675, 0.894로, 운임의 탄력성은 각각 –0.460, -0.314, 0.002로 나타났다. 이는 모형에 포함된 모든 변수의 탄력성 중에 2,3번째로 큰 값이므로 대중교통 승객수요에 주요한 역할을 한다는 가설이 유의함을 확인할 수 있었다. 환승요금제존재여부는 모든 모형에서 통계적으로 유의하게 나타났으며 세 모형에서 탄력성이 0.104, 0.113, 0.128로 나타났다. 또한 더미변수로 고려하여 추가적인 분석이 필요하나, 공유자동차 및 공공자전거 존재여부는 모든 모형에서 통계적으로 유의하지 않았지만 탄력성의 값이 양수로 나오면서 대중교통과의 보완재의 관계를 유추해 볼 수 있는 결과를 얻을 수 있었다. 실업률은 세 모형에 대해 통계적으로 거의 유의하지 않았다. 본 연구는 패널자료로 대중교통 네트워크의 운영과 승객수요의 관계를 검증하였으며 시내버스와 도시철도의 보유대수와 운임을 통합, 개별모형으로 각각 분리하여 추정하여 네트워크운영이 승객수요에 미치는 영향을 상세히 조사하고 시계열적 오류를 통제하며 독립변수들에 대한 지역 혹은 년도의 영향을 평가하기 위해 혼합모형을 사용하였다는 의의가 있다. 본 연구의 결과는 국내 대도시의 대중교통 운영정책을 수립하고 사업의 효과를 예측하는 면에서 정책적 시사점을 제공할 수 있을 것이다.