대중교통 제13장

 

 

 

1. 개요

2. 분석방법론 및 분석과정

3. 예제

 

 

1 개 요

 

본 장에서는 대중교통의 용량 산정 및 서비스수준 분석에 관한 내용을 다룬다. 일반적으로 대중

교통이라 함은 사전에 정해진 노선 및 규칙적인 운행계획과 정해진 요금체계로 운행하면서 이용하기를

원하는 불특정 다수에게 수송서비스를 제공하는 수단으로서, 일반적으로 대량수송과 공공서비스의

속성을 지닌다.

대중교통은 크게 도시대중교통과 지역간대중교통으로 구분할 수 있으며, 도시대중교통수단으로서는

각종 도시철도(지하철, 경전철, 노면전차, 모노레일 등), 버스, 트롤리버스 등이 있고, 지역간대중교통

수단으로서는 고속버스, 철도, 항공, 해운 등이 있다. 본 편람에서는 분석의 범위를 대중교통수단 중

큰 비중을 차지하고 있는 버스에 국한하고 이 중에서도 가장 대표적인 도시형버스와 좌석버스를 포함한

시내버스를 중심으로 용량 산정 및 서비스수준 분석 방법론을 제시한다.

대중교통수단의 용량 및 서비스수준은 교통수단의 차량크기와 이들의 운행간격( 또는 운행빈도)에

좌우되며, 버스승객의 분포 및 차량 흐름의 상호작용을 반영하므로 도로용량산정에 비해 복잡하고,

또한 일정기간 동안 통행량을 수송할 충분한 차량, 승객의 적절한 쾌적도, 안전도, 동일한 도로를

사용하는 다른 차량의 통행량 등의 제약을 받는다.

본 편람에서는 버스의 서비스 질(質)을 판단하는 여러 가지 요소들 중에서 비교적 계량화가 용이한

차내용량, 운행간격(운행빈도) 및 운행시간(서비스 제공시간), 정차면(berth) 용량, 그리고 정류장

용량의 4가지 요소를 대상으로 용량 산정 및 서비스수준 분석 방법론에 대해 제시한다.

버스의 용량 분석에 앞서, 버스 및 버스관련시설의 유형을 파악하고 이들을 효과적으로 분류하는

것은 용량 및 서비스수준 분석의 필수조건이 된다. 이를 기초로 어떤 버스형태와 버스관련시설을 대상

으로 용량을 분석‧제시할 것인지에 대한결정이 이루어질 수 있다.

 

(1) 버스의 종류

    대중교통수단으로서의 운행특성에 따른 버스의 종류로서는 대도시 및 중소도시에서 운행되는 시내버스라고

    일컬어지는 좌석버스, 입석형 버스(도시형, 지역순환버스), 마을버스 등이 있고, 이밖에 지역간을 운행하는

    시외버스(일반, 고속직행), 고속버스 등이 있다.

    신호교차로 연결로-일반도로 결합부 비신호교차로 회전교차로 도시 및 교외 간선도로 대중교통 보행자 시설 자전거도로

    편람에서는 대중교통으로서의 버스 중에서도 “도시” 나 “군” 지역에서 운행되는 고급좌석, 일반좌석,

    도시형버스, 순환버스를 포함하는 시내버스를 중심으로 하여 용량을 분석 ‧ 제시하였다. 즉, 시내버스에

    해당하는 가장 대표적인 도시형버스와 좌석버스를 기준으로 용량 기준과 분석방법론을 제시하였다.

 

<표 13-1> 서비스 형태별 버스 종류

 

구 분 서 비 스 형 태 비 고

대중교통

으로서의 버스

도시/군

(시내버스)

일반좌석버스, 고급좌석버스 좌석버스로 분류하여 본 편람에서 제시

도시형버스(일반/냉난방),

지역순환버스

도시형버스로 분류하여 본 편람에서 제시

마을버스

분석대상에서 제외하나 도시형버스 와

유사한 기준 적용 가능

지 역 간

고급버스(고속버스 포함)

일반버스(직행버스 등)

시내버스, 특히 고급좌석과 유사한 기준

적용 가능

자가용 버스 통근버스, 관광버스 등 본 편람에서 제외

 

(2) 버스 관련시설의 종류

 

버스 관련시설은 크게 정차 및 정류장 관련시설, 통행로 및 통행로 관련시설, 차고지/터미널 관련시설의

3가지로 분류할 수 있다.

본 편람에서는 다양한 버스관련시설들 중에서 시내버스 정류장에 대한 용량 및 서비스수준만을 분석

대상으로 선정하였다. 기타 관련시설들의 용량과 서비스수준에 대해서는 서술적으로 그 영향만을 간략

하게 제시하였다.

 

<표 13-2> 버스시설의 종류

 

시 설 종 류 세 부 시 설

정차 및 정류장 관련시설

분리 정류장 유무, 노외정류장 여부, 버스베이 확보여부 및 버스베이 제원,

정류장 길이(정차면수), 쉘터 및 주변시설, 보행 접근로, 승강장(연석)높이

통행로 및 통행로 관련시설 버스 전용차로 여부 및 종류, 차로 폭

차고지/터미널 관련시설 차고지, 터미널, 정비시설

 

(3) 효과척도

    본 편람에서 제시하는 서비스수준은 아래의 4가지 경우인데, 각 경우에 대한 서비스수준 분석 및 용량산정을

    위한 효과척도는 아래와 같다.

 

① 버스 차내용량 : 차량당 승객의 좌석수 또는 면적

② 버스의 운행간격(운행빈도) 및 운행시간 : 한 버스 노선 또는 도로축상의 연속된 버스운행간 시간간격

    (단위시간당 버스운행회수) 및 하루 중 버스가 운행되는(즉, 서비스가 제공되는) 시간길이

③ 버스정류장 정차면(berth) 용량 : 시간당 최대 버스수

④ 정류장 용량 : 시간당 버스정류장당 최대버스대수

    본 편람에서는 여러 가지 서비스 질을 판단하는 요소 중에서 구체적으로 서비스수준에 대하여 계량

    적으로 구분할 수 있는 차내용량, 운행간격 및 운행시간, 정차면 용량, 정류장 용량의 4가지 요소에

    대해서만 국한하고, 그 외 정류장의 접근성, 버스운행과 관련된 부대시설 그리고 통행로 용량은 향후

    과제로 남겼다.

 

(4) 용어 정의

◦ 정차면(berth) : 버스정류장내 버스 1대가 정차할 수 있는 공간.

◦ 정류장 : 승객의 승 ‧하차를 위해 버스가 정차하는 장소.

◦ 점유시간 : 한 버스가 정류장 정차면을 이용하는데 점유하는 시간으로 정차시간과 소거시간의 합.

  정차면을 이용하는 버스의 최소 차두시간이 되기도 함.

◦ 정차시간(dwell time) : (출입문 여는 시간+승객 승하차시간+출입문 닫는 시간) 버스정류장에

  정차해 있을 동안의 시간으로 버스의 바퀴가 멈추었다 출발하는 사이의 시간을 의미.

◦ 소거시간(clearance time) : 버스가 정류장의 빈 정차면에 진입하는데 소요되는 시간과 정차면을

 

사용한 후에 다음 버스가 이용할 수 있도록 비워주는데 소요되는 시간의 합으로서 버스가 정차면에

진출입하는데 필요한 감 ‧ 가속시간이 큰 비중을 차지. 여기서 빈 정차면으로의 진입은 앞 버스의

소거시간 중에 이루어질 수도 있으므로 빈 정차면에 진입하는데 소요되는 시간은 매우 작거나

사실상 0 에 가까움.

 

◦ 출입문 개폐시간 : 버스 정차시 출입문이 열리는 시간과 승객 승하차 후 출입문이 닫히는데

  소요되는 시간의 합.

◦ 승객 승하차시간 : 출입문이 열린 후 승객이 승‧하차하기 시작한 시간부터 승하차 완료후 출입문이

  닫힐 때까지의 소요시간.

◦ 차량용량 : 일정 시간단위동안 정차면, 정류장 등에서 처리될 수 있는 최대 버스대수.

◦ 승객용량 : 비합리적인 대기, 위험요소 및 제한 등의 요인 없이 일정한 운영상태 하에서 주어진

  시간동안 주어진 공간에 탑승할 수 있는 사람의 수.

◦ 차내용량 : 한 버스의 차량내 최대 승객탑승용량.

◦ 연속류 : 차량의 흐름(교통)을 방해하는 신호등, 정지신호 또는 양보신호 등의 고정된 시설이 없는

  곳에서의 차량 흐름.

◦ 단속류 : 차량의 흐름(교통)을 방해하는 신호등, 정지신호 또는 양보신호 등의 고정된 시설이 있는

  곳에서의 차량 흐름.

◦ 정류장 버스대기 비율(  ) : 정류장 전체 운영시간 중 전체 정차면이 선행버스들로 점유되어,

  도착하는 버스들이 정차면에 진입할 수 없어서 정류장의 끝부분에 버스의 대기행렬이 형성되는

  시간의 비율.

◦ 정차면 용량 보정계수( ) : 정류장 버스대기 비율에 따라 정차면의 용량감소분을 보정하는 계수.

  버스 정차면 또는 정류장의 용량의 분석을 위해서는 용량에 영향을 주는 요인에 대한 분석이 필요

  하다. 이러한 요소들 중 가장 중요한 요인은 버스의 정차면 점유시간이고, 용량은 점유시간에 반비례

  한다. 버스 정차면 또는 정류장에서 버스의 점유시간은 정차면에 진입하기 위한 차량의 감속 및 진입

  시간, 출입문 개폐시간, 승객 승하차시간(요금징수방법, 계단높이 등에 따라 다름) 그리고 본 도로로    

  진입시간 등으로 구성된다. 이러한 점유시간의 구성 및 정의를 시공도상 버스정류장에서 버스궤적과

  속도변화의 그림을 통해 살펴보면 <그림 13-1>, <그림 13-2>와 같다.

 

①

② ③ ④

⑤

거리

(χ)

시간(t)

점유시간

 

그림 13-1 시공도상 버스정류장에서의 버스궤적

 

점유시간

소거시간 정차시간 소거시간

승객

승하차시간

출입문

개문

시간

출입문

폐문

시간

버스정류장

정지시간

정상주행속도 감속구간 가속구간

버

스

속

도

시간

① ② ③ ④ ⑤

정상주행속도

 

그림 13-2 정류장에서 버스의 점유시간 구성

 

2. 분석방법론 및 분석과정

   대중교통시설의 각 시설별로 용량 및 서비스수준 분석방법론 및 분석과정을 제시하였다. 본 편람에서는

   버스 및 관련시설 중 차내용량, 운행간격 및 운행시간, 정차면 용량, 정류장 용량의 네 가지 형태로

   나누어 제시하였다.

 

(1) 차내용량

    본 절에서는 대중교통시설 중 버스의 차내 용량 및 서비스수준을 분석하기 위한 분석과정 및 분석

    방법론을 단계별로 제시하고 있다. 제시된 분석과정에 따라 분석대상 차량에 대해 수집한 자료들을 기초로

    하여 차내 용량 및 차내 서비스수준을 평가할 수 있다.

    버스의 차내용량 및 서비스수준의 경우 <그림 13-3>과 같은 과정을 따라 분석한다.

 

① 버스형태 분류

② 버스내 탑승인원조사

③ 좌석당 탑승인원(좌석형 버스) 또는 승객 1인당 점유면적 산정(입석형 버스)

④ 서비스수준 판정

 

버 스 형 태 분 류

버 스 내 탐 승 인 원 조 사

승 객 1인 당

점 유 면 적 산 정

좌 석 당

탑 승 인 원 산 정

LOS 판 정

 

그림 13-3 차내용량 산정 흐름도

 

1) 버스형태 분류

   도시내에서 운행되는 버스의 형태는 크게 도시형버스, 순환버스, 일반좌석버스 및 고급좌석버스

   (광역버스, 시외버스 및 고속버스 포함)의 4가지 형태로 분류할 수 있다. 그러나 4가지 형태의 차량제원을

   보면, 먼저 일반 및 고급 좌석버스의 경우 좌석수는 45인+1인(운전자)으로 되어있으며, 입석바닥의

   면적도 3.7㎡ 전후로 유사한 값을 보이고 있다. 도시형버스의 경우는 냉난방형 도시형버스와 기존 도시

   형버스로 운영되고 있는데, 현재 추세를 보면 기존 도시형버스는 줄어들고 있으며, 좌석이 많은

   냉난방형 버스로 대체되고 있다. 따라서 여기서는 기존 도시형버스보다는 증가추세에 있는 냉난방형

   도시형버스를 중심으로 분석을 하였다. 또한 순환버스의 경우 좌석수는 24인으로 도시형버스에 비해

   적고, 입석면적도 그에 비해 적다. 따라서 전체 버스의 종류를 좌석형 버스와 입석형 버스 형태로

   대별하여 차내용량 및 서비스수준 분석방법론을 제시하였다.

 

‧ 범주 1 : 좌석형 버스(일반 및 고급 좌석버스)

‧ 범주 2 : 입석형 일반버스(도시형버스, 순환버스)

 

2) 버스내 탑승인원조사

   버스의 종류에 따라 좌석승객, 입석승객 구분 없이 승차하고 있는 총 승객수를 조사한다. 단, 버스

   정류장 구간별로 승 ‧ 하차인원의 변동이 발생하므로, 최대부하구간에서의 재차 인원을 조사한다.

   추가 조사내용 및 방법

 

1) 버스형태 분류 조사 : 좌석형, 입석형

2) 버스내 탑승인원 조사

① 좌석형 : 좌석당 승객수(좌석수 조사/승객수 조사)

② 입석형 : 승객 1인당 버스내 점유면적(버스의 면적 조사/입석면적 조사/승객수조사)

3) 입석승객 유무조사 : 승객 탑승시 입석승객 유무조사

3) 좌석당 탑승인원 또는 승객 1인당 점유면적 산정

   분류된 차량의 면적이나 좌석수와 승차한 승객수로 좌석당 탑승인원 또는 승객의 1인당 점유면적을    

   산정한다.

4) 서비스수준 판정

   다음은 우리나라 대도시에서 운영되고 있는 대표적인 버스 차량에 대하여 현재 운영중인 차량의 제원을

   기준으로 차량별로 서비스수준의 판단기준을 제시하였다.

(가) 분류기준

1) 좌석형 버스에서 서비스수준 A~C는 탑승객 전원이 앉을 수 있는 경우로 한다.

2) 상대적으로 수송 거리가 짧고 비용이 낮은 도시형버스는 좌석에 앉을 수 있는 경우는 서비스수준 A와 B에

    해당하는 범위로 설정한다.

(나) 좌석형 버스

 

<표 13-3>은 45개의 좌석수를 가진 좌석형 버스에 대하여 좌석당 승객수를 기준으로 서비스수준을

제시한 것이다. 이러한 서비스수준은 0.5/좌석을 서비스수준 A, 좌석당 1인의 승객을 서비스수준 C로

설정하고, 입석공간의 경우 입석승객이 사용할 수 있는 좌석공간 일부 포함한 공간에 대해 보행자시설 중

대기지역의 서비스수준 E의 공간기준을 적용하여 설정하였다.

 

<표 13-3> 좌석형 버스의 차내 서비스수준

 

구분 인/좌석 탑승인원(명) 면적기준(㎡/인) 비 고

A ≤ 0.50 ≤ 22 ＞ 1.05

‧ 차량면적 23.30㎡ 기준

‧ 입석면적 3.77㎡ 기준

‧ 좌석수 45석 기준

B ≤ 0.75 ≤ 34 ≤ 1.05

C ≤ 1.00 ≤ 45 ≤ 0.68

D ≤ 1.20 ≤ 57 ≤ 0.51 (≤ 3.77)

E ≤ 1.37 ≤ 70 ≤ 0.40 (≤ 0.31)

F ＞ 1.37 ＞ 70 ≤ 0.33 (≤ 0.15)

 

주) ( ) 안의 값은 입석면적에 대한 입석승객 1인당 점유면적

 

현재 우리나라에서 운행되는 좌석형 버스의 크기, 좌석배치는 상기 표의 비고에 제시된 크기 및 좌석수

이외에도 매우 다양한데, 이러한 경우 앞서 서비스수준 설정 개념을 유사하게 적용할 수 있을 것이다.

그러나 이러한 기준의 적용은 버스의 다양한 운행 여건에 따라서 탄력적으로 적용되어야 할 것이다.

예를 들면, 고속도로나 도시고속도로를 운행하거나, 통행거리가 30분 이상의 장거리인 좌석형버스의

경우 원칙적으로 모든 승객이 좌석을 차지할 수 있어야 할 것이다.

 

(다) 입석형(도시형, 순환)버스

      입석형 버스는 좌석형 버스와 다르게 차내 승객 1인당 점유면적을 기준으로 서비스수준을 나타

      내었다. 원칙적으로 0.5인/좌석의 승객을 서비스수준 A, 좌석당 1인의 승객을 서비스수준 B로 설정

      하고, 서비스수준 C이하에 대해서는 입석공간에 대해 앞서 좌석형 버스와 동일한 개념을 적용하여

      설정하였다.

 

<표 13-4> 입석형 서비스수준

 

구분 인/좌석

탑승인원

(명)

면적기준 (㎡/인)

비 고

도시형 순환버스

A ≤ 0.50 ≤ 15(12) ＞ 1.70 ＞ 1.34 <도시형버스>

‧ 차량면적 26.37㎡ 기준

‧ 입석면적 7.5㎡ 기준

‧ 좌석수 31석 기준

<순환버스>

‧ 차량면적 16.05㎡ 기준

‧ 입석면적 3.48㎡ 기준

‧ 좌석수 24인 기준

B ≤ 1.00 ≤ 31(24) ≤ 1.70 ≤ 1.33

C ≤ 1.30 ≤ 40(31) ≤ 0.84 ≤ 0.66

D ≤ 1.60 ≤ 50(38) ≤ 0.65 ≤ 0.52

E ≤ 2.00 ≤ 62(48) ≤ 0.52 ≤ 0.41

F ＞ 2.00 ＞ 62(48) ≤ 0.43 ≤ 0.33

주) ( ) 안은 순환버스

 

(2) 운행간격 및 운행시간

    버스 운행간격 및 운행시간에 대한 서비스수준의 경우 아래의 방법론으로 분석한다.

 

① 운행노선수, 버스운행시간 및 구간내 운행되는 버스의 운행간격 및 운행되는 첫차 및 막차 시간 조사 ‧ 입력

② 서비스수준 판정

 

본 절에서는 대중교통시설 중 버스의 운행간격 및 운행시간의 서비스수준을 평가하기 위한 단계별

분석절차를 제시한다. 현장에서 구한 값들을 기초로 하여, 본 방법론의 분석과정 절차를 따라서 서비스

수준을 평가할 수 있다.

 

운행 노선수 조사

버스운행 시간 조사

버스의 배차간격 조사

첫차/막차 시간 조사

서비스수준 판정

 

그림 13-4 버스 운행간격 및 운행시간 서비스수준 분석 흐름도

 

1) 운행노선수, 버스운행시간, 운행간격 및 첫차 및 막차 시간 조사

   본 단계에서는 운행노선수, 버스 운행시간, 운행간격 및 첫차 및 막차 시간 입력을 통하여 우리나라

   버스차량의 운행간격에 따른 지역별/시간별 서비스수준을 구한다.

   추가 조사내용 및 방법

 

① 도시내 또는 지역내에서 분석대상으로 하는 구간의 기 ‧ 종점간 운행버스 차두시간(headway) 조사

② 도시내 또는 지역내에서 분석대상으로 하는 구간의 기 ‧ 종점간 운행버스 일 운행시간 조사 (일 운행시간은

    첫차에서 막차까지 운행되는 시간)

 

2) 서비스수준 판정

    위의 단계에서 조사된 운행노선수, 버스 운행간격, 운행시간 및 첫차, 막차 시간을 조사하여 <표 13-5>를

    적용하여 서비스수준을 판정한다.

 

<표 13-5> 운행간격에 따른 지역별 서비스수준

 

LOS 대도시 (특별시, 광역시) 중소도시 (시, 군, 읍) 비 고

A ≤ 3분 ≤ 10분

B ≤ 6분 ≤ 20분

C ≤ 10분 ≤ 40분

D ≤ 15분 ≤ 60분

E ≤ 25분 ≤ 100분

F ＞ 25분 ＞ 100분

 

주) 지역간 버스는 제외(시외, 장거리 수단)

 

<표 13-6> 버스 운행시간에 따른 서비스수준

 

LOS 운행시간/일 내 용 비 고

A ＞ 20시간 새벽부터 늦은 밤까지 서비스 제공

B ≤ 20시간 새벽부터 저녁까지 또는 아침부터 늦은 밤까지 서비스 제공

C ≤ 18시간 아침부터 저녁까지 서비스 제공

D ≤ 16시간 아침부터 이른 저녁까지 서비스 제공

E ≤ 14시간 낮 동안의 서비스 제공

F ≤ 13시간 서비스 제공이 부분적으로 제한됨

 

이와 같은 서비스수준의 기준은 권장치이며, 지역적인 특성에 따라 탄력적으로 적용되어야 할 것이다.

특히, 인구밀도가 매우 낮은 군 지역에 대해서는 이러한 기준의 적용에 지역적인 특수성을 감안해야

할 것이다.

 

(3) 정차면

    버스의 정차면 용량의 경우 다음과 같은 분석과정을 따라 분석한다.

 

① 통행로의 연속류/단속류 분류

② 버스 정차시간 분석(감 ‧ 가속시간, 출입문 개폐시간, 승객 승하차인원)

③ 정차면 용량 산정 모형식 활용

④ 정차면 용량 산정

 

본 절에서는 대중교통시설 중 버스정차면 용량의 서비스수준을 평가하기 위한 단계별 분석절차를

제시한다. 현장에서 구한 값들을 기초로 하여, 본 방법론의 분석과정 절차를 따라서 정차면의 용량산정

및 서비스수준을 평가할 수 있다.

 

통행로의 연속류/단속류 분류

버스 정차시간 분석

정차면 용량 산정 모형식 활용

정차면 용량 산정

 

그림 13-5 정차면 용량 산정 흐름도

 

1) 통행로의 연속류/단속류 분류

   먼저 분석하고자 하는 버스정류장의 위치가 교차로나 횡단보도 등 일정한 주기의 단속류 시설을 포함

   하고 있는 도로인지, 아니면 도시고속도로나 버스전용도로상의 단속류 시설이 없는 연속류로 되어 있는

   도로인지를 판단한다.

 

2) 버스 정차시간 및 감 ‧ 가속 시간 분석

   버스의 감‧가속시간, 출입문 개폐시간, 승하차인원 조사는 일반적으로 버스가 승객을 위해 정차하는

   시간을 구하기 위함이다. 버스와 일반교통이 분리되지 않는 도로에서 버스가 정차할 때 버스 정차시간은

   해당도로의 용량감소에 직접적인 영향을 끼친다.

   버스 정차시간은 승객을 위한 승하차시간과 출입문 개폐시간의 합이다. 일반적인 경우 출입문 개폐

   시간은 2~5초 정도의 값을 갖는다. 이러한 정차시간은 분석대상 지역에서 측정하여 사용할 수 있는

   경우에는 직접 측정하여 사용될 수 있다.

 

<표 13-7> 출입문 개폐시간 및 승객 승하차시간 기준

 

출입문 개폐시간 승객 승하차시간(초/인)

도시형

(sec)

좌 석

(sec)

승 차 시 간

하차시간

입석승객이 없는 경우 입석승객이 있는 경우

버스카드

거스름

없 음

거스름

있 음

버스카드

거스름

없 음

거스름

있 음

3.0 3.2 3.2 3.0 5.0 4.2 4.0 5.0 1.5

 

<표 13-8> 버스 종류별 감 ‧ 가속시간

 

구 분

버스베이가 있는 경우 버스베이가 없는 경우

감속 가속 감속 가속

좌석형 버스 7초 9초 7초 8초

입석형 버스 7초 9.5초 7초 9초

추가 조사내용 및 방법

1) 버스 탑승승객의 요금형태 조사

    : 비디오 카메라를 사용하여 이용자의 요금형태 비율을 측정

2) 버스정류장의 승하차 인원 조사

    : 버스정류장에서 버스 정차시 이용자의 승하차 인원을 조사(비디오 촬영 또는 계수기를 이용한 조사)

3) 정류장 길이 조사 (정차면수 조사 = 정류장 길이 ÷ 12m)

4) 단속류의 경우 유효녹색시간 조사

5) 정류장 이용효율 조사(버스가 정류장에 정차하지 못하고 정류장에 진입하기 위한 대기시간 비율 조사) :

    비디오촬영

6) 탑승인원 조사

 

 

3) 정차면 용량 산정

 

(가) 연속류상 정차면의 차량용량

      버스의 통행로에서 정차면의 용량은 크게 버스 전용도로와 같이 버스가 연속류 상태로 운영되는

      경우와 도시가로에서 교통신호 등과 같은 지체를 포함하는 경우로 구분할 수 있는데 우리나라의 대부

      분은 단속류 상태로 운행되고 있다.

      연속류상 한 정차면에서 시간당 처리되는 버스의 용량은 (식 13-1)과 같이 수식으로 나타낼 수

      있다.

 

  

  

   

  

(식 13-1)

 

여기서,

 = 정차면당 시간당 최대버스수(vph)

 = 연속된 운행단위간 차두시간(초)

 = 소거시간(초)

 = 정차시간(초) (= 출입문 개폐시간 + 승객 승하차시간)

 = 정차면 용량 보정계수

 

(식 13-1)에서 정차면 용량 보정계수  은 정류장에서 버스대기 비율  에 따른 정차면의 용량을

보정하는 계수이다. 정차면을 이용하는 버스들이 동일한 정차면 점유시간, 소거시간을 지니더라도

버스의 도착분포 및 분산정도에 따라 현실적으로 정차면의 용량은 달라질 수 있다. 평균적으로 정차면의

용량을 초과하는 버스의 수요가 있더라도 버스의 도착간격이 일정하지 않고, 분산을 지니고 있으면

임의요소(random factor)에 의해 대기버스가 없고 정차면이 빈 공간으로 사용되지 않는 상태가 발생

할 수 있다.

정류장 버스대기 비율은 정류장 전체 운영시간 중 정차면이 선행버스들로 점유되어, 도착하는

버스들이 정차면에 진입할 수 없어서 정류장의 끝부분에 버스의 대기행렬이 형성되는 시간의 비율을

의미한다. 정류장 버스대기 비율이 높을수록 정류장의 이용효율은 높아지고, 결국 한 정차면이 시간당

처리할 수 있는 버스대수는 많아지게 된다. 정차면 버스대기 비율  은 버스 도착의 이러한 임의

요소를 용량산정에 반영하는 변수이고,  은  값에 따라 용량감소분을 적용하는 정차면 용량보정

계수이다.

따라서 버스 정차면의 용량을 산정하기 위해서는 최대 허용 정류장 버스대기 비율을 결정해야 한다.

이를 위해서는 분석 또는 대상지역의 특성을 감안하여  값을 적절히 가정하여 정차면의 용량분석에

사용하여야 한다. 만약 높은  값을 가정하면, 용량은 증가하나 정류장에서 버스의 대기행렬이 길어

지고, 이는 버스운행의 정시성이 떨어지는 것을 의미한다.

 

<표 13-9> 정류장 버스대기비율에 따른 정차면 용량 산출 보정계수( )

 

 1 % 2.5 % 5 % 7.5 % 10 % 15 % 20 % 25 % 30 % 50 %

 0.682 0.718 0.752 0.776 0.81 0.84 0.87 0.89 0.91 0.95

 

일반적으로 대부분의 도시지역에서 현실적으로 가능한 최대 정류장 버스대기 비율  의 값은 25%

정도로 관측되고 있다. 설계시에 적용하는  값의 권장치는 도시지역에서 10% 내외, 외곽지역에서

5% 내외 정도이다.

 

(나) 단속류상 정차면의 차량용량

      단속류상 한 정차면의 시간당 차량용량은 (식 13-2)와 같이 나타낼 수 있다.

 

  

  

      

  

(식 13-2)

 

여기서,

 = 정차면당 시간당 최대 버스수

 = 소거시간(초)

 = 정차시간(초) ( = 출입문 개폐시간 + 승객 승하차시간 )

 = 연속된 운행단위간 차두시간(초)

 = 유효녹색시간 비율

 = 정차면 용량 보정계수

 

(4) 정류장 용량

    버스의 정류장 용량의 경우 다음과 같은 방법론으로 분석을 한다.

 

① 통행로의 연속류/단속류 분류

② 버스 정차시간 분석(감 ‧ 가속시간, 출입문 개폐시간, 승객 승하차인원)

③ 정차면 용량 산정

④ 정류장 길이(정차면수)조사

⑤ 정류장 용량 산정

 

전 절의 버스 정차면의 용량을 평가하는 순서에 이어 버스정류장의 용량을 분석하는 방법을 제시한다.

버스정류장의 용량은 정차면의 수 또는 정류장의 길이에 따라 다르게 나타나므로 이에 따른 분석이

이루어진다.

 

1) 통행로의 연속류/단속류 분류

   전 절의 정차면의 용량 분석과정과 같다.

2) 버스 정차시간 분석

   전 절의 정차면의 용량 분석과정과 같다.

3) 정차면 용량 산정

   전 절의 정차면의 용량 분석과정과 같다.

4) 정류장 길이 조사

 

<표 13-10>은 우리나라 버스정류장의 경험적인 정차대수에 따른 이용효율을 나타내었다. 버스정류장의

길이가 증가할 수록(정차면수 증가) 버스정류장의 이용효율이 낮아지고 있음을 알 수 있다.

즉, 버스정류장의 용량은 버스정류장의 길이가 길어질수록 버스 용량은 길이의 증가에 반비례하여

용량이 감소하게 되어 정류장의 정차면(정류장 길이)의 이용효율이 떨어지게 된다. 따라서 버스정류장을

설계할 때 버스 교통량의 증가에 따라 버스정류장의 길이를 길게 하는 것보다는 버스정류장을 분리시켜

설계를 하여야 한다.

 

<표 13-10> 경험적인 버스 정차대수에 따른 이용효율

 

정차면수

(정류장 길이)

정 류 장

정차면 효율증가 (%) 이용효율계수

1 (24m 미만) 100 1.00

2 (24m 이상) 75 1.75

3 (36m 이상) 50 2.25

4 (48m 이상) 30 2.55

5 (60m 이상) 10 2.65

 

5) 정류장의 용량

    (가) 연속류상 정류장의 차량용량

          연속류상 정류장의 시간당 차량용량은 (식 13-3)과 같이 나타낼 수 있다.

 

   ×  

   

   

   

(식 13-3)

 

(나) 단속류상 정차면의 차량용량

단속류상 정류장의 시간당 차량용량은 (식 13-4)와 같이 나타낼 수 있다.

 

   ×   

   

      

   

(식 13-4)

 

여기서,

  정류장당 시간당 최대 차량수

  정차면당 시간당 최대차량수

  정차면 수(또는 정차면 길이)에 따른 이용효율계수

  소거시간(초)

  정차시간(초) ( = 출입문 개폐시간 + 승객 승하차시간 )

  연속된 운행단위간 차두시간(초)

  유효녹색시간 비율

 = 정차면 용량 보정계수

 

6) 버스정류장의 사람용량

   (가) 연속류상의 사람용량

         연속류 버스의 통행로에서 정차면의 사람용량은 (식 13-5)와 같이 나타낼 수 있다.

 

   ×   × ×  

   

   

    

(식 13-5)

 

(나) 단속류상의 사람용량

      단속류상의 버스 통행로에서 정차면의 사람용량은 (식 13-6)과 같이 나타낼 수 있다.

 

   ×   ×  ×   

    

      

    

(식 13-6)

 

여기서,

  정차면의 사람용량

  차량당 승객수

  정차면에 따른 이용효율계수

 

3 예 제

 

<예제 1> 버스정차시간 계산

한 버스 노선이 도시형버스를 이용하여 도시부 도로를 따라 15개의 버스정류장을 포함하여 운행하도록 계획

되어 있다. 노선에 투입될 도시형버스는 출입문이 2개이며 차내 좌석수는 31석으로 되어 있으며 버스정류장은

15개로 이루어지며 가로변 버스정류장으로 되어 있다.

이때 15개 버스정류장에서 정차시간은 얼마인가? 그리고 신설 노선의 개발이 기존 교통상황에 어떤 영향을

줄 것인가? 출입문 개폐시간 및 승객 승하차시간은 다음과 같다.

 

‧ 출입문 개폐시간 : 3초

‧ 3가지 요금체계로 구성(버스카드, 현금)

‧ 승객당 승차시간 : 버스카드 - 3.2초/인, 거스름 없는 승차 - 3.0초/인, 거스름 받는 현금-5.0초/인)

‧ 승객당 하차시간 : 1.5초/인

‧ 승차시 입석승객이 있는 경우 : 승차시 요금형태별 +1초/인 증가

 

조사에 의하면 정류장별 승객 승하차시간은 아래의 표와 같으며, 요금 이용형태 구성은 버스카드

이용자가 70%, 거스름 없는 현금 이용자가 20%이며, 거스름 받는 현금 이용자가 10%로 나타났다. 버스

이용자는 앞문으로 승차하고 뒷문으로 하차한다.

 

정류장 번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

하차 승객(인) - - 1 5 4 3 7 1 5 4 18 15 14 9 11

승차 승객(인) 5 6 10 7 9 7 14 10 9 16 3 - 1 - -

 

<풀 이>

모든 입력변수는 알려져 있다. 2개의 출입문에서 앞문은 승객들의 승차에 이용되고 뒷문은 승객들의

하차에 이용되며, 승차와 하차시간은 각각의 정류장에서 정차시간이 어떻게 좌우되는지 결정하기 위해

분리되어 계산되어야 한다. 버스에 승차한 승객의 총 수는 버스내 입석승객의 측정을 위해 필요한 요소

이다.
 

1. 입석승객을 포함한 버스가 도착하는 정류장의 결정 정류장 7-12에 도착할 때의 버스의 승객은 31명보다 많다.

2. 승차시간의 계산

   승차시간은 승차인원수 곱하기 요금형태에 3.2초, 3.0초,

   5.0초이며 입석승객이 있는 경우 각 형태에 따라 1초를 더해준다.

3. 하차시간의 계산 하차시간은 하차승객수 곱하기 1.5초이다.

4. 총정차시간 승하차시간 + 출입문 개폐시간

각 정류장에서의 정차시간의 평가는 다음과 같다.

 

정류장 번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

하차승객(인) - - 1 5 4 3 7 1 5 4 18 15 14 9 11

승차승객(인) 5 6 10 7 9 7 14 10 9 16 3 - 1 - -

탑승인원(인) 5 11 20 22 27 31 38 47 51 63 48 33 20 11 -

정차시간(sec) 19.7 23.04 36.4 26.38 33.06 26.38 49.76 36.4 33.06 56.44 30 21 24 16.5 19.5

 

① 정류장 1

    승차승객만 있고 하차승객은 없음.

    버스카드 : (5인 × 0.7 × 3.2초) = 11.2초

    정확한 현금 : (5인 × 0.2 × 3.0초) = 3초

    거스름 받는 경우 : (5인 × 0.1 × 5.0초) = 2.5초

    출입문 개폐시간 : 3초

    따라서 각각의 값을 더하면 19.7초임

 

② 정류장 2 ~ 정류장 10

    승차승객이 많으므로 정차시간은 승차승객에 의해 결정되며, 정류장 1과 같은 방법으로 풀이한다.

 

 

③ 정류장 11

    승차승객이 3명이고 하차승객이 18명이므로 여기서는 하차승객이 많아 하차에 의한 영향만 받음.

    18인 × 1.5초 = 27초

    출입문 개폐시간 : 3초

    따라서 각각의 값을 더하면 30초

 

④ 정류장 12 ~ 정류장 15

    정류장 11과 같은 방법으로 풀이한다.

    승차시간은 정류장 1~10 에서 좌우되고, 하차시간은 정류장 11에서 15까지 좌우된다.

    도심지내 7번 버스정류장에서 11번 버스정류장간이 정차시간이 길어지게 되기 때문에 가로변

    차로에서는 다른 차량들의 실질적인 교통지체를 피하기 위해서는 버스베이 정류장이 고려되어야 할

    것이다. 특히, 7번, 10번 버스정류장의 경우는 정차시간이 50초 전후로서 정차시간이 지나치게 길어지기

    때문에 분리 버스정류장으로 전환시키는 방법도 신중히 고려되어야 할 것이다. 또한 입석승객이 발생

    되는 7번에서 11번 구간의 버스정류장에서는 버스내 혼잡이 발생되므로 운행간격을 좁힐 수 있도록

    검토가 되어야 할 것이며, 이 구간내 버스 노선의 신설은 큰 무리가 없다고 할 수 있다.

 

<예제 2> 차내용량 계산

문제 1의 버스정류장에서 정류장 6번에서 정류장 10번까지의 차내 혼잡도(서비스수준)는 어떻게 되는가?

또한 구간내 운행간격은 어떻게 조정이 되어야 할 것인가?

‧ 현황은 문제 1에서와 같다.

‧ 차량면적 : 26.37㎡

‧ 입석면적 : 7.5㎡

정류장 번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

하차 승객(인) - - 1 5 4 3 7 1 5 4 18 15 14 9 11

승차 승객(인) 5 6 10 7 9 7 14 10 9 16 3 - 1 - -

 

 

<풀 이>

<표 13-4>를 참고로 각 정류장별 차내 혼잡도를 알아보면 다음과 같다.

 

① 정류장 6

    입석형 버스는 승객 1인당 버스점유공간을 기준으로 판단하는데 6번 정류장에서는 차내 탑승인원이

    31인이므로 전원이 좌석에 앉은 경우가 된다. 따라서 좌석당 승객수는 1.0명/좌석이고, 1인당 점유

    면적은 0.85㎡/인 이므로, 서비스수준 B 가 된다.

② 정류장 7

    차내 탑승인원은 38명 (좌석 31, 입석 7)이고, 1인당 점유면적 : 0.69㎡/인 이므로, 따라서 서비스

    수준 C가 된다.

③ 정류장 8

    차내 탑승인원은 47명 (좌석 31, 입석 16)이고, 1인당 점유면적은 0.56㎡/인 이므로, 따라서 서비스

    수준 D가 된다.

④ 정류장 9

    차내 탑승인원은 51명 (좌석 31, 입석 20)이고, 1인당 점유면적 : 0.52㎡이므로, 따라서 서비스수준

    E가 된다.

⑤ 정류장 10

    차내 탑승인원은 51명 (좌석 31, 입석 32)이고, 1인당 점유면적 : 0.42㎡이므로, 따라서 서비스수준

    F가 된다.

    6-10번 정류장에서의 차내 혼잡도는 다음과 같다.

    정류장번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

    하차승객(인) - - 1 5 4 3 7 1 5 4 18 15 14 9 11

    승차승객(인) 5 6 10 7 9 7 14 10 9 16 3 - 1 - -

    탑승인원(인) 5 11 20 22 27 31 38 47 51 63 48 33 20 11 -

    LOS B C D E F

 

차내혼잡도는 10~11번 정류장 사이의 구간에서 최고를 나타내며, 8~11번 정류장 구간에서 차내

혼잡이 발생되고 있다. 따라서 이 구간내는 첨두시나 이용자가 집중되는 시간대는 운행간격을 축소시켜

이용자의 혼잡도를 줄일 수 있도록 검토가 되어야 할 것이다.

 

 

<예제 3> 운행간격 및 운행시간 계산

문제 1의 버스정류장에서 3번에서 13번까지 중복 운행되는 버스 노선수는 6개 노선이 있다. 이들 각각의 버

스 노선은 운행간격이 평균 20분으로 계획되어 있다.

 

① 이 구간을 이용하려는 승객의 운행간격에 대한 서비스수준을 구하여라.

② 또한 이 구간내 운행되는 버스는 첫차가 05시 40분에 통과하고, 마지막 버스가 23시 30분에 있다. 이 구

    간의 버스서비스 운행시간에 대한 서비스수준은 어떻게 되는가?

    정류장번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

    중복노선수 구간내 5개 노선이 중복 운영되고 있음

 

<풀 이>

각 정류장별로 차내 혼잡도를 알아보면 다음과 같다.

 

① 6개의 노선이 20분 운행간격으로 운영되고 있다. 따라서 평균적으로 20분에 6대의 차량이 운행

    되고 있으므로 평균 3.33분에 구간내 통행하는 버스 1대가 도착하고 있다. 따라서 <표 13-5>에

    의해 대도시 지역내 운행간격에 따라 결정된다. 따라서 이 구간내 이용하려는 승객들의 서비스

    수준은 서비스수준 B 가 된다.

② 첫차가 05시 40분, 막차가 23시 30분이므로 17시간 50분이 구간내 버스가 운행되고 있다. 따라서

    <표 13-6>의 버스 운행시간에 따른 서비스수준에 따라 서비스수준 C가 된다.

    3-13번 정류장에서의 운행빈도와 운행시간은 다음과 같다.

 

정류장 번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

운행빈도 3.33분에 1대의 버스 도착 LOS B

운행시간 17시간 50분 동안 버스가 운행되고 있음 LOS C

 

<예제 4> 버스 정차면 용량 산정

문제 1 보기에서 오전 첨두시 정류장 10에 대하여

 

① 정차면 1개의 용량을 구하라. 단, 버스대기가 형성되는 시간비율은 30%가 되며, 10번 버스정류장에서는

    항상 버스내 입석승객이 존재한다.

② 또한 이 버스정류장의 용량은?

 

< 정류장 현황 >

‧ 문제 1에서의 상황과 같음. ‧ g/C = 0.55

 

< 버스도착 및 정차시 현황 >

‧ 버스의 감 ‧ 가속 시간 : 16초

‧ 평균 승차인원 : 10명 (카드 : 70%, 거스름 돈 없는 현금 : 20%, 거스름 돈 있는 현금 : 10%)

‧ 평균 하차인원 : 5명

 

<풀 이>

단속류상 정차면 1개의 용량은 (식 13-2)에 의해 구할 수 있다.

 

  

  

      

  

 

여기서,

  정차면당 시간당 최대차량수

  소거시간(초)

  정차시간(초) ( = 출입문 개폐시간 + 승객 승하차시간 )

  연속된 운행단위간 차두시간(초)

  유효녹색시간 비율

 = 정차면 용량 보정계수

 

여기서,

 = 3초 + (4.2×10×0.7+4.0×10×0.2+6.0×10×0.1) ( ∵ 입석승객이 있으므로 )

따라서 <표 13-9>에서 해당하는  값 0.91을 적용하여 위 식에 의해 정차면 1개의 용량을 구하면

       

  

      

  × 

= 45 대-버스/h

따라서 10번 버스정류장의 정차면 1개당 첨두시 용량은 45대-버스/h가 된다.

 

<예제 5> 버스정류장 용량 산정

예제 1 보기에서 오전 첨두시 정류장 10에 대하여 이 버스정류장의 용량은?

단, 버스정류장의 길이는 50m 이며, 버스 정차면 1개의 길이는 12m로 가정한다.

 

<풀 이>

단속류 상 정차면 1개의 용량은 아래의 식에 의해 구할 수 있다.

 

   ×   

   

      

   

여기서,

 

  정차면 수(또는 정차면 길이)에 따른 이용효율계수

이 버스정류장의 용량은 버스정류장의 길이가 50m이므로 4개의 정차면이라 할 수 있다. 따라서 정차면

수에 따른 이용효율을 보면 <표 13-10>에서와 같이 정차면이 4개인 경우 정차면 수 1개에 대하여

2.55배의 효율을 가질 수 있으므로 정차면 1개의 용량 × 2.55가 된다. 따라서 10번 버스정류장의 용량은

(예제 4에서 구한 정차면 1개의 용량) × 2.55, 즉 45×2.55 = 115대-버스/h 가 된다.

10번 정류장에서의 오전 첨두시 정류장의 용량은 115대-버스/h가 된다. 따라서 10번 버스정류장은

혼잡한 정류장으로서 정류장에서 버스가 정차하는 시간이 길다. 그러므로 10번 버스정류장은 정류장을

분리시키거나 버스정류장의 형태를 버스베이 형태로 하여 정류장에서 버스의 처리용량을 증가시켜야

한다.

 

<예제 6> 버스승객 용량 산정

문제 4에서와 같이 10번 버스정류장이 포함된 버스 통행로에서 첨두 1시간 동안 얼마나 많은 사람들을 수송

할 수 있는가?

 

< 정류장 현황 > : 문제 4와 같다.

- 모든 버스의 평균 승차인원 55명/버스 이다.

 

<풀 이>

단속류상 버스 통행로에서 정차면의 사람통행용량은 (식 13-6)에 의해 다음과 같이 구할 수 있다.

 

   ×   × ×   

    

       

    

에서

 

   ×   ×    명

 

제안된 운영상태 하에서 이 도로는 도로의 10번 탑승지점에서 시간당 6,325 명의 승객을 수송할 수

있다. 만일 이 도로의 버스차량의 용량이 55대에서 분리정류장이나 버스베이 등의 설치로 60대로 증가

시킨다면 이 구간내 탑승인원 수송용량은 6,900명이 된다. 따라서 버스정류장에서의 버스 처리용량은

버스통행량과 버스 수송능력 면에서 매우 중요한 역할을 하고 있다.

 

<부록 A> 부호 정의

◦  정차면당 시간당 최대버스수(vph)

◦  연속된 운행단위간 차두시간(초)

◦  소거시간(초)

◦  정차시간(초) (= 출입문 개폐시간 + 승객 승하차시간)

◦ = 정차면 용량 보정계수

◦  유효녹색시간 비율

◦  정류장당 시간당 최대 차량수

◦  정차면 수(또는 정차면 길이)에 따른 이용효율계수

◦  정차면의 사람용량

◦  차량당 승객수