시계열 자료를 활용한 도시철도 수요 예측

• 영문명: Urban Railway Demand Forecast using Time Series Data
• 발행기관: 한국자료분석학회
• 저자명: 김동규(Dong-Kyu Kim)
• 간행물 정보: 『Journal of The Korean Data Analysis Society (JKDAS)』Vol.22 No.2, 753~765쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 자연과학 > 통계학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2020.04.30

국문 초록

오늘날 늘어나는 자동차들은 교통사고, 환경오염 등 다양한 문제를 일으켜 사회적 손실비용을 초래하고 있다. 이에 각 지자체에서는 시민 편의 증진 및 교통여건 개선을 위해 친환경적이며 안전한 도시철도 서비스 권역 확대에 노력하고 있는 실정이다. 정확한 수요 예측은 도시철도 사업의 판단 기준이 되고, 건설 후 운영계획 수립 시 중요한 부분이다. 본 연구는 월별 승객 수요 자료가 시간의 흐름에 따라 관측되는 시계열 자료임을 고려하여 2007년 1월부터 2017년 12월까지 대구도시철도 1, 2호선 수송수요 자료를 활용하여 추세분석법, 지수평활법, ARIMA 모형으로 2018년 1월부터 2019년 12월까지 수요 예측을 실행하였다. 그리고 예측 방법의 정확도 검증을 위해 MAPE와 Theil-U 값을 사용하여 실제치와 예측치를 비교하였다. 그 결과 Box-Jenkins ARIMA 모형에 의한 예측치가 실제치를 가장 잘 묘사하는 것으로 나타나 시계열 모형을 이용한 수송수요 예측 방법이 단기 수송수요 예측에 유효함을 보여 주었다. 제안한 모형을 통해 예측한 연간 수송수요는 도시철도 운영 계획의 효율성 향상과 지자체의 원활한 예산 집행 계획 수립의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

영문 초록

Increasing numbers of cars today cause various problems such as traffic accidents and environmental pollution. Also, due to the cost of social loss, each municipality is trying to expand the urban railway service area. Accurate demand forecasts are the criterion for the metro project. Therefore, it is an important part of establishing a post-construction operation plan. This study is a time series of monthly passenger demand data observed over time. From January 2007 to December 2017, using the transportation demand data of Daegu metro lines 1 and 2, the demand forecasting was conducted from January 2018 to December 2019 using trend analysis, exponential smoothing, and ARIMA models. And the MAPE and Theil-U values were used to compare the actual and predicted values to verify the accuracy of the prediction method. They predict well the actual values, and Box-Jenkins ARIMA model is the best among the several models. It notes that a time series model used to predict transport demand is valid for predicting short-term transport demand. The annual transport demand forecast through the proposed model improves the efficiency of the urban railway operation plan. It will also serve as a basis for the smooth budget execution plan of the local government.

목차

1. 서론

2. 기존 문헌 고찰

3. 연구방법 및 검증방법

4. 예측 결과 비교

5. 결론 및 제언

References

키워드

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