Journal of Korean Society of Transportation (대한교통학회지)

Korean Society of Transportation (대한교통학회)
권호 표지

A Model for Evaluating the Connectivity of Multimodal Transit Networks

복합수단 대중교통 네트워크의 연계성 평가 모형

  • Received : 2009.12.28
  • Accepted : 2010.04.14
  • Published : 2010.06.30
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Abstract

As transit networks are becoming more multimodal, the concept of connectivity of transit networks becomes important. This study aims to develop a quantitative model for measuring the connectivity of multimodal transit networks. To that end, we select, as evaluation measures of a transit line, its length, capacity, and speed. We then define the connecting power of a transit line as the product of those measures. The degree centrality of a node, which is a widely used centrality measure in social network analysis, is employed with appropriate modifications suited for transit networks. Using the degree centrality of a transit stop and the connecting powers of transit lines serving the transit stop, we develop an index quantifying the level of connectivity of the transit stop. From the connectivity indexes of transit stops, we derive the connectivity index of a transit line as well as an area of a multimodal transit network. In addition, we present a method to evaluate the connectivity of a transfer center using the connectivity indexes of transit stops and passenger acceptance rate functions. A case study shows that the connectivity evaluation model developed in this study takes well into consideration characteristics of multimodal transit networks, adequately measures the connectivity of transit stops, lines, and areas, and furthermore can be used in determining the level of service of transfer centers.

대중교통 네트워크가 점점 더 복합수단화됨에 따라 네트워크의 연계성이 중요한 개념으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 복합수단 대중교통 네트워크의 연계성을 평가하는 계량모형을 제시하였다. 이를 위하여 우선 대중교통 노선의 평가지표로 노선연장, 수송용량, 통행속도를 선정하고 이들의 곱을 노선의 연계강도로 정의하였다. 또한 사회 네트워크 분석에서 사용되는 노드의 중심성 지표 중 하나인 degree centrality 개념을 대중교통 네트워크에 적합하게 수정하였다. 노선의 연계강도와 그 노선이 서비스하는 정류장의 degree centrality를 접목하여 정류장의 연계정도를 나타내는 지수를 개발하였다. 이를 토대로 복합수단 대중교통 네트워크 내의 노선 및 지역의 연계성 지수도 도출하였다. 또한 정류장의 연계성 지수와 이용자수용비율 함수를 이용하여 환승센터의 연계성을 평가하는 방법도 제시하였다. 사례연구 결과 본 연구에서 개발된 연계성 평가 모형은 복합수단 대중교통 네트워크의 특성을 제대로 반영하고 있으며, 대중교통 네트워크 내의 정류장, 노선, 지역의 연계성을 적절하게 평가할 수 있고, 또한 환승센터의 서비스수준 산정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 김점산․권용석(2005), "이용자 속성을 고려한 버스서비스권역 결정모형의 개발", 대한교통학회지, 제23권 제3호, 대한교통학회, pp.149∼159.
  2. Bonacich, P.(1972), "Factoring and weighting approaches to status scores and clique identification", Journal of Mathematical Sociology, 2, pp.113∼120. https://doi.org/10.1080/0022250X.1972.9989806
  3. Borgatti, S.P.(2005), "Centrality and network flow", Social Networks, 27, pp.55∼71. https://doi.org/10.1016/j.socnet.2004.11.008
  4. Borgatti, S.P., Everett, M.G.(1997), "Network analysis of 2-mode data", Social Networks, 19, pp.243∼269. https://doi.org/10.1016/S0378-8733(96)00301-2
  5. Borgatti, S.P., Everett, M.G.(2006), "A graph-theoretic perspective on centrality", Social Networks, 28, pp.466∼484. https://doi.org/10.1016/j.socnet.2005.11.005
  6. Freeman, L.C.(1979), "Centrality in networks: I. Conceptual clarification", Social Networks, 1, pp.215∼239.
  7. Newman, M. E. J.(2004), "Analysis of weighted networks", Physical Review E, 70, 056131. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.70.056131
  8. Newman, M. E. J.(2007), "The mathematics of networks", In The New Palgrave Encyclopedia of Economics, 2nd edition. Palgrave Macmillan, Basingstoke.
  9. TCRP Report 100(2003), "Transit Capacity and Quality of Service Manual-2nd Edition", Transportation Research Board. National Academy Press, Washington, D.C.
  10. Wuchty, S., Stadler, P.F.(2003), "Centers of complex networks", Journal of Theoretical Biology, 223, pp.45∼53. https://doi.org/10.1016/S0022-5193(03)00071-7
  11. Yang, S., Knoke, D.(2001), "Optimal connections: strength and distance in valued graphs", Social Networks, 23, pp.285∼295. https://doi.org/10.1016/S0378-8733(01)00043-0