평균경로시간 변화를 활용한 서울시 도로 네트워크 강건성 분석
Robustness Assessment of the Road Network in Seoul Using Changes in Average Path Time
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초록
최근 자연재해 발생이 증가하면서 회복탄력성이 있는 도시기반시설 구축이 중요한 정책과제로 등장하고 있다. 특히, 자연재해 발생 시 도시민의 삶과 활동에 중요한 역할을 하는 도시기반시설이 원래 기능을 원활하게 수행하는 것이 매우 중요하다. 이 연구는 도로 네트워크의 구조적 특성을 고려하여 서울시 9개 생활권을 대상으로 매개중심성이 높은 서울시의 주요 도로 노드를 식별하고, 이를 바탕으로 중심성이 높은 노드가 단절되었을 때 전체 네트워크 이동 평균경로시간에 미치는 영향을 평가하여 서울시 도로 네트워크의 강건성을 분석하였다. 더불어 서울시 풍수해 특별관리지역 내 상습침수지역의 도로가 침수되었을 때 전체 도로 네트워크 평균경로시간 변화를 조사해 침수 발생 시 서울시 도로 네트워크의 강건성을 간접 평가하였고, 도시기반시설 계획·조성·관리의 시사점을 제공하였다. 분석 결과, 매개중심성이 높은 도로일수록 단절될 경우 평균경로시간에 미치는 영향이 크게 나타났다. 회복탄력성이 있는 도로 네트워크 구축을 위해서는 매개중심성이 큰 주요 도로를 식별해 집중 관리할 필요가 있다. 또한, 서울시 특별관리지역에 있는 도로는 일반적으로 매개중심성이 높게 나타났으며, 시뮬레이션 결과 침수 발생 시 모든 생활권에서 평균 10% 이상 평균경로시간이 증가하여 서울시 도로 네트워크의 취약성이 높은 것으로 드러났다.
Abstract
The need for resilient urban infrastructure has increased with frequent occurrence of natural disasters. Sustaining essential functions of the infrastructure is critical in the event of a natural disaster. The purpose of this study is to identify key nodes of the road network in Seoul using betweenness centrality index and assess robustness of the road network by simulating changes in average path time with removal of key nodes. In addition, the impact of failure of the road network in flood-prone areas was tested to evaluate robustness of the road network to flooding. Results demonstrate that the removal of roads with high betweenness centrality index significantly increased average path time, implying that appropriate management and counter-measures shall be adopted for key nodes. The study also found that nodes of the road network in flood-prone areas are likely to have higher betweenness centrality, resulting in an increase in the average path time by 10 percent.
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