foss4g korea 2016, golden time analysis in seoul

2016.09.01

GIS United

박용재

[email protected]

서울시 구조출동 골든타임 시뮬레이션

Imagine Spatially | 2

서울 강서·은평구… 魔의 오후 7시… 골든타임 놓친다 (서울신문, 2016.06.07)

• 119안전센터 116곳의위치정보와시간대별차량통행량데이터 3억 2800만건을기초로소방·구급인력의출동가능시간을분석한결과오후 7시에사고가나면시전주소지의 25.9%에는 119 소방·구급인력이 4분내도착할수없음

• 사각지대로구분된지역에안전센터를추가로짓거나교통신호를조작해소방차등이신호대기없이현장에달려갈수있도록하는방안등을검토


서울시골든타임분석개요

현재서울시의 119안전센터위치와네트워크를분석하여구조출동이취약한지역을도출

서울전지역을비교평가하고터널, 지하철등주요시설별구조차량접근위험정도를비교

Layer1. 운전소요시간검증대상 시설물 위치까지안전센터로부터 도달할 수 있는시간은 얼마나 걸리는가?

Layer3. 지연도착가능성기존 출동이력을 고려시,예상 운전거리에 비해 지연될가능성이 높은가?(2분 이상 추가소요 지역 여부)

Layer2. 동시출동접근성사고가 발생한 위치의관할 안전센터의 구조차량 부재시인접 안전센터에서 대응 가능한가?

분류 대상수 분석대상

화재

공동구사고 6곳 공동구위치

도로터널사고128개노드

(34개터널)도로터널기종점위치(node)

지하도상가 25곳 지하상가위치

지하철화재 286개소 지하철역사위치

대형화재

문화재 126개소 문화재위치

노유자시설 465개소 취약지역중노인, 어린이, 청소년대상시설위치

소방차불통지역 402곳 취약지역중소방차불통지역

시장 258개소 취약지역중시장

구조

대형건축물붕괴 15,708동지상11층이상건축물, 연면적20만㎡이상건

축물, 연면적3만㎡이상철도및도시철도시설

공연행사장 247개소 서울열린데이터광장에등록된공연행사장

승강기정전 121건 과거구조출동이력중승강기정전발생위치

한강교량 19개 한강에설치된교량중심점


분석활용데이터: 교통량데이터및표준노드링크(국가교통DB센터)

1분단위네트워크별평균속도측정데이터활용(2015년 5월 6~8일, 3일간전국 328,102,540건측정)

네트워크별평균속도와도로길이를연산하여이동소요시간(분)을구축, 표준노드링크에연결

LINK_ID GENERATEDDATE RECEIVEDATE ORGANCODE SPEEDRATE VOLUMERATE DENSITYRATE TRAVAELTIME DELAYTIME VEHICLEQUEUE OCCUPANCYPERCENT

2370005402 2015-05-06 09:18:02 UTC 2015-05-06 09:18:13 UTC 10078901 30 0 0 3 0 0 0

2370005402 2015-05-06 09:18:40 UTC 2015-05-06 09:19:03 UTC 10012000 66 8 0 1 0 0 4

2370005402 2015-05-06 09:19:41 UTC 2015-05-06 09:19:45 UTC 10012000 69 8 0 1 0 0 4

2370005402 2015-05-06 09:20:42 UTC 2015-05-06 09:20:42 UTC 10012000 68 8 0 1 0 0 4

2370005402 2015-05-06 09:21:42 UTC 2015-05-06 09:21:49 UTC 10012000 71 9 0 1 0 0 3

2370005402 2015-05-06 09:22:42 UTC 2015-05-06 09:22:45 UTC 10012000 69 9 0 1 0 0 3

2370005402 2015-05-06 09:23:06 UTC 2015-05-06 09:23:17 UTC 10078901 47 0 0 2 0 0 0

LINK_ID HR_00 HR_01 HR_02 HR_03 HR_04 HR_05 HR_06 HR_07 HR_08 HR_09 HR_10 HR_11 HR_12 HR_13 HR_14 HR_15 HR_16 HR_17 HR_18 HR_19 HR_20 HR_21 HR_22 HR_23

1670020800 1.61 1.39 1.53 1.31 1.26 1.51 1.57 1.59 2.00 1.95 1.57 1.62 1.62 1.93 1.69 1.96 2.38 2.62 2.55 2.44 2.54 2.03 1.90 1.79

1670020500 0.64 0.62 0.60 0.60 0.53 0.53 0.58 0.59 0.65 0.72 0.70 0.75 0.74 0.63 0.74 0.81 0.81 0.80 0.82 0.95 0.86 0.79 0.79 0.64

1670017600 0.66 0.70 0.68 0.64 0.67 0.62 0.73 0.77 0.86 0.84 0.75 0.89 1.08 1.19 1.07 0.83 0.81 0.85 1.02 1.01 0.91 0.83 0.83 0.78

1670021700 0.50 0.41 0.51 0.48 0.57 0.56 0.60 0.54 0.47 0.58 0.68 0.57 0.65 0.69 0.73 0.77 0.78 0.67 0.59 0.68 0.57 0.65 0.70 0.49

1670021600 0.34 0.29 0.29 0.32 0.33 0.39 0.49 0.38 0.44 0.40 0.39 0.40 0.45 0.36 0.43 0.46 0.45 0.54 0.38 0.42 0.56 0.53 0.46 0.43

1670010900 0.43 0.33 0.34 0.40 0.32 0.33 0.39 0.55 0.63 0.60 0.63 0.60 0.67 0.68 0.63 0.50 0.65 0.58 0.56 0.74 0.57 0.60 0.54 0.52

LINK_ID SPD_00 SPD_01 SPD_02 SPD_03 SPD_04 SPD_05 SPD_06 SPD_07 SPD_08 SPD_09 SPD_10 SPD_11 SPD_12 SPD_13 SPD_14 SPD_15 SPD_16 SPD_17 SPD_18 SPD_19 SPD_20 SPD_21 SPD_22 SPD_23

1670020800 31.6 30.8 36.4 37.1 37.1 40.7 31.3 29.6 20.6 21.9 21.9 14.9 16.9 25.3 19.3 14.6 20.5 20.1 22.4 17.8 20.8 26.8 24.5 24.5

1670020500 30.0 28.4 33.3 35.6 34.6 38.5 29.0 27.3 19.6 20.4 21.2 14.7 16.1 23.9 18.1 13.5 20.2 18.6 20.9 16.8 18.3 25.2 23.7 24.5

1670017600 30.5 28.4 34.6 35.4 35.4 39.3 29.6 28.8 20.1 22.3 21.9 16.1 17.1 24.4 19.1 14.9 21.0 18.9 21.5 17.4 19.5 25.7 23.3 24.5

1670021700 29.8 31.8 35.8 33.5 39.4 36.5 34.7 36.2 28.8 27.6 33.8 26.9 28.7 27.6 23.6 29.1 28.0 24.1 15.3 15.4 18.6 23.8 29.1 27.1

1670021600 31.0 33.4 37.2 33.7 40.2 37.0 36.6 37.8 30.0 28.8 35.6 28.3 30.0 30.3 25.3 30.7 29.2 26.0 16.3 16.2 20.0 24.8 30.0 27.3

1670010900 30.1 32.8 36.3 33.4 39.6 36.8 35.9 36.9 29.4 27.9 35.1 27.1 29.8 30.4 25.1 30.4 29.2 26.2 17.0 16.3 20.1 24.5 29.6 27.0

1차 가공: 네트워크링크별-시간대별 평균 통행속도

2차 가공: 네트워크링크별-시간대별 이동소요시간(분)

원본데이터: 네트워크링크별-1분 단위별 속도, 통행량, 통행밀도 등 측정결과


네트워크링크별평균속도및이동소요시간구축결과

삼청동길(LINK ID 1000014402 및 1000014302) 사례

• 시간대에따라평균속도는 17km/h ~ 56km/h, 이동소요시간은 0.4분 ~ 1.5분으로차이를보임

LINK_ID 1000014402 1000014302 LINK_ID 1000014402 1000014302

ROAD_NAME 삼청동길 삼청동길 ROAD_NAME 삼청동길 삼청동길

TM00 48.4 30.1 MIN00 0.5 0.9

TM01 55.7 35.7 MIN01 0.4 0.7

TM02 53.6 37.7 MIN02 0.5 0.7

TM03 56.3 37.9 MIN03 0.4 0.7

TM04 49.3 43.4 MIN04 0.5 0.6

TM05 51.7 47.1 MIN05 0.5 0.6

TM06 43.3 39.8 MIN06 0.6 0.7

TM07 35.2 28.8 MIN07 0.7 0.9

TM08 37.8 18.1 MIN08 0.7 1.4

TM09 29.2 16.7 MIN09 0.9 1.6

TM10 26.4 19.4 MIN10 0.9 1.4

TM11 25.3 19.4 MIN11 1.0 1.4

TM12 23.8 19.8 MIN12 1.1 1.3

TM13 27.6 23.3 MIN13 0.9 1.1

TM14 23.7 19.3 MIN14 1.1 1.4

TM15 27.9 17.9 MIN15 0.9 1.5

TM16 26.6 17.6 MIN16 0.9 1.5

TM17 24.4 18.8 MIN17 1.0 1.4

TM18 23.2 23.1 MIN18 1.1 1.1

TM19 21.5 24.4 MIN19 1.2 1.1

TM20 28.6 22.5 MIN20 0.9 1.2

TM21 28.7 27.3 MIN21 0.9 1.0

TM22 35.6 25.6 MIN22 0.7 1.0

TM23 40.5 34.8 MIN23 0.6 0.8


네트워크링크별평균속도및이동소요시간구축결과

삼청동길(LINK ID 1000014402 및 1000014302) 사례

• 시간대에따라평균속도는 17km/h ~ 56km/h, 이동소요시간은 0.4분 ~ 1.5분으로차이를보임

0

10

20

30

40

50

60

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

삼청동길(1000014402)_ 평균속도(km/h)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

삼청동길(1000014402)_ 소요시간(min)


네트워크링크별평균속도서울시적용및검증

서울시전체네트워크링크의평균속도는시간대에따라다음과같은특징을보임(동영상)

• 강변북로와올림픽대로를주목하면, 오전출근시간대와오후퇴근시간대평균속도저하가시각적으로확인됨


Network Analyst 및 Service Area Analysis 모델적용

Network Analyst: 운송차량라우팅, 최근접시설, 휴게소, 위치-할당등네트워크기반공간분석모델

• 통행량, 주행속도, 회전및높이제한, 속도제한을비롯한실제네트워크상황을모델링가능

Service Area Analysis: 접근가능한도로를기준으로특정시간내서비스가능영역/도로를연산하는분석도구

• 골든타임분석에적용안전센터로부터도달가능한도로구간범위를 1분단위로연산하여결과도출

오후 7시의 3분운전거리를각안전센터별로연산도달가능범위를시각적으로확인함


119안전센터기준시간대별운전거리

교통량데이터및표준노드링크를기준으로구축한각네트워크의시간대별이동소요시간을계산함

안전센터 116개소로부터도달가능한운전거리를 1분단위로연산하여변화를확인함

동일한시간내에가장긴거리를이동할수있는시간대는오전 3시, 가장짧은거리이동은오후 7시로나타남

안전센터 기준 운전거리: 오후 7시안전센터 기준 운전거리: 오전 3시


서울시시간대별 4분 Driving Time 커버리지

운전거리를적용하여서울시전체네트워크길이를기준으로각시간대별 1분마다도달가능한비율을계산함

오전 3시의 4분내도달가능거리는전체네트워크길이의 92%, 오후 7시는 70%임을알수있음

11%12% 13% 13% 14% 13%

11%9%

7% 7% 7% 8% 8% 8% 8% 7% 7% 7% 6% 6% 6% 7% 7% 8%

41%

47%

50% 51% 51%49%

43%

36%

29%28% 28% 29% 30%

32%29%

28%27%

25%23% 22%

25%27%

29%31%

73%

79%81% 81% 82%

80%

75%

68%

59%58% 57%

58% 59%

63%

59%57%

55%52%

48%47%

52%

55%58%

61%

89%91% 92% 92% 92% 91%

89%

85%

79% 79% 79% 80% 81%83%

81%79%

77%75%

72%70%

74%

78%80%

82%

94% 95% 95% 95% 95% 95% 94%93%

89% 89% 89% 90% 90% 92% 90% 90% 90%87%

85% 85%87%

89% 90% 91%

96% 96% 96% 96% 97% 96% 96% 95%94% 94% 94% 94% 94% 95% 94% 94% 94% 93%

92% 92%93% 94% 94% 95%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

00h 01h 02h 03h 04h 05h 06h 07h 08h 09h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h

시간대별운전거리에따른네트워크도달비율

~ 1분

~ 2분

~ 3분

~ 4분

~ 5분

~ 6분

~ 6분 이상


자치구별-시간대별 4분 Driving Time 커버리지

강남구, 도봉구, 광진구, 금천구, 동작구, 서초구는오후시간대에커버리지비율이큰폭으로낮아짐

동대문구, 중구는모든시간대에커버리지비율이높고, 은평구는전반적으로커버리지비율이낮음

Y축

: 커버리지비율

X축: 시간대


안전센터별출동운전거리교차지역

각안전센터별구조차량의대수가한정적인점을고려하여, 다수의안전센터에서대응이가능한지역을분석

서울시내네트워크가지나는지역을육각형(hexagon)으로분할하여, 각각의육각형별안전센터접근성비교


동시출동접근성: 소방서별출동운전거리교차지역

오후 7시의 3분운전거리를각안전센터별로연산하여도달가능범위를시각적으로확인함

각 28,275개육각형을위를지나는안전센터별운전네트워크개수를합산하여비교

전체육각형중 43%는 1개안전센터가대응이가능하며, 9%는 2개이상안전센터대응가능

도달가능안전센터수

육각형(개수)

육각형(비율)

0개 13,624 48%

1개 12,133 43%

2개 2,348 8%

3개 170 1%

합계 28,275 100%

목동/양천 119안전센터의3분 운전거리가 겹치는 지역

목동/당산 119안전센터의3분 운전거리가 겹치는 지역

목동119안전센터 3분 운전거리

양천119안전센터 3분 운전거리

당산119안전센터 3분 운전거리

영등포/양천 소방서 권역 예시 서울 전체 평가(오후7시 3분 거리)


지연도착가능성: 실제출동시간과드라이빙타임분석결과를매칭하여비교

구조출동데이터의현장도착시각(LOCARVTIME)과출동시각(DSPTIME)의차이를출동소요시간으로적용

출동시각을기준으로출동한시간대를별도로추출하여, 동일한시간대의운전거리분석결과와비교

구조위치중네트워크 중심선반경100m내 위치추출

도로중심선반경 100m 내위치

도로중심선반경 100m 바깥위치

LOCARVTIME현장도착시각

DSPTIME출동시각

minute출동소요시간

hour시간대

2015-01-20 3:21 2015-01-20 3:18 3 3

2015-01-20 13:02 2015-01-20 12:58 4 12

2015-01-20 14:18 2015-01-20 14:16 2 14

2015-01-20 17:01 2015-01-20 16:58 3 16

2015-01-20 18:26 2015-01-20 18:22 4 18

2015-01-20 19:50 2015-01-20 19:45 5 19

구조출동데이터中 시간 관련 항목

오전 3시 기준 네트워크분석결과 오후 7기 기준 운전거리분석결과

매칭

매칭


네트워크 분석 결과와 실제 출동 소요시간 비교

약 12만건의실제구조출동위치를각시간대별로구분하여네트워크운전거리분석결과와매칭하여편차를비교함

운전거리분석결과와비교하여 20.5%는 1분이상을단축하여도착, 41.7%는 2분이상지연하여도착함

구분 출동건수(실제출동소요시간 -운전거리 분석시간)

-1분 동일 +1분 +2분

전체합계 123,379 25,283 21,641 24,933 51,522

00시 5,555 17.2% 16.7% 20.1% 46.0%

01시 4,963 15.3% 17.2% 20.5% 47.0%

02시 4,145 14.0% 16.7% 19.8% 49.5%

03시 3,394 13.2% 16.3% 18.9% 51.5%

04시 2,555 12.7% 14.4% 21.1% 51.8%

05시 2,353 11.8% 12.4% 21.0% 54.8%

06시 2,592 11.8% 14.5% 19.4% 54.4%

07시 3,358 16.3% 15.0% 20.5% 48.1%

08시 4,422 20.8% 18.2% 20.9% 40.1%

09시 5,781 21.6% 18.3% 21.2% 38.9%

10시 5,982 23.2% 17.2% 20.4% 39.2%

11시 5,702 23.0% 17.6% 20.1% 39.2%

12시 5,687 21.8% 19.0% 20.4% 38.8%

13시 6,247 18.9% 16.8% 20.5% 43.8%

14시 6,319 20.2% 16.7% 20.2% 42.9%

15시 6,223 20.6% 16.7% 20.1% 42.6%

16시 6,264 21.1% 19.2% 20.5% 39.3%

17시 6,102 23.5% 18.1% 20.7% 37.7%

18시 6,323 25.4% 18.5% 20.1% 36.0%

19시 6,174 26.0% 19.5% 20.0% 34.6%

20시 5,743 24.7% 19.1% 19.7% 36.6%

21시 5,805 22.4% 18.0% 20.6% 39.0%

22시 5,984 22.2% 17.6% 19.6% 40.7%

23시 5,706 21.5% 18.9% 19.0% 40.6%

전체합계 100% 20.5% 17.5% 20.2% 41.8%

20.5%

17.5%

20.2%

41.8%

실제출동 1분 이상

단축

시뮬레이션/실제출동

동일

1분 추가소요 2분 이상추가소요


서울시구조출동지연도착가능성평가결과

시뮬레이션결과보다 2분이상지연도착한 5만건의위치의밀집도를계산하여 1~10점으로재등급화하여지수로평가함

(지도에서붉은색으로표현된지역일수록지연도착가능성지수가높음)

2분이상지연도착밀집지역지수

비교결과 2분이상지연도착한구조위치지수화

2분 이상 지연도착 구조위치밀집도 분석

(kernel density estimation)

밀집도 value 10등간 구분(natural breaks)

1~10점으로 재등급화(reclassification)


재난유형별구조출동시뮬레이션평가프로세스

9개재난유형(12개세부대상)별로앞서분석한 3가지 layer를기준으로다음과같이적용함

12개세부분석대상...

Layer 1 (운전거리)

Layer 2 (동시접근)

Layer 3 (지연도착)

3가지 Layer와공간결합

시간대별 4분운전거리 도달가능대상물(사고이력) 비율 계산도달비율이 취약한 시간 확인

시간대별 2개센터 이상동시접근 가능 헥사곤 비율 계산동시대응 취약한 시간 확인

2분이상 지연도착지수7점이상 비율 확인

재난유형별취약시간대에신속대응이상대적으로불리한대상물위치도작성


지하철화재응급출동진단예시

286개지하철역사위치를 3가지레이어와중첩시켜시간대별운전거리특징을분석

Layer 1 (운전거리)

Layer 2 (동시접근)

Layer 3 (지연도착)

분별 00시 1시 2시 3시 4시 5시 6시 7시 8시 9시 10시 11시

1~4 92% 95% 97% 97% 97% 96% 93% 87% 78% 78% 78% 79%

5이상 8% 5% 3% 3% 3% 4% 7% 13% 22% 22% 22% 21%

분별 12시 13시 14시 15시 16시 17시 18시 19시 20시 21시 22시 23시

1~4 80% 83% 81% 79% 77% 74% 72% 66% 73% 77% 77% 81%

5이상 20% 17% 19% 21% 23% 26% 28% 34% 27% 23% 23% 19%

센터 00시 1시 2시 3시 4시 5시 6시 7시 8시 9시 10시 11시

2~9 78% 88% 88% 90% 90% 90% 85% 72% 56% 53% 53% 55%

0~1 22% 12% 12% 10% 10% 10% 15% 28% 44% 47% 47% 45%

센터 12시 13시 14시 15시 16시 17시 18시 19시 20시 21시 22시 23시

2~9 55% 59% 52% 51% 50% 45% 38% 35% 44% 47% 52% 58%

0~1 45% 41% 48% 49% 50% 55% 62% 65% 56% 53% 48% 42%

29

4448 48

36 36

25

14

51

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

지수별 대상물수

7점 이상 대상물수

286개지하철역사 위치


지하철화재응급출동진단예시

지하철역평가결과를 “➊ 4분이하, ➋ 4분초과, ➌ 4분초과 & 2센터미만대응, ➍4분초과 & 2센터미만 & 지연도착지

수 7 이상”으로구분하여시간대별로맵핑


실제발생사고시뮬레이션: 마포구 OO동화재사고예시

사고발생시간대인 14시의운전소요시간, 동시출동접근성, 지연도착가능성레이어중첩결과를지도로작성하여확인함

Layer1. 운전소요시간 Layer2. 동시출동 접근성 Layer3. 지연도착 가능성(지수=1)

화재발생위치 화재발생위치 화재발생위치


실제발생사고시뮬레이션: 마포구서교동화재사고예시

운전소요시간(Layer1) 및동시출동접근성(4분기준, Layer2) 분석결과를중첩하여사고발생위치의시간대별특징을확인

사고발생시간대인 14시기준의분석결과와비교

0

1

2

3

4

00시 2시 4시 6시 8시 10시 12시 14시 16시 18시 20시 22시

Layer1. 운전소요시간(분)3분내도달가능한위치로분석됨

(실제출동 4분내도착)

0

1

2

3

00시 2시 4시 6시 8시 10시 12시 14시 16시 18시 20시 22시

Layer2. 4분내동시출동접근성(센터수)

4분내동시출동가능한안전센터수는 2개소로분석됨


Tilemill을 활용한웹지도제작

2015년 5월 6~8일오후7시기준서울시도로소통상황 (상위 Zoom Lv) 자치구및행정동별안전센터 2곳이상접근비율 (하위 Zoom Lv) 100m 도로단위별동시접근가능안전센터수

http://gisutd.com/safetymap/seoul119/map-fullscreen.html

http://gisutd.com/safetymap/seoul119/map-fullscreen.html

감사합니다

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