1. 개요

본 보고서에서는 모스크바 지하철의 열차운행 실태와 관리방법에 대하여 공개된 문서와 모스크바 지하철에 대한 청취조사 및 현지관측 결과를 기초로 소개하는 것과 동시에, 열차 지연문제의 해소를 위한 일본의 수도권 철도의 시설정비 및 운행관리에 대한 시사점에 대해서 고찰하였다.

2. 모스크바 지하철 개요

(1) 노선망

모스크바 지하철은 전체 12개 노선(라이트 메트로 1개 노선을 포함) 180개역, 총 운영길이가 298.2km이며, 2009년 시점 1일 평균 655만명으로 세계 유수의 수송인원을 자랑하는 지하철이다. 건설은 구(旧) 소련시대 “국가 5개년 계획”에 의해 추진되었다. 1931년에 지하철 건설이 결정되어 1932년에 착공되었으며, 1935년에 1호선이 개통되었다. 현재 운영 주체는 모스크바 지하철공사이다.

지하철에는 적은 수의 환상노선과 방사노선에 의해 노선망이 형성되어 있다. 환상노선은 모스크바시의 중심을 둘러싼 직경 약 5km의 '깔체바야(Кольцевая)가 1954년에 개통되어 있다.

러시아 철도국은 2008년 3월에 모스크바 지하철의 혼잡완화를 목적으로 한 외환상노선을 정비하는 계획을 발표하였다. 지하철의 외측을 달리는 러시아 철도의 화물용 환상선을 개량 및 전선 전기화하여, 지하철과의 환승역을 포함하는 30개 역을 신설하였으며. 2011년 개통을 목표로 하였다.

(2) 운행상황

한 도시의 지하철 노선망으로서 동경메트로와 도영지하철의 합계치를 모스크바 지하철과 비교하면 노선 수 및 영업 킬로미터는 거의 비슷한 값이다. 수송인원은 수도권 지하철에는 미치지 못하며, 한 사업자로서의 연간 수송인원은 2008년부터 181만명 감소하고 있지만, 세계 1위를 차지하고 있다. 또한, 한 사람당 여행길이는 2008년 시점에 13km로 길고, 연인(延人) 킬로미터(total person kilometers)는 수도권 지하철의 약 1.3배이다. 또한 세계에서도 유수의 고빈도 운행을 실시하고 있으며, 피크시의 운행간격은 90초(40개/h), 오프피크에도 120초~180초(30개/h~20개/h)로 운행되고 있다.

이 때문에 차량수도 수도권 지하철의 약 1.2배인 4,535차량을 보유하고 있는 주요 노선에서 8량 편성의 운행을 실시하고 있으며, 1차량 길이는 20m, 4도어의 차량이 표준이다. 3호선은 신형 차량을 일부 도입하고 있으며, 궤간(track gage, 軌間)은 1,520mm로 집전은 제3궤조방식이다. 신호시스템은 자동폐색방식으로 자동열차제어(ATC, Automatic Train Control)를 도입하고 있으며, 열차집중제어장치(CTC, Centralized Traffic Control)에 의한 제어방식을 채용하고 있다. 또한, 일부 노선에서는 자동열차운전장치(ATO, Automatic Train Operation)에 의한 운전을 실시하고 있다.

(3) 시간대별 수송인원

모스크바 지하철에서는 일중 시간 당 운송량이 러시아워 때의 반수 정도이므로 수송인원이 최대가 되는 시간대는 일중 10:00~18:00의 8시간이며, 동시간대 도쿄메트로의 약 2배에 상당하는 280만명의 수송수요가 있다. 이 때문에 아침, 저녁의 러시아워 시간대뿐만 아니라 일중의 시간대에서도 120초~180초 간격의 고빈도 운행이 실시되고 있다.

(4) 노선별 수송인원

모스크바 지하철 2호선, 6호선, 7호선 및 9호선은 하루 평균 수송량이 100만명/일을 넘는 노선이며, 이들 노선에서는 피크 1시간(8:00~9:00)의 수송량이 11만명을 넘는다. 가장 수송량이 큰 7호선은 13.8만명/시이다. 모스크바 지하철은 수송인원이 많지만, 운영킬로가 길기 때문에 1km당 평균 수송밀도는 4만명/일km 이하가 된다.

3. 모스크바 지하철의 운행 상황

수도권 철도와 같이 대량의 수송인원을 나타내고 있는 모스크바 지하철의 특징 중 하나가 열차의 운행간격이다. 이용자에 대한 시각표는 존재하나, 수도권 철도보다도 짧은 90초 간격으로 운행을 실시하고 있다. 그래서, 모스크바 지하철의 고빈도 운행 상황을 파악하기 위해 2010년 3월에 열차 운행간격의 현지 계측을 실시하였다. 또한, 계측은 스케줄상 퇴근 러시아워에 실시된 것이지만, 모스크바 지하철에서는 통근 및 퇴근 러시아워 시의 수송인원이 거의 동등하므로 아침의 통근 러시아워 시간대도 본 결과와 같은 경향을 나타낼 것으로 생각된다.

모스크바 지하철은 피크 시에 90초 간격으로 열차를 운행한다. 운행간격 90초의 시간표는 표준역 정차시간을 20초, 표준 발착시분을 70초로 설정하여 계획하고 있다. 환상선 역 등의 터미널역에서는 정차시간을 25초~30초로 설정하는 경우도 있다. 일본과 같이 각 역에 필요로 하는 정차시간을 경험적으로 판단하여 역마다 정차시간을 결정한다.

4. 고빈도 운행 체계

모스크바 지하철은 대량의 수송인원을 필요로 함에도 불구하고 90초 간격의 고빈도 운행을 실현한다. 그래서 열차의 운행간격을 구성하는 역 정차시간과 발착시분 모두에 대하여 고빈도 운행이 실현되는 운행관리의 실태와 구조에 대하여 고찰하였다.

(1) 역 정차시간

■ 역 정차시간의 관리와 실태

모스크바 지하철에서는 역에서의 승하차에 관한 특별한 대책은 실시되고 있지 않는 것이 현실이다. 여객의 승하차 완료, 도어 잠김, 발차시의 안전확인은 각 역의 홈 끝에 설치된 큰 거울로 운전수가 확인하고 있으며, 홈에 배치되어 있는 역무원이 지원하는 등의 승차보조를 수행하는 일은 없다.

모스크바 지하철에 따르면, 역마다 필요한 정차시간을 경험적으로 판단하고, 운행 시간표에 반영시키기 때문에 정차시간이 증가하는 것은 대부분 없다는 견해이다. 그러나, 현지관측에서는 열차의 출발시각이 되면 운전사가 기계적으로 문을 닫고 있다는 인상을 받았다. 문을 닫을 때에 홈에서 열차의 발차를 알리는 벨 등은 울리지 않으며, 차내에 문이 닫히는 것을 알리는 방송이 흐를 뿐이다. 이 때문에 이용자의 뛰어들기 승차를 볼 기회는 적으며, 도어가 닫히기 전부터 다음 열차의 도착을 기다리는 이용자도 많이 존재한다.

■ 역구조

- 홈에서의 중앙 콩코스(concourse)

1면 2선의 섬 형태의 역구조는 승하차 홈의 중앙에 넓게 콩코스를 갖추고 있다. 경계에는 천정을 지지하는 큰 기둥이 있기 때문에 공간적으로 분리되어 있으나, 쌍방의 왕래는 쉽다.

- 통로 및 계단의 일방통행

중앙 콩코스에서 다른 노선으로 환승통로 및 계단은 쌍방의 환승 여객이 복잡하게 뒤얽히는 것을 방지하기 위한 환승 안내판의 설치와 함께 오르내림을 일방통행으로 하여 동선을 분리시키고 있다.

(그림) 역 홈의 모습

모스크바 지하철에서는 역 구내의 혼잡완화를 목적으로 고속 에스컬레이터를 도입한 경위가 있으며, 처리용량은 단순계산으로 일본의 2배이다. 그러나, 계단과 비교하여 에스컬레이터는 사람을 잘 운반하는 양이 적기 때문에 그 앞에 병목현상이 발생되어 여객의 체류가 발생한다. 아침, 저녁의 러시아워 시에는 그 혼잡이 개찰을 넘어 역전에 군중을 발생시킨다. 한편 지하의 홈에서는 대량의 여객이 한번에 몰리는 일이 없이, 여객의 발생은 억제되어 정상류가 된다.

이 때문에 개찰 주변과 에스컬레이터 입구의 혼잡과는 대조적으로 홈에서의 이동 및 열차의 승하차가 유연하게 이루어지는 상황은 특이한 점이다. 에스컬레이터의 이용효율이 낮다는 것이 결과적으로 여객의 원활한 열차 승하차를 가능하게 하여, 역 정차시간의 증가를 억제한다. 모스크바 지하철의 고빈도 운행을 가능하게 하는 요인 중 하나라고 말할 수 있다.

(그림) 지하 에스컬레이터 승강구

(2) 발착시분(역간의 열차주행)

■ 발착시분과 버퍼의 설정

모스크바 지하철의 최소 발착시분은 56초~60초 정도로 수도권 철도보다도 약 5초 작고, 보다 고빈도 운행이 가능한 상황이다. 그럼에도 불구하고, 앞에서 말한 바와 같이 모스크바 지하철의 운행 시간표는 발착시분을 70초로 설정하고 있다. 즉, 실제로 가능한 발착시분에 버퍼(시간 여유량)를 기다리게 한 시간표를 설계한다는 것을 알게 되었다. 한편 수도권 철도는 이 계산조건의 경우 65초의 발착시분이 채용된 예가 많다.

■ 등간격 운행

모스크바 지하철에서는 시간대별로 등간격 운행을 실시하고 있으며, 이용자용 시각표는 존재하지 않는다. 지연의 발생을 억제한다는 점에서도 등간격 운행을 유지하는 것은 중요하며, 이 때문에 모스크바 지하철에서는 홈의 디지털시계를 활용한다.

5. 수도권 철도의 지연 대책의 시사점

(1) 여객유동

모스크바 지하철에서는 이용자 의식의 차이만이 아닌, 역 구조의 특성도 작용하여, 지연의 발생 요인인 역 정차시간이 증가하기 어려운 상황이 형성되어 있다. 모스크바 지하철과 같이 역 시설을 크게 하는 것은 현재 일본에서는 곤란하다. 그러나, 개찰통과에서 열차 승하차까지 일련의 여객유동에 관한 모스크바 지하철의 사례는 통로와 계단의 확장이라는 일본의 역시설 정비에서도 유용한 시점을 포함하는 것이다. 특히, 많은 제약에 의해 충분한 시설용량을 정비할 수 없는 일본의 수도권 철도에서는 개별 시설정비와 열차의 운행관리와의 정합성을 고려한 평가가 필요하다.

지금까지 병목현상이 나타나는 통로와 계단 등의 역 설비를 개량한 결과, 홈에서의 여객 체류가 증가하고, 열차 승하차 시간의 증가에 따른 운행연장이 대두될 가능성도 있다고 생각된다. 현재의 수도권 철도는 여객의 혼잡에 기인한 지연 발생으로 노선의 시간당 수송력이 저하되고, 여객의 혼잡과 열차연장이 더욱 증폭되는 악순환이 발생한다. 홈의 원활한 여객유동이 혼잡과 지연을 억제하는 데 도움을 줄 수 있기 때문에 역구조의 여객유동과 열차의 운행을 일체적으로 평가한 역시설 정비 및 개량의 검토가 중요하다고 생각된다.

(2) 열차주행

운전사가 선행열차와의 위치관계를 파악할 수 없다면 주행속도를 높여 지연에 대한 회복운전을 도모한다. 또는 역사이의 일시정차를 회피하여 발착시분을 증가시키지 않는 운전 등 조건에 맞는 운전방법을 실시하고, 지연의 영향을 억제하는 것이 가능하다. 그러나 일본에서는 많은 경우에 운전사는 선행열차의 위치를 눈 등에 의해 확인불가능하기 때문에 신호에 따라 최고속도를 유지하도록 운전한다. 그러나, 지연발생 시에는 이러한 운전방법이 지연 확대시켜 버리는 하나의 요인이 되기 때문에 역에서의 출발과 역사이 주행 시에 일부러 열차간격을 넓히는 것도 지연의 조기회복을 도모하는 데 효과적이다.

열차간격을 적절하게 유지하기 위해서는 운전사에게 열차간격의 정보를 제공하는 것은 효과적으로 모스크바 지하철의 디지털표시가 하나의 사례이다. 선행열차의 역간 주행상태까지는 파악할 수 없으나, 운전사 및 역원에 있어 역마다 열차간격을 인식하는 것은 노선 전체에서 등간격 운행을 도모할 때에 유익한 정보가 될 수 있다. 운전사와 역원에 대한 열차간격의 정보제공 방법, 그리고 전후의 열차의 운행상황과 노선 전체의 운행상황에 맞춘 운전방법을 검토하는 것은 지연의 확대억제와 회복을 위한 효과적 대책의 하나이다.

(그림) 홈에 설치된 디지털 시계

또한, 사소한 늦음으로 지연시간이 확대되고 있는 일본의 수도권철도에서 모스크바 지하철의 운행시간표에 설정된 발착시분의 버퍼(여유시간)는 주목할 만하다. 모스크바 지하철에서는 버퍼의 설정에 의한 열차의 등간격 운행이 유지되기 쉽기 때문에 역 정차시간의 증가에 의한 지연이 생기기 어려워 안정된 운행이 유지되고 있다. 한편 수도권 철도의 경우 현재보다 정차시간을 짧게 하는 것은 곤란하기 때문에 버퍼의 설정은 시간표 상의 운행 횟수 감소를 수반하여 서비스가 저하된다. 그러나 시간표 상의 운행 횟수가 감소하여도 지연의 발생이 억제되어 결과적으로 현재보다 수송력이 증가하는 경우도 생각할 수 있다.

또한, 열차종별과 행선의 차이가 있기 때문에 고빈도 운행과 등간격 운행 하의 시각표의 필요성에 대해서도 논의의 여지가 있다. 역에서 시각표에 대한 열차의 조기 출발이 인정되기 때문에 시간표 상의 역 정차시간의 설정과 열차의 운행관리에서 자유도가 저하되고 있을 가능성도 생각할 수 있다. 운행의 신뢰성 및 수송력 향상의 관점에서 버퍼의 유효와 과제 및 시각표의 의의에 대하여 모스크바 지하철과 다른 교통기관의 운용사례를 참고로 하여 유연한 사상으로 논의할 필요가 있다고 생각된다.

6. 마무리

모스크바 지하철에 대한 청취조사와 현지조사를 기본으로 고빈도 운행의 관리방법과 실태에 대하여 보고 및 고찰을 수행하였다. 열차의 운행간격은 역 정차시간과 발착시분으로 분류할 수 있으므로 두 가지에 대하여 고찰을 수행하여, 모스크바 지하철에서는 이용자 의식의 차이만이 아닌 역 구조의 특성도 작용하여, 역 정차시간의 증가에 의해 지연이 발생하기 어려운 것과 열차간격의 관리방법 및 시간표의 설계개념 등에 의한 역사이의 열차주행 구간에서 늦어짐이 회복되기 쉬운 것을 명시하였다. 마지막으로 고빈도 운행 하에서의 지연대책에 대하여 여객유동과 열차주행의 시점에서 일본의 수도권 철도의 시설정비 및 운행관리에 대한 시사를 나타내었다. 모스크바 지하철의 운행관리 방법의 일본의 적용가능성과 유효성은 여러 가지 제약과 문화의 차이 등이 존재하기 때문에 판단을 하는 것은 쉽지 않다. 그럼에도 불구하고 본 내용은 일본에서도 참고가 될 수 있는 많은 시점과 정보를 포함하고 있는 것으로 생각할 수 있다.