수도권 지하철은 자치단체 및 민간기업 소유의 다수 기관이 운영하고 있다. 따라서 승객들의 빈번한 환승 및 노선 확충으로 인한 정확한 수요예측이 필요하다. 본 연구에서는 시계열 분석 방법을 적용한 지하철 수요예측을 수행하였다. 이를 위하여 서울메트로와 서울도시철도공사의 월별 수송실적을 계절성 ARIMA(Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average)를 이용하여 모형화하였다. 이렇게 추정한 모형으로 실제 수요를 예측했을 때 2 년간 95 ~ 98 % 대의 정확도를 기록하여 모형의 정확성을 입증하였다. 이 예측모형은 장래 연락운임의 정산·배분, 안전관리 등을 아우르는 통합적 운영계획 수립 전반에 활용 가능할 것으로 예상된다.