한국ITS학회 논문지 (The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems)

  • 제12권1호
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  • Pages.43-50
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  • 2013
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  • 1738-0774(pISSN)
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  • 2384-1729(eISSN)
한국ITS학회 (The Korea Institute of Intelligent Transport Systems)
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Maximum Covering 문제와 Weighted p-Center 문제를 이용한고속도로 순찰대 최적 입지 결정

Optimal Location of Expressway Patrol Vehicle Stations Using Maximum Covering and Weighted p-Center Problems

  • 김명현 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 김효승 (서울대학교 건설환경종합연구소) ;
  • 김동규 (서울대학교 건설환경종합연구소) ;
  • 이청원 (서울대학교 건설환경공학부)
  • 투고 : 2012.12.11
  • 심사 : 2013.01.10
  • 발행 : 2013.02.28
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초록

본 연구는 사고처리 지연으로 인한 피해를 최소화할 수 있는 고속도로 순찰대의 최적입지를 결정하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 우리는 최단거리를 기준으로 서비스 관할구간을 할당하는 maximum covering 문제와 사고 빈도 가중 p-center 문제를 각각 구성하고, 두 문제를 해결하기 위하여 라그랑지안 완화 알고리즘과 Daskin의 휴리스틱 알고리즘을 적용한다. 제안된 모형들의 결과는 한국 고속도로의 사고자료를 기반으로 최대사고가중거리, 평균사고가중거리, 평균처리거리 등의 사고처리 서비스 수준 지표를 이용하여 현재의 순찰대 입지와 비교된다. 비교 결과를 통해 제안된 모형들은 10km 평균 접근거리와 약 10분의 평균 접근시간을 개선할 수 있음이 확인된다. 또한 현재의 입지를 고정시키고 서비스 관할구간만을 변경할 경우에도 서비스 수준이 개선될 수 있다. 본 연구에서 제시된 모형과 결과는 고속도로 사고처리 서비스 수준을 개선하는 데에 활용될 수 있으며, 또한 다양한 유형의 긴급시설 입지 결정이나 시간대별 사고자료에 기초한 유동적 관할구역 설정 등의 이론적 기반을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

This paper aims to determine the optimal location of expressway patrol vehicle stations that minimizes additional troubles caused by the delay of crash treatments. To do this, we formulate a maximum covering problem and a p-center problem weighted by crash frequency, using the shortest distance as the criteria for allocating service district, and we employ the Lagrangian relaxation algorithm to solve the former and Daskin's heuristic algorithm to solve the latter, respectively. Based on crash data of Korean expressways, the results from the proposed models are compared with the current location of patrol vehicle stations by using several indices as the level of service for crash treatment, such as maximum crash-weighted distance, average crash-weighted distance, and average access distance. The results show that the proposed models improve average access distance and time by about 10km and 10min, respectively. When allocation for service district is changed only with the fixed current location, the level of service can be also improved. The models and results proposed in this paper can contribute to improving the level of service for crash treatment on expressways. They can also provide the theoretical basis on the location decision for other various emergency facilities, and the allocation decision for floating service districts according to time-period crash data.

키워드

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피인용 문헌

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