초록
본 연구는 지역간 여객 철도의 노선계획을 최적화하는 방법에 관한 연구이다. 본 연구의 노선계획 모형은 다양한 차종이 운용되는 철도노선에서 이용자비용(이용자의 총 통행시간)과 운영자비용(열차 운행비용, 유지 보수비용, 차량 구입비용)의 합을 최소화하고자 하는 혼합정수계획 수리모형으로 구축되었고, 모형의 해법으로 분기한정법이 사용되었다. 수요의 변화, 열차 속도의 변화, 정차스케줄 수의 변화 등에 대한 민감도 분석 결과도 제시하였고, 국내 경부선의 사례연구를 통하여 각 열차차종의 차종별 수요 분할 뿐만 아니라 최적 정차스케줄과 운행빈도를 동시에 산출할 수 있음을 보여주었다. 본 연구의 모형과 결과는 열차 운영 전략을 수립하거나 새로운 철도 시스템의 효율성을 분석하거나 이용자 운영자의 사회적 비용을 산정하는 경우 등에 적용될 수 있다.
The purpose of this research is to optimize the line planning of the intercity passenger railway. In this study, the line planning problem has been formulated into a mixed integer programming by minimizing both user costs (passenger's total travel time) and operator costs (operation, maintenance and vehicle costs) with multiple train types. As a solution algorithm, the branch-and-bound method is used to solve this problem. The change of travel demand, train speed and the number of schedules have been tested through sensitivity analysis. The optimal stop-schedules and frequency as well as system split with respect to each train type have been found in the case study of Kyoung-bu railway line in Korea. The model and results of this research are useful to make a decision for railway operation strategy, to analyze the efficiency of new railway systems and to evaluate the social costs of users and operators.
