• 한국철도학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.318-330
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• 2013

도시철도를 건설하고 운영하기 위해서는 운영비용 예측이 필요하다. 본 연구에서는 중간규모(MRT)의 도시철도를 대상으로 하여 운영비용 추정함수모형을 개발하였다. 운영비용에 영향을 주는 변수들로서 전동차 보유량, 전동차 편성수, 정거장수, 영업구간(km), 열차운행횟수, 일일수송인원, 차량기지 등의 독립변수를 선정하였다. 이를 바탕으로 Excel 프로그램을 통해서 회귀분석을 수행하였고, 3가지 모형의 운영비용 추정함수모형을 개발하였으며, 모두 적합한 모형으로 나타났다. 이 모형함수들을 적용하여 각 운영사의 운영비를 실제운영비용과 예측비용을 비교하였다. 결과가 모두 비슷하여 유용한 식으로 판단된다. 따라서, 변수조건에 따른 추정함수를 선택사용이 가능하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.766-771
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• 2007

본 연구에서는 도시내 보조간선도로의 역할을 하고 있는 도시철도의 운영비용을 추정할 수 있는 함수를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 서울 지하철 1호선$\sim$8호선의 운행실적을 바탕으로 운영비용에 영향을 줄 수 있는 23개의 변수들을 추출하여 최종변수간의 인과관계 분석을 위한 회귀분석(Regression)을 활용하였다. 분석결과 총 6개의 최종변수가 선정되었으며 그 중 도시철도 운영비용함수를 설명하는 변수는 전동차보유량, 차량소유_첨두 및 역수인 것으로 나타났다. 연구 결과 도시철도의 투자우선순위나 정책 격정과정에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권5호
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• pp.70-77
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• 2012

교통약자들을 위한 차량서비스는 dial-a-ride, demand responsive 또는 paratransit으로 불리며 미국과 유럽에서 널리 제공되고 있는 대중교통의 하나이다. 본 연구는 이러한 교통약자 차량서비스의 배차와 차량경로문제에 관한 것으로 다수차고지와 예약시간 위반을 고려한다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제안된 clustering first-routing second에 기초한 휴리스틱 알고리즘을 실제 큰 규모의 교통약자 차량서비스에 적용하였다. 사례연구로서 Maryland Transit Administration (MTA)의 교통약자 차량서비스를 소개하고 실제 MTA의 운영결과와 제안된 휴리스틱 알고리즘의 결과를 비교하였다. 제안된 모형의 목적함수는 서비스제공자의 비용과 고객들의 불편비용으로 이루어진 전체비용을 최소화하는 것이다. 실제 MTA의 운영자료에 차량대기시간, 서비스지연시간과 초과승차시간에 대한 정보가 없는 관계로 비교를 위해서 clustering first-routing second에 기초한 휴리스틱 알고리즘의 목적함수 값은 차량의 대기비용, 고객들의 서비스지연비용과 초과 승차시간 비용를 포함하지 않는다. MTA의 실제운영에 의한 목적함수 값보다 HCR의 목적함수 값이 보다 나은 것으로 나타났으며 이 결과는 본 연구에서 제안된 휴리스틱 방법이 실제운영을 보다 효율적으로 바꿀 수 있음을 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.1559-1569
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• 2014

본 연구는 우리나라 공공기관이 운영하는 대도시의 도시철도 노선에 대하여 비용 비효율성의 정도를 도출하고, 이러한 비효율성의 발생 원인을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 도시철도 노선을 노동, 동력, 유지보수의 세 가지 생산요소를 투입하여 열차-km의 산출물을 생산하는 형태로 상정하고, 확률적 비용변경 접근법을 이용한 초월대수 함수형태의 가변비용함수모형을 설정하였다. 확률적 비용변경 접근법을 적용한 도시철도 노선의 운영비용 비효율성 분석 결과, 노선 전체의 6년간 절감가능 비용은 약 6,672억원으로 추정되었으며, 비효율성이 높은 상위 5개 노선은 부산1호선, 대구1호선, 대전1호선, 광주1호선, 대구2호선으로 파악되었다. 비효율의 발생원인은 노동과 유지보수 요소에 기인하며, 본 연구의 결과를 활용하면, 도시철도 운영에 있어서의 인력 및 유지보수 비용 절감을 위한 대책의 우선순위와 구체적인 방안 모색에 있어 참고가 가능할 것이라 사료된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권1호
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• pp.107-128
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• 2021

우리나라 전력시장에서 한계비용 기반의 가격결정메커니즘에 관한 논의가 이루어질 때 마다 한계발전기의 수익 감소는 가장 큰 장애물로 인식되었다. 하지만 수익감소는 한계비용 기반의 가격결정메커니즘의 한계점이 아니라 시장개설 초기 CBP체제의 단기 운영 계획, 발전계획프로그램의 기능 부재, 성능시험의 구조적 결함이 결합된 문제이다. 다조합 복합발전기에 운전조합별 비용함수를 적용할 경우 고출력구간에서 한계비용이 평균비용을 초과할 수 있으며, 이것은 비용함수를 산정하는 방식에 따라 가격결정메커니즘 제도개선을 가로막았던 구조적인 장애물을 극복할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 실시간 시장, 계통운영보조서비스 시장 등 재생에너지 확대를 수용하기 위한 전력시장 개선 및 DR, ESS 등 새로운 자원들의 시장참여 확대 등 향후 전력시장의 복잡성은 더욱 증가할 것으로 전망된다. 전력시장이 복잡해질수록 합리적인 가격신호를 제공하는 것이 바로 전력시장의 가장 중요한 역할이며 한계비용 기반의 가격결정메커니즘이 바로 전력시장 선진화의 출발점이 될 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1395-1411
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• 2009

1980년 이후부터 철도산업은 지속적인 경영적자률 기록하였고, 1990년대 이후부터는 수송량의 감소를 가져왔으며 그에 따라 철도 구조개혁을 실사하였다. 철도구조개혁을 실사한 선진국의 경우 철도시설과 운영을 분리한 원칙에서는 우리나라의 경우와 크게 차이가 없지만 각 국가마다 처한 상황에 따라 그 성과가 다양한 결과를 나타내고 있다. 2004년 구조개혁 이후 변화된 정책에 따라 기존에 비하여 어느 정도 성과가 이루어졌는지에 대해서는 연구가 이루어 지지 않았다. 본 연구에서는 비용함수률 통하여 구조 개혁 전후의 비용구조를 알아보고 구조개혁의 성과를 트랜스로그 함수를 사용하여 분석하였다. 비용함수를 통한 분석결과 우려나라 철도에는 규모의 정제가 존재하며 평균수송거리 증가에 따라서도 평균비용이 감소하는 효과를 나타내고 있으며 구조개혁 이전과 이후의 모형을 비교한 결과 구조개혁 이후 평균 비용이 더 적은 것으로 나타났다. 구조개혁 이후 비용구조가 더 나아졌음을 알 수 있었다. 구조개혁과 거의 동시에 KTX의 투입이 발생하면서 두가지 효과가 사너지 효과률 가져와서 구조개혁의 성과률 더 크게 가져온 것으로 추정이 되며 구조개혁 이후에 효율적인 운영으로 인하여 비용이 절감된 것을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.81_82
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• 2009

본 논문은 한국형 에너지관리시스템에 적용되는 발전계획 응용프로그램 기능중 최적조류계산 기능을 실제 시스템에 적용하기 위한 준비과정을 설명하고 있다. 최적조류계산 기능은 운영자가 정의한 계통모델, 제어요소, 목적함수, 제약요소를 기반으로 운영자가 선택하는 전력계통 BaseCase를 해석하여 계통운영 한계값의 위반을 제거하거나 최소화하여 전력계통의 안정성을 향상시키며, 유효전력 손실 최소화, 연료 비용 최소화 등 목적함수를 최소화하는 해를 생성하고 계통운영상의 주요 제어 및 비용권고 사항 등 계통 해석상태를 제시하는 기능을 수행하는 응용프로그램으로 K-EMS Prototype 개발 기간에 개발되었다. 이에 본 논문에서는 언급한 OPF 기능을 실제 계통 데이터를 Interface하는 과정과 검증방법들에 대해서 설명하고자 한다.

• 대한교통학회지
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• 제25권6호
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• pp.129-140
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• 2007

대중교통 운행계획 수립과정은 이론적인 연구의 특성에 따라 설계, 운영, 그리고 평가 단계로 구분할 수 있다. 운영단계와 평가단계에서 이루어지는 연구들에 대해서는 비교적 체계적으로 정리된 연구와 보고서들이 있으나 설계단계에 관한 연구들은 체계적으로 정리된 적이 없다. 본 연구에서는 대중교통 시스템설계에 관한 기존의 연구들을 검토하여 체계적으로 정리하였다. 또한 해당 연구들의 모형 구조를 자세히 분석하여 이의 풀이법을 정리하여 제시하였다. 설계단계에서 결정되는 결정변수로는 노선(망)의 구조, 노선간격 및 위치, 정류장 간격, 배차간격, 및 소요차량수 등이 있다. 노선설계에 관한 해석적 연구에서는 시스템의 총 비용이 목적함수로 많이 사용되고 이는 이용자의 접근비용, 대기비용, 그리고 통행비용으로 구성되는 이용자비용과 운영자의 운영비용으로 구성된다. 목적함수로 사용되는 대중교통 시스템의 총 비용은 노선간격, 배차간격 등의 결정변수들에 대해 미분가능하고 미분값을 0으로 만드는 값이 존재하며 2계 미분값이 양수이기 때문에 전역 최적해가 존재한다. 따라서 목적함수의 미분값을 0으로 만드는 결정변수가 목적함수를 최소로 만드는 최적치가 되며 이 최적치에서 각 부분 함수값들은 모두 동일해지게 된다. 본 연구는 대중교통 운행계획 중 설계단계의 해석적 연구에 대한 체계적인 이해를 도모할 것이며, 관련 연구를 활성화시키는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제22권7호
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• pp.41-48
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• 2004

교통 혼잡 증가와 사고 발생, 환경오염 등의 문제 해결 방안으로 대중교통으로의 수요 유도를 고려할 수 있다. 하지만 도시철도는 대중교통의 또 다른 수단인 버스와 비교하여 볼 때 정시성 및 대량수송 등의 장점을 갖고있음에도 불구하고 막대한 초기투자비용과 부채의 상환 등으로 인한 적자 상태는 도시철도 서비스의 질을 향상시키기 위하여 해결해야 할 과제로 남아있다. 비용함수의 작성은 효율성 있는 사업의 운영을 위한 한 방법으로, 사업의 운영상태를 파악하고 해결점을 모색할 수 있는 수단이 된다. 열차운행비용함수는 수송인원, 수송수입 등과 같이 열차운행으로 인해 산출된 결과(실적변수)와 열차 운행에 투입된 총비용간의 관계를 함수로 표현한 것으로, 함수 작성을 통해 도시철도 산업의 비용구조 뿐만 아니라, 도시철도 서비스로 인한 실적과 소요된 총비용간의 관계를 파악할 수 있게 된다. 본 연구에서는 그 동안 체계적인 접근이 이루어지지 알았던 서울, 인천, 부산, 대구의 도시철도 운행비용함수를 정립하여 각 기관의 운행비용의 단위비용을 파악하고 규모의 경제 존재 여부를 확인하였다. 총비용발생에 영향을 미치는 실적변수로는 수송인원과 노선-km, 열차-km, 그리고 전체수입을 고려하였다. 각 기관의 운행비용함수를 정립하여 단위비용을 산출한 결과 수송인원 및 전체수입의 단위비용은 서울지하철공사가, 노선-km 및 열차-천km는 서울도시철도공사가 가장 낮은 것으로 나타났으며, 각 기관 모두에서 열차-천km에 대한 규모의 경제가 존재하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1405-1409
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• 2006

본 연구는 다목적 유전자알고리즘을 이용해서 상수도관망의 펌프 스케쥴링을 최적화하는 방안을 도출하기 위한 연구이다. 상수도관망의 시스템을 모의하기 위한 방법으로는 EPANET을 이용해서 각각의 결정변수에 관한 펌프운영비용을 산정하였으며, 이렇게 계산된 편익함수의 값을 다목적 유전자알고리즘의 목적함수로 이용해서, 펌프스케쥴링에 관한 여러 가지 대안을 제시하였다. 상수도관망의 운영을 위해서는 안정적인 용수공급이 가능하면서도 최소한의 에너지비용을 필요로 하는 펌프운영방식을 필요로 하게 되는데, 이때 용수수요량의 변화 등 운영여건이 바뀌게 되더라도, 수리적 안정성이 확보되는 범위내에서의 최적 운영방안이 필요하게 된다. 이와 같은 펌프운영방안의 최적화는 상당히 많은 수의 결정변수를 요구하게 되고, 결정변수의 탐색범위 또한 상당히 넓은 경우가 대부분이기 때문에, 국부최적해에 수렴하는 현상이 나타나지 않고, 넓은 범위의 결정변수 영역을 빠르게 탐색할 수 있으며, 여러 가지 대안을 효율적으로 제시할 수 있는 다목적 유전자알고리즘을 사용하였다. 본 연구를 통하여 개발된 상수도 관망 펌프 스케쥴링 기법을 이용하면, 운영여건의 변화에 따른 펌프운영비용의 최소화 여부를 검토할 수 있으며, 이를 바탕으로 각 단계별 수도시설을 종합적으로 고려한 경제적 운영방안의 검토가 가능할 것으로 판단된다.