• 제목/요약/키워드: Subway Scheduling

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지하철 일간승무계획문제의 정수계획해법 (An Integer Programming Approach to the Subway Daily Crew Scheduling Problem)

  • 변종익;이경식;박성수;강성열
    • 한국경영과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.67-86
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    • 2002
  • This paper considers subway crew scheduling problem. Crew scheduling is concerned with finding a minimum number of assignments of crews to a given timetable satisfying various restrictions. Traditionally, crew scheduling problem has been formulated as a set covering or set partitioning problem possessing exponentially many variables, but even the LP relaxation of the problem is hard to solve due to the exponential number of variables. In this paper. we propose two basic techniques that solve the subway crew scheduling problem in a reasonable time, though the optimality of the solution is not guaranteed. We develop an algorithm that solves the column-generation problem in polynomial time. In addition, the integrality of the solution is accomplished by variable-fixing technique. Computational result for a real instance is reported.

Non-periodic Subway Scheduling that Minimizes Operational Cost and Passenger Waiting Time

  • Hong, YunWoo;Chung, Yerim;Min, YunHong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.133-142
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    • 2018
  • Subway metro scheduling is one of the most important problems impacting passenger convenience today. To operate efficiently, the Seoul metro uses regular, periodic schedules for all lanes, both north and southbound. However, many past studies suggest that non-periodic scheduling would better optimize costs. Since the Seoul metro is continuously facing a deficit, adopting a non-periodic schedule may be necessary. Two objectives are presented; the first, to minimize the average passengers' waiting time, and the second, to minimize total costs, the sum of the passenger waiting time, and the operational costs. In this paper, we use passenger smart card data and a precise estimation of transfer times. To find the optimal time-table, a genetic algorithm is used to find the best solution for both objectives. Using Python 3.5 for the analysis, for the first objective, we are able to reduce the average waiting time, even when there are fewer trains. For the second objective, we are able to save about 4.5 thousand USD with six fewer trains.

공정관리 과학화를 위한 지하철공사 NAS운영체계 데이터베이스 모델링 구축 (Database Model of Subway Construction NAS Operating System for Scheduling Management Science)

  • Choi, Jaejin;Cho, Byounghoo;Park, Hongtae
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.322-331
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    • 2017
  • 본 연구는 한국건설기술연구원(KICT)에서 제시한 토목공사용 정보분류체계(Information Classification System)를 기반으로 지하철공사의 정보분류체계를 제시하였다. 그리고 이 기준을 근거로 NAS(Network Analysis System) 운영체계인 공사정보분류체계 - 공정도표 - 작업별 투입 자원을 연동하는 데이터 모델링을 구축하여 통합 모형을 제시하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 데이터 모델링의 통합모형은 다른 토목시설물공사에서도 동일한 절차와 방법으로 적용할 수 있어, NAS를 기반으로 한 공정관리 과학화를 유도할 수 있을 것으로 확신한다.

일간승무계획문제의 정수계획해법 (An Integer Programming Approach to the Problem of Daily Crew Scheduling)

  • 변종익;이경식;박성수
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.613-616
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    • 2000
  • This paper considers the problem of subway crew scheduling. Crew scheduling is concerned with finding a minimum number of assignments of crews to a given timetable satisfying various restrictions. Traditionally, crew scheduling problem has been formulated as a set covering or set partitioning problem possessing exponentially many variables, but even the LP relaxation of the problem is hard to solve due to the exponential number of variables. In this paper, we propose two basic techniques that solve the problem in a reasonable time, though the optimality of the solution is not guaranteed. To reduce the number of variables, we adopt column-generation technique. We could develop an algorithm that solves column-generation problem in polynomial time. In addition, the integrality of the solution is accomplished by variable-fixing technique. Computational results show column-generation makes the problem of treatable size, and variable fixing enables us to solve LP relaxation in shorter time without a considerable increase in the optimal value. Finally, we were able to obtain an integer optimal solution of a real instance within a reasonable time.

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열차운행계획을 반영한 수도권 도시철도 열차 혼잡도 분석모형 연구 (Train Crowdedness Analysis Model for the Seoul Metropolitan Subway : Considering Train Scheduling)

  • 이상준;윤성진;신성일
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-17
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    • 2022
  • 수도권 도시철도 혼잡으로 인해 다양한 문제가 발생되고 있어 도시철도 혼잡을 정확히 분석하는 연구 또한 해결방안 중 하나일 것이다. 현재 계수법, 중량검지법, CCTV, 모바일 Wi-Fi 등을 활용한 혼잡도 분석방법론은 결과의 정확성이 낮거나 단일 노선 및 열차에만 국한되는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 도시철도 승객의 다중경로 이용행태와 수도권 도시철도 열차운행계획을 반영한 열차 혼잡도 분석모형을 제시하였다. 특히 열차 용량 초과시 승객이 대기한 후 다음 열차에 탑승하는 통행패턴을 고려하여 열차 혼잡도 산정의 정확성을 제고하였다. 열차 혼잡도는 10분 단위로 갱신되어 시민에게 혼잡정보 제공이 가능하므로 사회적 편익증대에 기여할 것으로 기대된다.

지하철 승무일정계획 수립을 위한 후보 다이아 생성 방안 (Candidate Dia Creation Methods for Subway Crew Scheduling)

  • 김태성;박기역;박태진;류광렬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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    • pp.299-302
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    • 2011
  • 승무일정계획이란 특정 기간 동안 운행할 차량들을 대상으로 각 차량마다 필요로 하는 승무원을 배정하는 계획을 말한다. 최적 승무일정계획의 수립은 일반적으로 제약 조건을 만족하는 모든 종류의 개별 다이아를 생성한 다음 이들을 대상으로 모든 차량을 운행할 수 있는 최적조합을 선정하는 방식으로 이루어지고 있다. 승무일정계획 문제의 난이도는 제약 내의 개별 다이아 생성하는 단계에서 생성되는 후보다이아 집합에 많은 영향을 받는다. 본 논문에서는 승무일정계획 문제의 난이도를 줄일 수 있는 후보다이아 집합을 생성하기 위한 방안 2가지를 제시한다. 실제 현장의 승무일정계획 문제를 대상으로 한 실험 결과, 방안들을 적용한 경우에 기존의 방법으로는 수립하기 어려웠던 계획을 빠른 시간 내에 수립할 수 있음을 확인하였다.

서울 도시철도 9호선의 운영분야 혁신방안 (Renovation plans of operation field of Seoul Metro Line 9)

  • 한우진;박정수
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1441-1446
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    • 2008
  • Seoul Metro Line 9 (SML9) is the first subway line that private capital invests in Korea. SML9 will cross Seoul, linking the Gimpo Airport to the Gangnam district (25.5km) opening in the first half of 2009. SML9 has a new model in Korea constructed by metropolitan government and private company and operated by specialized public transportation service provider. SML9 is confronted with tough environment of stagnated public transportation and strong competitor, Olympic city expressway. And SML9 is under pressure for showing high efficiency as non-governmental organization from both customers and government. Consequently SML9 must lead the maximum efficiency by using its material and human resource. It is necessary that SML9 raise a competitive power and display its ability in active collaboration with relative organization and company. Hereupon, I propose renovation plans from viewpoint of operation field of SML9, (1) efficient train scheduling regime focusing on the combination of express and local train (2) close connection of other mean of transportation and (3) effective connection convention with Airport Railroad (AREX) as the line connected directly.

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복수 차량기지에 대한 열차 입출고 제약을 만족시키는 도시철도 열차 운행계획 자동 수립 방법 (Automated Subway Train Scheduling for Satisfying Constraint of Train Input and Output with Multiple Train Basement)

  • 이훈석;박기역;박태진;류광렬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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    • pp.290-293
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    • 2011
  • 현재 전국적으로 도시 철도의 각 호선별 열차 운행은 차량기지에서 출고된 열차가 기점과 종점의 두 지점 사이를 여러 차례 왕복한 후 정해진 차량기지로 입고방식을 취하는 것이 대부분이다. 그리고 매일 열차 운행이 개시되기 전 각 차량기지의 보유 열차 수는 전날과 동일해야 하는데 차량 기지가 복수로 존재할 경우 열차 운행계획 수립 시 어느 기지에서 출고한 어떤 차량이 어느 기지로 입고해야 하는지를 결정하는 문제가 더욱 어려워진다. 승객 수송을 위한 여러 가지 요구조건 또한 모두 만족시키면서 이 입출고 제약도 만족시키는 것은 쉬운 문제가 아니다. 하지만 열차 운행 계획 수립을 자동으로 생성하는 방법에 대한 연구는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 차량기지가 복수로 존재하는 상황에서의 현실 제약을 모두 만족하는 도시철도 운행 계획을 자동으로 생성하는 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 방법으로 실험 한 결과 기존의 방법으로 해결이 어려운 차량기지가 복수로 존재하는 상황에서의 현실제약을 모두 만족하는 계획을 빠른 시간 내에 수립 할 수 있음을 확인 하였다.

승무일정계획의 최적화를 위한 이웃해 탐색 기법과 정수계획법의 결합 (A Hybrid of Neighborhood Search and Integer Programming for Crew Schedule Optimization)

  • 황준하;류광렬
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권6호
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    • pp.829-839
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    • 2004
  • 정수계획법에 기반 한 기법들은 다양한 승무일정계획 최적화 문제를 해결하는 데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 정수계획법은 대상 문제의 제약조건 및 목적함수가 모두 선형적으로 표현되어야만 적용이 가능하다는 단점이 있으며 문제의 규모가 클 경우 과도한 수행 시간과 메모리 자원을 요구하게 된다. 반면 이웃해 탐색 기법과 같은 휴리스틱 탐색 기법은 대상 문제의 제약조건이나 목적함수의 형태에 관계없이 쉽게 적응이 가능하다. 그러나 이웃해 탐색 기법은 복잡한 탐색 공간을 탐색할 경우 국소 최적해에 도달한 후 국소 최적해로부터 쉽게 빠져나오지 못하는 경우가 많다. 본 논문에서는 이웃해 탐색 기법과 정수계획법의 장점을 효과적으로 결합하기 위한 방안을 제시하고 있으며 실제 운행중인 지하철 승무일정계획 문제에 적용해 봄으로써 대규모 승무일정계획 최적화 문제에 성공적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.