궤도유지보수 작업을 위한 최적 일정계획 문제의 고찰

초록

열차 궤도는 차량이 통과할 때마다 미세한 영구변형을 일으키고 시간이 지날수록 이러한 변형이 누적되어 주행노면에 틀림(irregularity)을 일으킨다. 그리고 그 결과는 승차감이나 주행 안전에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 철도 운영자는 선로 전체에 대해 만족할 만한 수준의 궤도 품질을 유지시킬 필요가 있다. 그러나 궤도유지 관리에 필요한 비용은 철도시설 전체에 대한 관리비용에서 상당한 부분을 차지하고 있어, 가능한 최소의 비용으로 일정 수준의 궤도 품질을 유지시키는 것이 철도 경영에 있어 매우 중요한 문제가 된다. 이 문제는 작업의 종류가 많고 분석대상 구간길이나 분석기간이 커짐에 따라 수작업으로 결정할 수 없는 매우 복잡한 최적화 문제에 해당된다. 이에 본 연구에서는 궤도유지관리를 위한 기존의 모형을 분석하고 한국철도에 적용하기 위한 최적화 모형의 수립 방향에 대해 서술하고자 한다. 즉, 장비를 필요로 하는 침목다짐(필요장비:MTT), 분기기다짐(STT), 자갈치기(ballast cleaner), 자갈다짐(ballast compactor), 자갈고르기(ballast regulator), 궤도안정화(DTS) 등의 일정계획 수립을 목적으로 해서, 각 시설관리분소(depot)가 관할하는 권역에 대해 매 기간별로 어느 단위 구간(lot)에 어떤 작업(job)을 수행 할지를 결정할 수 있는 모형을 소개한다. 이 모형은 작업 여부를 결정하는 이진정수(binary) 변수가 포함되는 혼합정수계획(Mixed Integer Programming) 모형으로서, 현재 한국철도의 보수작업 계획수립의 관행을 탈피해서 향후 체계적인 일정 계획의 수립에 기여할 것으로 기대된다."