승객연계수송을 고려한 열차경합해소 문제에 관한 연구

초록

고속철도 개통에 따라 주요 간선 축과 지선을 연결하는 연계 수송의 역할이 증대되고 있다. 이에 따라 열차 지연 발생에 따른 경합문제를 해결하는 데 있어서 승객의 환승을 고려하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 운행 속도대가 상이한 열차들이 동일한 선로를 경유하는 한국철도의 특성을 고려해서 승객 연계 수송을 고려한 열차 경합 해소 문제 (Railway Conflict Resolution Problem)를 다루고자 한다. 이를 위해 열차 우선순위를 정할 수 있는 기존의 모형을 토대로, 철도 운영자 측면에서 여객접속 대기를 고려할 수 있는 혼합정수계획(Mixed Integer Programming)모형을 수립해 보았다. 수립된 모형을 경부선 대전～부산간 복선 구간 예제에 적용한 결과 복잡한 열차경합 상황을 효과적으로 해소할 수 있음을 확인할 수 있었다. 효율적인 분석을 위하여 ILOG OPL (Optimization Programming Language) Studio 3.5를 사용하여 모델링한 후 ILOG CPLEX 8.0으로 최적해를 구해 보았다. 본 연구에서 다룬 문제는 한국 철도 네트워크 전체를 대상으로 하지는 않았지만, 여기서 제시한 모형에 대한 해법을 확장할 경우 한국철도의 열차 경합 해소 문제를 해결하는 데 활용할 수 있을 것으로 판단된다.