A Study on the Optimal Urban Bus Network Design Using the Set Covering Theory

Set Covering 이론을 이용한 시내버스 최적노선망 구축에 관한 연구

  • 이승재 (서울시립대학교 교통공학과) ;
  • 최재성 (서울시립대학교 교통공학과) ;
  • 백혜선 (서울시정개발연구원 도시교통연구부)
  • Published : 1999.06.01

Abstract

This paper studies on the optimal bus network design in the framework of the set covering theory. The theory enables to cover passenger's loading and alighting areas as the set, and maximize the covering set as much as possible. In other words, it calculates the minimal set of the bus routes for covering whole bus passengers demand. After the optimal set of the bus routes is generated by the set covering theory, multimodal traffic equilibrium assignment is used for evaluating the generated set in terms of passenger's mode and route choice behavior. Whilst most previous works on it have been based on analyzing a specific route in a limited area, this study seeks to optimize the whole bus network.

지금까지 시내버스 노선계획에 관한 대다수의 연구는 개별노선에 대한 지엽적인 분석을 바탕으로 하고 있으나 본 연구에서는 각 노선의 개별적 고려가 아닌 네트워크 차원의 최적화를 위한 노선계획 방법론을 제시하였다. 본 연구에서 제시하는 방법론은 계획가적 관점에서 버스이용자를 포함한 모든 통행자는 최단경로로 통행하기를 희망한다는 기본 전제하에 각 기종점의 최단경로로 구성된 대안 노선망을 도출하고 matrix 형태의 집합개념을 도입한 Set Covering 이론을 적용하여 노선공급수준을 축소하였다. 또한 노선축소과정에서 지금까지 부수적 통행요소로 인식되어온 환승을 활용하여 통행수요를 만족하는 최소규모의 노선망을 도출하였다. 본 연구는 고정수요를 가정하는 기존 연구와 달리 통행자 행태를 반영한 최적 노선망을 도출하기 위하여 시내버스 노선망 대안에 대한 가변수요를 구현하였다. 따라서 본 연구를 통하여 자가용이용자와 버스이용자로 구성된 전체 네트워크의 통행비용을 최소화하며 서비스 제공규모를 최소화하는 최적 시내버스 노선망을 도출하였다. 연구결과 기존연구와 비교하여 서비스 공급수준을 축소할 뿐 아니라 통행자의 행태를 고려한 해를 도출함으로써 현실성을 제고하였다.

Keywords

References

  1. Transportation Research B v.20B no.4 BUS NETWORK DESIGN Avishai Ceder;Nigel H. M. Wilson
  2. Creative Objective Functions for Transit Network Design v.2 Avishai Ceder;Yechezkel Israeli
  3. 8th WCTR(World Congress of Transportation Research) Nonlinear Set Covering Problem Method for Transit Network Design Avishai Ceder;Yechezkel Israeli
  4. Oper. Res. Quart. v.18 The Design of Routes, Service Frequencies and Schedules for a Municipal Bus Lampkin;Saalmans;Silman;Dubois(et al.)
  5. 영남대학교 박사학위논문 도시 버스교통수요예측과 최적노선망 결정방법에 관한 연구 유영근
  6. 서울시립대학교 석사학위논문 버스노선개편을 위한 평가기준 및 방법연구 이유화
  7. 서울시립대학교 석사학위논문 자가용 운전자와 버스승객을 대상으로한 정보제공전략 평가에 관한 연구 김인경