• 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.

• 대한교통학회지
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• 제18권2호
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• pp.17-26
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• 2000

서비스수준(Level of Service)은 사용자측면에서 도로의 서비스를 평가하는 정성적 평가지표로 운전자의 적정 이동성을 결정하는 지표가 된다. 그러나 현재 서비스수준 기준은 경험적이며 정성적인 식이어서, 합리적인 도로설계와 운영을 위해서는 사용자에게 영향을 미치는 인자들을 보다 종합적이고 정량적으로 평가하는 것이 바람직하다. 따라서 본 연구에서는 사용자 비용(User Cost)의 직접효과측면에서, 현재 고속도로 기본구간의 서비스 수준의 효과척도(MOE)로 제시되고 있는 교통량대 용량비(v/c비)의 변화에 따른 사용자비용함수를 개발하였다. 분석대상지로 지방부 고속도로인 신갈-안산간 고속도로와 중부고속도로 기본구간(2km) 4곳을 대상으로 하였다. 해당지역의 사고자료, 교통량자료, 기하구조자료를 수집, 정리하고 교통량대 용량비와 관련비용과의 직접적인 함수관계를 도출함으로써, 사용자 비용을 최소화하는 교통량대 용량비 지점을 산정하였다. 대상구간의 사고비용함수, 운행비용함수, 통행시간비용함수를 분석한 결과, 사용자는 교통량대 용량비가 0.54인 지점에서 가장 적은 비용을 부담하게 되는 것으로 분석되었다. 이는 현행 KHCM이 제시하고 있는 지방부 고속도로 기본 구간의 교통량대 용량비인 0.70(서비스 수준C)과는 차이가 있는 것으로 나타나, 현재 기준에 따른 도로공급은 사용자비용을 증가시키고 있는 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제26권1호
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• pp.103-112
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• 2008

경제성 분석과정에서 브레이스 파라독스는 교통시설의 확충에도 불구하고 음(-)의 사회적 편익을 창출하는 형태로 나타난다. 이런 경우 사업시행 효과를 정확하게 추정할 수 없어 사업의 필요성을 판단하는데 많은 어려움을 겪게 된다. 본 연구에서는 경제성 분석 과정에서 나타나는 브레이스 파라독스 현상을 살펴보고 이에 대한 해결방안을 모색하는 것을 목적으로 하였다. 간단한 네트워크에 대한 분석결과, 경제성 분석 상에서 파라독스가 발생하는 경우는 교통량 수준이 특정 조건을 만족하는 경우에만 나타난다는 것을 확인할 수 있었다. 통행배정 기법에서는 사용자 평형보다는 체계 최적 상태의 경우가 파라독스의 발생을 줄일 수 있었다. 하지만, 통행배정 기법에 상관없이 운행비용 절감편익에 있어서는 모든 조건에 대해 파라독스가 발생하였으며, 이로 인해 전체 총 편익측면에서도 지속적으로 파라독스가 발생한다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 경제성 분석의 파라독스 해결을 위해, 본 연구에서는 운행비용을 포함하는 새로운 링크비용 함수를 제시하였다. 새로운 링크비용 함수는 운행비용 절감편익 측면의 파라독스를 완화시켜 사용자 평형 상태에서는 파라독스를 완화시켰으며, 체계 최적 상태에서는 파라독스를 완전히 제거하는 것으로 분석되었다.

• 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.

• 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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• 제26권4호
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• pp.77-86
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• 2008

서울의 대중교통체계 개편에 따른 시내버스업체의 생산성 변화를 사고비용 고려여부에 따라 비교분석하였다. 사고비용과 같은 유해한 산출물을 고려하면서 공공기관의 생산성 분석에 적합한 자료포락분석기법의 방향거리함수를 사용하였으며, 그 값을 맘퀴스트 루엔버거 생산성 지수에 적용하였다. 시내버스업체는 운전, 정비, 관리, 차량, 연료의 투입물을 사용하여, 운행거리, 승객수 및 사고비용을 생산하는 기업형태로 상정하였다. 분석결과 사고비용 고려여부와 상관없이 생산성은 약간 증가한 것으로 나타났으며, 사고비용을 고려했을 때가 제외했을 때보다 약간 더 증가한 것으로 나타났다. 이는 시간의 흐름에 따라 운행거리와 승객 수에 대한 투입물의 사용이 줄어들었을 뿐만 아니라 그 이상으로 안전성과 관련한 서비스가 향상되었음을 의미한다. 또한 개편 분야별 생산성 변화에 미친 영향을 분석해본 결과, 운행속도 증가와 승객 수 증가가 생산성 증가에 가장 영향을 미친 것으로 나타났다. 이는 중앙버스전용차로 설치와 대중교통통합요금거리비례제 도입의 결과를 반영하는 것으로 이들이 시간의 흐름에 따라 투입물을 감소시키면서 사고비용을 줄이는데 효과적이었다고 볼 수 있다. 다만 준공영제를 포함한 운영체계의 개편은 생산성 증가와는 관련은 있었으나 큰 영향을 미치지는 못하였다.

• 대한교통학회지
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• 제27권6호
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• pp.147-156
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• 2009

본 논문에서는 기 운영되고 있는 도시부 대중교통을 대상으로 노선의 운행빈도 설계 문제의 모델링 및 해법 개발을 위한 방법론을 제시하였다. 개발된 운행빈도 모형은 이중구조 모형으로서 상위 운영자 모형은 이용 가능한 총 차량 대수제약과 최소/최대 운행빈도 제약 하에 비용과 수익을 모두 포함한 순비용을 최소화하는 비선형 최적화 모형이고, 하위 사용자 모형은 가변수요와 용량제약으로 인한 노선의 혼잡, 그리고 노선 간환승에 따른 지체를 고려한 확률적 사용자 평형수단/경로선택 모형이다. 모형의 해법으로는 상위 모형의 경우 목적함수의 그레디언트를 기반으로 하는 "그레디언트 투사 해법"을 제안하였고, 하위모형의 경우는 기존의 "반복조정해법"을 활용하였다. 또한, 구축된 모형과 해법을 소규모 예제네트워크에 적용하여 그 수렴성과 도출된 해를 분석하였다. 본 논문의 운행빈도 설계방법론은 노선의 운영 효율성을 진단 평가하고, 투입 차량대수 제약 하에 대중교통 운영 효율을 개선하는 방안을 마련하는 데 있어 이론적인 토대로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제26권3호
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• pp.41-51
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• 2008

본고에서는 노선별 카드자료와 정산자료를 바탕으로 시내버스 운행계통 및 운행실태를 여러 가지 통계기법을 이용하여 분석함으로서 시내버스 노선개편 이후의 시내버스 노선체계 특성을 밝히고 있다. 운행거리와 운행시간과의 관계는 운행속도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났고, 배차간격을 10분 이내로 하기 위해서는 단위시간당 운행대수가 0.1013대/분이상이 되어야 하며, 운행시간의 경우는 오전시간대보다 오후시간대가 더 많이 소요되는 것으로 나타났다. 이용승객 규모에 따른 운행계통 비교에서는 운행거리, 배차간격, 운행시간, 운행속도 모든 부문에서 이용승객이 적은 노선의 편차가 이용승객이 많은 노선보다 크게 나타났다. 한편, 카드건수, 평균수입, 환승률간의 분석 결과, 카드건수와 평균수입의 관계는 일반노선이 선형함수 관계, 좌석 및 급행노선은 지수함수 관계로 설명될 수 있다. 또한 일반노선, 좌석 및 급행노선의 환승률 1% 증가를 카드건수로 환산하면 각각 6.3건/대/일, 4.9건/대/일의 감소에 해당하는 것으로 분석되었다. 마지막으로 흑자노선과 적자노선의 분석 결과인데, 흑자노선과 적자노선을 판별하는데 유효한 4가지 변수를 판별력의 크기순으로 나열하면 km당 운행대수, 외곽경유 유무, 지하철 경유수, 종합대학 경유수순이 된다. 향후 마을버스 환승요금제 시행 시에는 수입증가를 위하여 상기 유효변수들을 잘 고려한 시내버스 노선조정과 대중교통우선정책이 필요하며, 비용절감을 위하여 시내버스와 마을버스의 위계를 보다 명확히 한 노선운영이 필요할 것으로 판단된다.

• 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.

• 지능정보연구
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• 제5권1호
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• pp.81-93
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• 1999

열차운용이라 함은 열차의 출발과 도착 시간을 나타내는 열차번호들에 여러 객차들로 구성된 하나의 열차를 일컫는 열차 다이아(train DIAgram)들을 여러 제약조건을 고려하여 배정함으로서 열차 번호가 열차 다이아에 의해 운행될 수 있도록 열차운용 다이아를 작성하는 작업이다. 이러한 작업을 다수의 스케줄링 전문가들이 스케줄링 할 경우 많은 시간과 노력을 감수해야만 하며, 전문가의 실수로 인해 오류가 발생할 가능성이 있다. 뿐만 아니라, 복잡한 스케줄의 특성상 운용 비용이 적게 드는 스케줄 결과를 이끌어 내기가 어렵다. 본 연구에서는 열차운용 시스템을 구성하기 위해서 현재 철도청에서 사용하는 시스템을 분석하여, 열차운용 스케줄링 시스템을 모델링 하였고, 이에 모델링한 시스템을 바탕으로 CSP(Constraint Satisfaction Problems: 제약조건 만족 문제) 해결 기법을 적용하여 계산시간 및 계산 복잡성 면에서 효율적인 스케줄링을 행함과 동시에 비용 최적 함수를 적용함으로서 열차 운용 비용이 최소가 되는 열차운용 스케줄링 시스템을 구현하였다. 더불어, 시스템모델 검증과정의 하나로 과거 운용되었던 새마을호 열차시간표와 열차 데이터를 사용하여 열차 운용 및 운용 비용의 최적화를 실험하였다.