유전자 알고리즘을 활용한 선로배분 알고리즘 모델링

Abstract

우리나라는 그동안 단독 철도운영사인 Korail만이 철도서비스를 제공함에 따라 열차운행계획 수립 및 선로배분 절차에 있어 상충이 생길 수 있는 상황이 아니었다. 최근 수서 고속철도 운영사의 탄생과 함께 우리나라 최초로 복수의 철도운영사가 존재하게 됨으로써 선로배분절차의 중요성이 커지고 있다. 그러나 아직 국내에서는 복수의 철도운영사가 열차 운영계획을 신청하였을 경우 선로배분절차에 의해 합리적이고 공정한 협의안 또는 선로배분 조정안을 도출해내는 알고리즘 및 모형이 없는 상황이다. 본 연구는 철도운영사가 신청한 열차운행계획을 최대로 수용하는 것을 목적함수로 설정하고, 유전자알고리즘을 활용한 철도 선로배분 알고리즘 및 수리모형을 개발하였다. 본 연구결과에 의한 선로배분모형으로 국내 철도선로배분 업무의 신속성, 합리성이 증진될 것으로 기대된다. Korea railway service has been operated only by Korea Railroad Corporation(Korail). Allocator did not need a railway capacity allocation model when it modifies the train schedules. However, from the end of this year, Suseo Railway(SR) will be one more organization in Korea railway service market. The Korail and SR will independently make a train schedule with no consideration for each other and therefore it is highly likely that there are conflicts between the proposed two train schedules. It needs to develop a railway capacity allocation model in order to modify train schedule where conflicts between two companies’s original schedules are solved. This study employs genetic algorithm in order to solve the conflict within proposed train schedules. The objective function of this study is to maximize the number of trains allocated while satisfying basic safety-and railway operation-related constraints. It was found that the developed algorithm gave very promising results in terms of number of allocated trains while satisfying given constraints.