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박범환(Bum Hwan Park),김충수(Chung-Soo Kim),노학래(Hag-Lae Rho) 한국철도학회 2010 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.7
This study is about developing a transit assignment model on railway network. Current transit assignment models are mainly focused on road or urban transportation so that these models, for example, transit assignment model based on optimal strategy generates unrealistic transit assignment. Especially, since the advent of KTX, more passengers are using the transfer route containing KTX but most transit assignment models have a shortcoming that transfer is not considered or is overestimated. We present a new stochastic transit assignment model based on LOGIT considering transfer resistance.
철도 노선 간 통행 배정 모형과 노선 계획 간의 관계에 관한 연구
박범환(Bum Hwan Park),김충수(Chung-Soo Kim),노학래(Hag-Lae Rho) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.11월
This study deals with the relation between traffic assignment and line planning model in railway network. Traffic assignment in railway network means the distribution of OD demand to all lines under assumption that some train operation plans including especially the frequency of each line are given. And then, line planning model calculates the frequency of each line based on the result of traffic assignment. However the inconsistency occurs frequently between the supposed frequency in traffic assignment and resulting frequency of line planning. This study describes the inconsistency between traffic assignment and line planning using some typical traffic assignment models and cost-minimizing line planning model
경쟁 체제에서의 철도 선로 용량의 효율적 배분을 위한 고려사항들
박범환(Bum-Hwan PARK) 전북대학교 산업경제연구소 2013 아태경상저널 Vol.5 No.3
최근 철도 운송 시장에 경쟁 체제를 도입하기 위한 논의가 활발하다. 정부는 2005년 운송사업자와 시설관리자를 분리하는 상하 분리에 이어, 철도 운송 사업자의 경쟁력 확보 및 철도 선로 용량의 효율적 사용을 목표로 철도 시장에서도 경쟁 체제를 도입하기 위한 각종 지침 및 계획들을 발표하였다. 본 연구에서는 일반적인 교통 인프라 시설의 배분 체계, 항공 산업에서의 공항 슬롯 배분, 유럽 주요국에서의 선로 용량 배분 사례를 살펴보고, 이를 통해 한국 철도에서 경쟁 체제하에서 효율적인 철도 선로 용량의 배분을 위해 필요한 고려사항들을 살펴본다. 특히 독일 DB Netz의 Network Statement에 나타난 독일의 선로 배분 현황 및 경매 방식에 기초한 배분체계에 대한 최근 연구들을 구체적으로 살펴봄으로써, 한국에서 사용하고 있는 선로배분지침의 한계 및 개선방향을 제시한다. Recently, there is wide discussion about introducing the competitive environment in the railway market. By the policies toward the competitive market following the functional reform to separate the operating company from the infra structure manager in 2005, the Korean government aims to make the operating companies more competitive as well as the railway capacity utilized more efficiently. In our study, we survey the general allocation mechanism of transportation infra structure capacity and then scrutinize the airport slot allocation and railway capacity allocation mechanism in the European countries, which are being put into practice. And then, we present some considerations for efficient railway capacity allocation comparing the guidelines of Korean railway capacity allocation to those of European countries.
박범환(Bum Hwan Park),김영훈(Young-Hoon Kim) 한국철도학회 2016 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2016 No.10
최근 철도 화물 수송은 컨테이너 전세 열차뿐만 아니라 시멘트, 철강 등 일반 화물의 전용열차 수가 증가하고 있고, 이에 따라 영차 수송 계획은 점차 단순해 지고 있다. 반면에 공화차 수송은, 수송 계획 최적화 시스템의 부재로, 상당한 수의 근거리 열차 및 집결 수송 방식, 그리고 사령의 경험에 의해 공화차 배분을 시행하고 있으며, 이의 효율성 여부는 검증된 바 없으며, 공화차 배분을 위한 별도의 의사결정지원시스템의 필요성은 여전하다. 본 연구에서는 연구 문헌상의 공화차 배분 최적화 모형뿐만 아니라 2010년 전후로 개발 되었다가 최근 사용이 중단된 화물열차 최적화시스템(KTOCS)상의 공화차 배분최적화 모형을 비판적으로 살펴본 후, 수송 문제를 활용한 새로운 공화차 배분 최적화 모형을 제시하고자 한다. 이 최적화 모형은 기존 모형과 달리, 추가 제약이 있는 수송문제에 포함되는 아크를 동적으로 생성해내는 열생성 기법에 기초하고 있다. Recently, in the rail freight transportation, the number of the dedicated trains to the shippers has been increasing. The dedicated trains, which mean are run by the contract with shipper, had been restricted to transporting containers, so called block trains. Nowadays such a commodity is extended to cement, hard coal and etc. Most amounts of full freight cars are transported by the dedicated trains. But for empty car distribution, its efficiency still remains questionable because the distribution plan is being manually developed by dispatchers. In this study, we investigated the distribution models stated in the KTOCS system which was developed by KORAIL but now is not being used as well as in the state-of-the-art. The models are based on the optimization model, especially network flow model. Here we suggest a new optimization model with the framework of column generation approach. The master problem can be formulated into transportation problem with additional constraints. The master problem is improved by adding a new edge between the supply node and demand node, which could be found by a simple shorted path in the time-space network.
통행배정-노선계획 통합 모형을 위한 선형 근사화 알고리듬 개발
박범환(Bum Hwan Park) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5
노선 계획이란 열차종별 수요를 만족하는 최적의 열차 운행 횟수를 결정하는 단계를 말한다. 이러한 노선계획의 주요 입력자료는 통행배정 모형으로부터 산출된 열차종별 구간 통행량이다. 그러나 통행배정 모형 또한 열차 운행 계획 즉, 노선계획의 결과가 필요하므로, 수요예측(통행배정)-노선계획의 단계적 접근은 두 계획간의 상호 모순을 초래하는 것으로 알려져 있으며, 두 계획을 통합한 통합 모형에 대한 몇 개의 기존 연구가 제시된 바 있다. 본 연구는 기존의 통합 최적화 모형에 존재하는 수학적 오류 및 비체계적 선형 근사화 방법을 수정하고 이에 대한 개선된 해법을 제시한다. Line planning is a important step to determine the optimal frequencies of trains given the forecasted demand for each train type. The main input data for line planning is the leg traffic demand which can be derived from the suitable traffic assignment models. However most assignment models are developed also based on the train operating plan, in other word, line plan, so that we could not help confronting the inconsistent results just by the procedural approach to find the optimal line plan after determining leg traffic. There are some studies including ours to unify two models in order to resolve the inconsistency. This paper corrects some mathematical mistakesin our previous study and we present a more elaborated approximation algorithmwhich results in the better performance than the previous algorithm.