도시철도 운영 효율화를 위한 정차시간 예측 모델 개발 : 도시철도 운영 효율화를 위한 정차시간 예측 모델 개발 = Development of Dwell Time Prediction Model for Enhancing Urban Railway Operation Effciency

국문 초록 (Abstract)

서울도시철도는 서울시와 주변도시들을 연계하여 광역 수송기능을 가지고 있으며, 신속성과 안전성, 정시성이 크게 요구되어 지고 있다. 또한 대량수송이 가능하고 지하구간을 주로 이용하기 때문에 공해유발이 적으며, 공간 효용성을 극대화 할 수 있고, 고밀도 운전을 통해 많은 승객들이 이용하는 대중교통 수단으로 자리하고 있다. 서울도시철도 신림선은 가장 최근인 2022년에 개통된 무인운전 고무차륜 경전철이다. 또한 한국형 무선기반 신호시스템(KRCTS)이 탑재되어 정시운전을 유지하고 있다고 보기에 본 연구에서는 최근에 개통한 신림선의 정차시간 지연에 대해 확인하였다. 이를 통해 도시철도의 표정속도 예측 및 열차운행계획을 수립할 시 중요한 변수가 되는 정차시분의 추정모델에 대해서 연구하고, 기존 정차시분 추정모델과 다른 방식의 시계열 예측모델을 활용하여 정차시분을 예측하고 비교하였다. 기존 방식의 경우 정거장/시간대별 유출입 승객수와 환승정거장의 환승객 수의 시간대별 데이터를 입력하여, 각 정거장에서의 정차시분을 분석하였고, 다른 예측모델의 경우 실제 정차시분 데이터값을 이용한 추정모델을 구성하여 분석하였다. 또한 정차시분 데이터를 기반으로, 예측모델간의 비교를 통하여 정차시분 예측 모델의 장단점을 비교할 수 있었다. 본 논문의 연구 성과는 현재 가장 최근에 개통된 신림선의 사례를 참조로 향후 서울도시철도내 주요노선 구간의 정차시분을 구분하여 최적의 정차시간을 설정하는 추정모델을 구성하는데 참조자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서 론 1
• 1. 연구 배경 및 목적 1
• 2. 연구 사항 및 수행방안 2
• II. 정차시분 추정에 대한 이론적 고찰 4
• 1. 이론적 배경 4
• 2. 선행연구 검토 6
• 3. 본 연구의 차별성 10
• III. 정차시분 추정 모델 12
• 1. 정차시분 분석 12
• 2. 운영연구(OR) 기반 방식 모델 구성 14
• 3. 시계열 예측모델 구성 25
• IV. 정차시분 추정 모델간 비교 검토 33
• 1. 기초자료 설정 33
• 2. 정차시분 예측모형식 분석 결과 34
• 3. 운영연구(OR) 기반 방식 정차시분 모델 적용 결과 35
• 4. 시계열 예측모형식 정차시분 모델 적용 결과 42
• V. 결론 46
• 부록 48
• 참고문헌 52
• Abstract 55