차세대 철도 여객정보시스템에 관한 연구 = A Study on the Next-Generation Railway Passenger Information System

국문 초록 (Abstract)

본 硏究는 차세대 철도 여객정보시스템에 관한 硏究이다. 대한민국 철도 산업은 고속철도망의 확충과 차량 기술의 발전으로 비약적인 성장을 이루었으나, 이용자와의 접점인 여객정보시스템(PIDS: Passenger Information Display System, DCI: Dynamic Car Indicator)은 여전히 사전에 계획된 운행정보를 송출하는 정적인 방식에 머물러 있다. 이러한 한계는 열차 지연, 복합 열차의 편성 변경, 재난 등 비정상 상황 발생 시 정보의 시차와 불일치를 초래하여 철도 서비스에 대한 신뢰를 저하시키는 주요 원인이 되고 있다. 이에 본 연구는 4차 산업혁명 핵심 기술을 접목하여 기존 시스템을 단순 정보 전달 장치에서 이용자와 능동적으로 상호작용하는 '지능형 여정 동반자(Intelligent Journey Companion)'로 진화시키기 위한 통합적 고도화 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 연구는 먼저 국내 시스템의 운영 현황을 분석하여 데이터 전달 체계의 지연(Latency)과 콘텐츠의 경직성 문제를 도출하였으며, 독일(DB)과 프랑스(SNCF)의 선진 사례 분석을 통해 시스템의 유기적 통합, 실시간 예측, 직관적 시각화가 차세대 시스템의 핵심 성공 요인임을 규명하였다. 이를 토대로 신뢰성, 즉시성, 유용성, 포용성을 4대 핵심 목표로 설정하- ii -
고 구체적인 실행 모델을 제안하였다. 첫째, 기술적 측면에서는 LTE-R(철도통합무선망)과 IoT 센서를 결합하여 실시간 현장 데이터를 확보하고, 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을 도입하여 열차의 가변 편성 및 시설 상태를 가상 공간에서 사전 검증(Simulation)하여 표출함으로써 정보의 정합성을 획기적으로 높이는 방안을 제시하였다. 둘째, 시스템 통합 측면에서는 관제(CTC)와 현장 표출 장치 간의 데이터 단절을 해소하기 위해 통합 여객정보 플랫폼(IPIP) 구축을 제안하여, PIDS, DCI, 모바일 기기가 단일한 원천 데이터(Single Source of Truth)를 공유하는 끊김 없는(Seamless) 정보 서비스를 설계하였다. 셋째, 서비스 측면에서는 AI 기반 혼잡도 예측 정보와 비상상황 대응 템플릿을 적용한 동적 시각화를 통해 정보 전달력을 강화하고, 교통약자를 위한 포용적 디자인을 적용하였다. 본 연구가 제시한 통합 고도화 모델은 국내 철도 운영기관이 현행 시스템을 스마트 스테이션 환경에 부합하는 능동형 플랫폼으로 전환하기 위한 실질적인 기술적·정책적 로드맵을 제공한다는 점에서 의의가 있으며, 이는 궁극적으로 대한민국 철도 서비스의 질적 도약과 국민의 이동 편의성 증진에 기여할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 필요성 1
• 1.2 연구 목적 및 4대 핵심 목표 4
• 1.3 연구 범위 및 방법 6
• 1.4 논문의 구성 9
• Ⅱ. 이론적 배경 11
• 2.1 철도 여객안내시스템의 이해 11
• 2.2 동적 정보 제공의 개념과 중요성 16
• 2.3 동적 정보 제공이 이용자 경험에 미치는 심리적 효과 18
• 2.4 관련 선행 연구 검토 및 본 연구의 차별성 21
• Ⅲ. 여객정보시스템 현황 및 문제점 분석 23
• 3.1 대한민국 철도 여객정보시스템의 역사와 발전 과정 23
• 3.2 현행 PIDS 및 DCI 운용현황 분석 29
• 3.3 이용자 관점에서의 핵심 문제점 분석 33
• Ⅳ. 독일/프랑스 철도 여객정보시스템 사례 분석 38
• 4.1 독일: 완벽한 예측과 통합의 'RIS' 38
• 4.2 프랑스: 모바일 연동 및 개인화된 정보 제공 41
• 4.3 사례 분석을 통한 시사점 도출 43
• Ⅴ. PIDS와 DCI 의 동적 정보 제공 고도화 방안 45
• 5.1 고도화 기본 방향 및 목표 설정 45
• 5.2 기술적 고도화 방안 48
• 5.3 콘텐츠 및 디자인 고도화 방안 57
• 5.4 시스템 통합 및 연계 운영 방안 62
• Ⅵ. 결론 65
• 6.1 연구 결과 요약 및 시사점 65
• 6.2. 연구의 의의 및 기여도 67
• 6.3. 연구의 한계 및 향후 연구 과제 68