본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

환승지체 및 가변수요를 고려한 대중교통 운행빈도 모형 개발
Transit Frequency Optimization with Variable Demand Considering Transfer Delay

유경상    (서울대학교 건설환경종합연구소   ); 김동규    (서울대학교 건설환경공학부 BK21   ); 전경수    (서울대학교 건설환경공학부  );
  • 초록

    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.


    We present a methodology for modeling and solving the transit frequency design problem with variable demand. The problem is described as a bi-level model based on a non-cooperative Stackelberg game. The upper-level operator problem is formulated as a non-linear optimization model to minimize net cost, which includes operating cost, travel cost and revenue, with fleet size and frequency constraints. The lower-level user problem is formulated as a capacity-constrained stochastic user equilibrium assignment model with variable demand, considering transfer delay between transit lines. An efficient algorithm is also presented for solving the proposed model. The upper-level model is solved by a gradient projection method, and the lower-level model is solved by an existing iterative balancing method. An application of the proposed model and algorithm is presented using a small test network. The results of this application show that the proposed algorithm converges well to an optimal point. The methodology of this study is expected to contribute to form a theoretical basis for diagnosing the problems of current transit systems and for improving its operational efficiency to increase the demand as well as the level of service.


  • 주제어

    대중교통 .   운행빈도 설계 .   이중구조 .   가변수요 .   환승지체 .   투입 차량 대수 제약 .   그레디언트 투사.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Fern$\acute{a}$ndez, E., J. De Cea, and R.H. Malbran (2008), 'Demand responsive urban public transport system design: methodology and application.' Transportation Research Part A 42(10), pp.951-972 
    2. LeBlanc, L.J. (1988), 'Transit system network design.' Transportation Research Part B 22(5), pp.383-390 
    3. Luenberger, D.G. (1973), 'Introduction to linear and nonlinear programming.' Addison-Wesley Publishing, Menlo Park, California 
    4. Spiess, H., and M. Florian (1989), 'Optimal strategies: a new assignment model for transit networks.' Transportation Research Part B 23B(2), pp.83-102 
    5. Avriel, M. (1976), 'Nonlinear Programming: Analysis and Methods.' Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 
    6. Ben-Akiva, M., and S.R. Lerman (1985), 'Discrete choice analysis: theory and application to travel demand.' MIT Press, Cambridge, MA 
    7. Fern$\acute{a}$ndez, E., and P. Marcotte (1992), 'Operators-users equilibrium model in a partially regulated transit system.' Transportation Science 26(2), pp.93-105 
    8. De Cea, J., and E. Fern$\acute{a}$ndez (1993), 'Transit assignment for congested public transport systems: an equilibrium model.' Transportation Science 27(2), pp.133-147 
    9. Fisk, C.S. (1984), 'Game theory and transportation systems modeling.' Transportation Research Part B 18B, pp.301-313 
    10. Lam, W.H.K., Z-.Y. Gao, K.S. Chan, and H. Yang (1999), 'A Stochastic user equilibrium assignment model for congested transit network.' Transportation Research Part B 33(5), pp.351-368 
    11. Lam, W.H.K., and J. Zhou (2000), 'Optimal fare structure for transit network with elastic demand.' Transportation Research Record 1733, pp.8-14 
    12. Constantin, I., and M. Florian (1995), 'Optimizing frequencies in a transit network: a nonlinear bi-level programming approach.' International Transactions in Operational Research 2(2), pp.149-164 
    13. Gao, Z.-Y., H.-J. Sun, and L.-L. Shan (2004), 'A continuous equilibrium network design model and algorithm for transit systems.' Transportation Research Part B 38(3), pp.235-250 
    14. Zhou, J., W.H.K. Lam, and B.G. Heydecker (2005), 'The generalized Nash equilibrium model for oligopolistic transit market with elastic demand.' Transportation Research Part B 39(6), pp.519-544 
    15. Bell, M.G.H. (1995), 'Stochastic user equilibrium assignment in networks with queues.' Transportation Research Part B 29(2), pp.125-137 
    16. Monyrath, K. (2006), 'Frequency design of bus transit in mixed urban transport network.' Tokyo Institute of Technology, Master's Thesis 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Byeong-Gwan ; Lee, Yeong-In ; Im, Yong-Taek ; Im, Gang-Won 2011. "A Multi-modal Continuous Network Design Model by Using Cooperative Game Approach" 大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, 29(1): 81~93     

 저자의 다른 논문

  • 유경상 (43)

    1. 1998 "이중 최고농도를 보이는 서방형 제제의 약동학/약력학적 분석 : Spline 함수에 의한 비모수적 약동학 분석법의 적용" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 6 (1): 16~24    
    2. 1998 "Nifedipine 서방성 GITS 제형(아달라트 오로스$^{\circledR}$) 및 Rhotard 제형(하디핀$^{\circledR}$))의 약동학적 특성에 관한 연구" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 6 (1): 25~35    
    3. 1998 "Silymarin 함유제형, 레가론 캅셀 $140^{\circledR}$ 및 타 실리마린 제제의 약동학적 특성에 관한 비교 연구" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 6 (2): 119~127    
    4. 1998 "서방형 Diltiazem 제제의 개발을 위한 약동학/약력학적 특성 검토" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 6 (2): 128~141    
    5. 1998 "한국인 환자에서 Vancomycin의 집단약동학 (Population Pharmacokinetics)에 관한 연구" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 6 (2): 142~151    
    6. 1999 "신 증후군 환자에서 Loop Diuretics(Bumetanide)의 내성 기전 규명을 위한 약동학/약력학 동시 모델 연구" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 7 (1): 17~28    
    7. 2000 "비교용출시험이 생물학적동등성시험을 대체할 수 있는가? : In vitro-in vivo 상관관계" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 8 (2): 265~268    
    8. 2001 "레가론캅셀 $140^{\circledR}$ 및 국내 generic 제형의 약동학적 특성에 관한 비교 연구" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 9 (1): 19~26    
    9. 2001 "건강한 자원자에서 Captopril의 집단 약동/약력학적 모델 연구" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 9 (1): 37~47    
    10. 2001 "Terazosin 제제인 티지씨$^{\circledR}$정의 하이트린$^{\circledR}$정에 대한 생물학적동등성 시험" 臨床藥理學會誌 = The journal of Korean society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 9 (1): 57~65    
  • 김동규 (8)

  • 전경수 (16)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기