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Set Covering과 Minisum 기법을 활용한 시설물 최적위치 선정에 관한 연구 (119 구급대 위치선정사례에의 적용)
A Optimal Facility Location Using Set Covering and Minisum (Application to Optimal Location of 119 Eru) 원문보기

大韓交通學會誌 = Journal of Korean Society of Transportation, v.27 no.4, 2009년, pp.103 - 113  

오세창 (아주대학교 환경건설교통공학부) ,  김정민 (아주대학교 환경건설교통공학부)

초록
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교통사고 발생시 119구급대의 신속한 사고현장 도착이 사고심도 감소에 가장 중요한 역할을 한다. 교통사고가 발생하여 부상자가 심정지후 4분이 경과하면 뇌손상이 시작되고 10분이 경과하면 사망할 가능성이 높은 것으로 조사되고 있다. 이에 따라 119구급대의 설치 고려시 교통사고 발생지역까지 통행시간을 고려하여 위치를 결정할 필요가 있다. 본 논문에서는 119구급대의 위치를 결정하는 방안에 대해서 기존 location theory를 검토하여 SCLM과 minisum location theory를 상호활용하는 방안을 모색하였다. 또한 기존 minisum location theory를 적용할 경우 최대통행시간($\lambda$)보다 통행 시간이 증가하는 경우가 발생할수 있는 문제점을 개선한 수정 minisum location theory를 제안한다. 수정 minisum location theory를 적용할 경우 모든 수요를 최대거리($\lambda$)내에 도착하면서 수요량과 통행시간에 대해서 최적화된 119구급대의 위치를 알 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Quick accident spot reaching of 119ERU is the most important role in decrease of accident depth. If 4 minutes of wounded person pass after cardiac arrest, brain damage is begun. and If 10 minutes of wounded person pass after cardiac arrest, possibility to die rises. Accordingly, when establish 119ER...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그 중 본 논문에서는 SCLM과 Minisum Location Problem을 활용하여 119구급대의 위치를 결정하는데 적합한 방안을 모색하였다. SCLM의 경우 현 수요지점을 모두 최대통행시간(λ)내에 서비스할 때 119구급대의 수를 최소화 할 수 있으나 수요지점의 수요량 및 통행시간을 반영할 수 없는 단점이 있다.
  • 따라서 본 논문에서는 SCLM과 Minisum Location Problem의 장단점을 상호 활용하여 시설물의 위치를 선정하는 방안을 고안하였다. 먼저 주어진 수요지점에 대하여 SCLM을 적용하여 적정 시설물의 수(P)를 선정하였다.
  • 따라서 본 논문에서는 최대통행시간(λ)내의 119구급대의 후보 지점만을 고려하여 시설물의 위치를 결정하는 수정 Minisum Location Problem을 제안하였다.
  • 본 논문에서는 교통사고 발생시 119구급대가 대기 중이라는 가정 하에서 시설물의 위치를 결정하는 방안을 모색하였다. 하지만 실제로 교통사고 발생시 119구급대가 이미 다른 사고현장에 출동하여 수요에 반응할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
  • 본 논문은 기존의 Set Covering Location Mode(SCLM)과 Minisum Location Problem을 활용하여 시설물의 위치선정에 적합한 방법론을 선정하는 것이 그 목적이다. 시설물의 종류에 따라 위치선정에 적합한 방안은 달라질 수가 있으므로 본 논문에서는 119구급대의 최적 위치선정에 적용하여 적합한 방법론을 선정하도록 한다.
  • 본 논문은 시설물의 위치선정 문제를 119구급대의 최적 위치 선정에 적용하여 적합한 위치선정 방안에 대한 연구가 목적이다. 시설물 위치선정 기법인 SCLM과 minisum location problem을 적용할 대상으로는 경기도 안산시를 선정하였다.
  • 본 연구는 기존 Location Theory를 검토하고 샘플도시를 대상으로 현재 119구급대 및 교통사고현황을 살펴보고 Location Theory를 바탕으로 119구급대의 위치의 설정에 대한 방법론을 검토하여 교통사고 발생 시 빠른 현장 도착을 위한 방안을 모색하고자 한다.

가설 설정

  • 교통사고 발생시 119구급대가 시설물의 위치에서 대기 중이라는 가정 하에 기존 모델 중 적용 모델을 선정하기 위해 다음과 같은 기준을 정립하였다.
  • 구급차량이 실제 운행시 일반차량들의 정체에 영향을 받아 제한속도 이하로 통행하거나 긴급자동차로 분류되기 때문에 제한속도 이상으로 통행할 수 있지만 이 두가지의 경우를 고려하여 구급차량의 통행속도를 추정하는데에는 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 위 두가지의 경우를 배제하고 통행시간은 주어진 값에서 변하지 않는 것으로 가정하였다.
  • ’83년에 Daskin은 MCLM에 수요 발생 시 구급차량이 반응하지 못할 가능성을 반영하여 MEXCLP 모델을 제안하였다. 모든 구급차량은 동일한 확률(busy fraction:수요에 반응하지 못할 확률)을 지니는 것으로 가정된다.
  • 링크에는 링크의 길이 정보가 기본적으로 입력되어 있어 추후 통행비용 산정에 활용하였다. 해당 네트워크의 노드는 시설물(119구급대)이 위치할 수 있는 후보지점인 동시에 수요(교통사고)가 발생할 수 있는 지점으로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Probabilistic Model은 어떤 모델인가? Probabilistic Model은 기존의 facility location problem model에 시설물이 서비스를 제공하지 못할 확률을 반영한 모델이다. 이를 구급차의 최적위치선정에 반영할 때에는 구급차가 출동중이여서 수요에 반응하지 못할 확률로 해석할 수 있다.
SCLM 모델의 단점은 무엇인가? 기존 SCLM의 경우 시설물의 위치를 선정함에 있어 시설물이 서비스 할 수 있는 최대통행시간(λ)을 반영하여 모든 수요지점에 서비스를 제공하면서 시설물의 수(P)를 최소화할 수 있어 ① 번 기준을 만족한다. 하지만 수요지점에서 발생한 수요의 양과 거리 및 통행시간 등의 통행비용을 최적화하지 못하는 단점을 가지고 있다.
Facility Location Problem Model은 어떻게 구분되는가? Facility Location Problem Model은 각 모델의 최적화 기준에 의거하여 Minisum Location Problem, Minimax Location Problem, Covering Location Problem으로 크게 나눠진다.
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참고문헌 (15)

  1. 안무업 외 3인(1993), 원주시내 구급차 대 기소의 적정 위치 선정과 후송로 구축, 대한 응급의학회지, 제4권 1호, pp.67-77 

  2. 오세창(1998), 배송중심지의 위치선정을 위한 연구, 대한교통학회지, 제16권 제4호, 대한교통학회, pp.213-218 

  3. 유정훈. 이무영. 오세창(2008), 공간적 접근성 및 통행비용을 고려한 천연가스 충전소 최적 입지선정 모형, 대한교통학회지, 제26권 제3호, 대한교통학회, pp.145-153 

  4. 탁병연(1992), 도시내 응급진료센터의 적 정 위치선정, 연세대학교, 석사학위논문 

  5. 삼성교통안전문화연구소(2006), 중소도시 교통안전진단-안산시 

  6. 한국보건산업진흥원(2005), 응급의료 기본 계획 수립 및 응급의료 운영체계 평가 

  7. Armann Ingolfsson 외 2(2008), Optimal Ambulance Location with Random Delays and Travel Times, Health care Manag ement Science 11, pp.262-274 

  8. Baker CC 외 2(1980), Epidemiology of t rauma deaths. Am J Surg 140, pp.55-150 

  9. Constantine Toregas 외 3(1971), The Lo cation of Emergency Service Facilities, Operations Research 19, pp.1363-1373 

  10. David J. Eaton 외 4(1985), Determining Emergency Medical Service Vehicle Deploy ment in Austin. Texas, Interfaces 15(1), pp.96-108 

  11. Fujiwara 외 2(1987), Ambulance deploy ment analysis, European Journal of Operational Research 31, pp.9-18 

  12. Luce Brotcorne 외 2 Semet, Fr $\acute{e}$ d $\acute{e}$ ric(2003), Ambulance locati on and relocation models, European Journal of Operational Research 147, pp.451-463 

  13. Michael O. Ball 외 1(1993), A reliability Model Applied to Emergency Service Ve hicle Location, Operations Research 41, pp.18-36 

  14. Furbuss RL, Smith J, Wuertz DR(1989), Principles of EMS Systems, ACEP Press, p.19 

  15. 대한심장학회 부정맥연구회, http://arrhythmia.circulation.or.kr/ 

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