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수요응답형 대중교통체계를 위한 클러스터링 기반의 다중차량 경로탐색 방법론 연구
Study on Multi-vehicle Routing Problem Using Clustering Method for Demand Responsive Transit 원문보기

韓國ITS學會 論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.19 no.5, 2020년, pp.82 - 96  

김지후 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ,  김정윤 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ,  여화수 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과)

초록
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수요응답형 대중교통체계 시스템은 사용자의 요청에 따라 서비스 차량의 경로와 스케줄을 설정하는 유동적인 대중교통 서비스이다. 도시 지역에서 대중교통 시스템의 중요성이 증가함에 따라, 수요응답형 대중교통체계를 위한 안정적이고 빠른 경로탐색 방법의 개발 또한 다양하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 빠르고 효율적인 다중차량경로 탐색을 위해, 수요 기종점들의 클러스터링 기술을 활용한 종점수요 우선탐색의 휴리스틱 방법이 제안되었다. 제안된 방법은 기종점 수요 분포가 무작위인 경우, 집중된 경우와 방향성을 가지는 경우에 대하여 테스트되었다. 제안된 알고리즘은 수요밀도의 증가로 인한 서비스 비율의 감소를 저감시키며, 계산 속도가 비교적 빠른 장점을 보인다. 또한, 다른 클러스터링 기반 알고리즘에 비해 수요밀도 증가에 따른 서비스 비율 감소율이 낮고, 차량 용량의 활용성이 개선된 반면, 차량 운행경로 길이의 증가로 승객의 차량 탑승시간은 상대적으로 증가하는 특성을 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Demand Responsive Transit (DRT) system is the flexible public transport service that determines the route and schedule of the service vehicles according to users' requests. With increasing importance of public transport systems in urban areas, the development of stable and fast routing algorithm...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 차량용량 활용 및 서비스 비율이 높으며 계산속도가 비교적 빠른 기종점 클러스터링 방법을 결합한 휴리스틱 경로탐색 알고리즘을 제안한다. 2장에서는 수요응답형 대중교통 시스템 및 차량경로탐색 방법론에 대한 이론적 배경을 설명하고, 3장에서는 본 연구에서 제안하는 기종점 클러스터링 기반의 경로탐색 방법론에 대해 설명한다.
  • 도시 지역에서 이 시스템은 대중교통 간의 연결, 야간시간의 교통 서비스, 대중교통 인프라가 미흡한 지역 등에 성공적으로 활용될 수 있다. 본 연구에서 제시된 수요응답형 대중교통 시스템은 도심 지역에서 복잡하게 변화하는 수요에 대응해 유동적인 경로로 운행하여, 발생한 교통 수요에 대한 응답 비율을 높임과 동시에 대중교통 차량용량의 활용성을 높이는 것을 목적으로 한다.
  • 본 연구에서는 수요응답형 대중교통 차량의 용량활용 및 서비스 비율을 높이는 것을 목적으로 하는 클러스터링 방법 기반의 휴리스틱 경로탐색 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘은 수요 기종점들의 방문순서를 고려해 수요위치를 클러스터링하여 초기경로를 구성하고, 우회거리 비교를 통해 경로를 수정하며, 추가 조건을 만족하는 미배정수요를 가능한 경로에 추가해 초기경로를 개선한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수요응답형 대중교통체계란? 수요응답형 대중교통체계는 사용자의 요청에 따라 경로와 스케줄을 결정하는 대중교통 서비스이다. 버스나 기차 등의 기존 대중교통 시스템은 저렴한 비용으로 많은 승객들을 태울 수 있기 때문에 효율적이고 환경 친화적이나, 경로와 스케줄이 고정되어 있기 때문에 사용자가 이용하기 불편할 수 있다.
기존 대중교통 시스템이 아닌 택시와 같은 수단의 특징은? 버스나 기차 등의 기존 대중교통 시스템은 저렴한 비용으로 많은 승객들을 태울 수 있기 때문에 효율적이고 환경 친화적이나, 경로와 스케줄이 고정되어 있기 때문에 사용자가 이용하기 불편할 수 있다. 반대로 택시와 같은 수단은 사용자의 요청에 따라 서비스를 제공하여 편리하지만, 서비스 비용이 상대적으로 높은 단점이 있다. 이에 따라 고정적 계획의 버스 서비스와 유동적인 택시 서비스 사이에서 비용과 편의성을 함께 충족시킬 수 있는 수요응답형 대중교통 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다.
버스나 기차 등의 기존 대중교통 시스템의 특징은? 수요응답형 대중교통체계는 사용자의 요청에 따라 경로와 스케줄을 결정하는 대중교통 서비스이다. 버스나 기차 등의 기존 대중교통 시스템은 저렴한 비용으로 많은 승객들을 태울 수 있기 때문에 효율적이고 환경 친화적이나, 경로와 스케줄이 고정되어 있기 때문에 사용자가 이용하기 불편할 수 있다. 반대로 택시와 같은 수단은 사용자의 요청에 따라 서비스를 제공하여 편리하지만, 서비스 비용이 상대적으로 높은 단점이 있다.
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