화차 운용 계획 수립의 최적화 해법

Abstract

효율적인 화차 운영을 위해 최적화 된 계획을 수립한다는 것은, 주어진 계획 기간 안에 고객의 수요를 최대한 만족하고 차량의 운영 거리를 최소화 하는 영차와 공차의 운영 계획 수립을 의미한다. 따라서 본 연구에서는 계획 수립을 수리적 모형을 이용하여 해결하기 위해 영차와 공차의 행동 및 위치를 시간대 별로 구성 시, 공간 네트워크로 구성한 후, 네트워크 상에서 최적화 된 차량의 흐름을 찾기 위해 다품목 정수 계획법 문제를 이용하였다. 운영 계획 수립을 위해서는 수많은 변수를 결정해야 하기 때문에 네트워크의 크기가 매우 크게 된다. 따라서 우리는 영차와 공차의 네트워크를 분리하여 각각 생성하였다. 그리하여 영차 네트워크 상에서 운영 거리를 최소화 하는 최단 경로를 찾아서 영차의 운영 계획을 먼저 수립하고 그 계획을 실행하기 위해 필요한 공차의 이동 및 행동을 결정하였다. 본 연구에서는 사전에 주어진 수요를 최대한 만족시키는 경로를 찾기 위하여, 영차 네트워크 상에서 동일한 수요를 만족시키는 복수의 경로를 찾은 후에 각 경로 별로 다시 수요 만족율을 비교하여 수요 만족율을 최대화 하는 영차 경로를 선택하게 하였다. 그리고 선택된 영차 경로에 따라 공차 계획을 수립하였다.