승객 유동을 고려한 DEVS 기반 자기부상열차 운행 시뮬레이션

Abstract

새로운 교통수단으로서 실용화가 진행 중인 자기부상열차 시스템은 무인자동운전으로 운영되며, 사전에 면밀한 열차운행 계획의 수립과 검증이 요구된다. 일반적으로 열차운행 계획을 수립할 때는, 노선계획에 따른 통계화된 수송수요 예측자료를 활용하지만, 실제 열차 운행 시에는 수송 파동이 생길 수 있으며, 이를 고려하여 열차 운행 계획과 서비스 품질을 사전에 검토할 수 있는 수요기반 시뮬레이션 기술이 요구된다. 본 연구에서는 연속적인 수요파동을 반영할 수 있는 자기부상열차 운행 시뮬레이션 방법 및 모델을 제시하였다. 이를 위해, 열차 운행에 따른 승객 수송과정을 가장 효과적으로 모사할 수 있는 이산사건 모델을 적용하였으며, DEVS 형식론을 이용하여 시스템을 체계적으로 모델링 하였다. 또한, DEVSim++시뮬레이션 환경을 이용한 구현과 실험을 통해, 제안한 모델에 대한 구현 가능성을 검증하였고, 이러한 수요기반 시뮬레이션을 이용하면 운행계획과 전략에 대한 효과적인 사전 검토가 가능함을 확인하였다. The MAGLEV (Magnetically Levitated Vehicle) system, which is under commercialization as a new transportation system in Korea, is operated by means of unmanned automatic control system. Therefore the plan of train operation should be carefully established and validated in advance. In general, when making the train operation plan, the statistically predicted traffic data is used. However, traffic wave can occur when real train service is operated, and the demand-driven simulation technology is required to review train operation plans and service qualities considering traffic wave. This paper presents a method and model to simulate the MAGLEV's operation considering continuous demand changes. For this purpose, we employed the discrete event model which is suitable for modeling the behavior of railway passenger transportation, and modeled the system hierarchically using DEVS (Discrete Event System Specification) formalism. In addition, through the implementation and experiment using DEVSim++ simulation environment, we tested the feasibility of the proposed model and it is also verified that our demand-driven simulation technology could be used for the prior review of the train operation plans and strategies.