KR20210007208A - System for train scheduling and scheduling method for operating of train - Google Patents

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KR20210007208A
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오석문
노학래
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Abstract

The present invention relates to a train scheduling system and an operation scheduling method of a railway vehicle operating by the unit of arrangement. The operation scheduling method of the railway vehicle operating by the unit of arrangement conducted by the train scheduling system comprises: a) a step of providing train schedule information including the route information of each train, operation hours information, vehicle warehousing/release information, or train information; b) a step of performing a vehicle-based scheduling heuristic algorithm which successively allocates the optimal trains to be arranged in accordance with the order of vehicles among the plurality of vehicles based on the train schedule information; and c) a step of repeatedly performing the vehicle-based scheduling heuristic algorithm from the operation starting hour of the train until the operation ending hour and completing the operation scheduling information of each vehicle. The vehicle-based scheduling heuristic algorithm is able to select a train which satisfies the optimal conditions where the subtraction result of the departure time information, arrival time information, and returning time information of the train based on the train schedule information becomes the minimum value.

Description

열차 스케줄링 시스템 및 편성 단위로 운행하는 철도 차량의 운용 스케줄링 방법{SYSTEM FOR TRAIN SCHEDULING AND SCHEDULING METHOD FOR OPERATING OF TRAIN}Train scheduling system and operation scheduling method of railroad vehicles operating in units of organization {SYSTEM FOR TRAIN SCHEDULING AND SCHEDULING METHOD FOR OPERATING OF TRAIN}

본 발명은 사용자의 개입 없이 지능화 수준의 철도차량의 스케줄링 작업을 수행할 수 있는 열차 스케줄링 시스템 및 편성 단위로 운행하는 철도 차량의 운용 스케줄링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a train scheduling system capable of performing a scheduling task of an intelligent railway vehicle without a user's intervention, and an operation scheduling method of a railway vehicle operating in a unit of organization.

지하철이나 전철 등의 도시철도 분야에서 각 호선별 열차 운행 형태를 보면 차량기지에서 출고된 열차가 기점과 종점의 두 지점 사이를 여러 차례 왕복한 후 정해진 차량기지로 입고되는 방식을 취하는 것이 대부분이다. 매일 많은 수의 열차들이 소정의 시간 간격으로 투입되어 이런 방식으로 운행하게 되는데, 차량 기지가 복수로 존재하는 상황하에서 몇 대의 열차가 어느 기지에서 출고하여 어느 기지로 입고해야 하는지가 미리 정해져 있기 때문에 열차 운행 스케줄링 문제는 매우 복잡해진다. In the field of urban railroads such as subways and trains, when looking at the type of train operation for each line, most of them take a method in which trains released from the vehicle base go back and forth between the two points of the starting point and the end point several times, and then put them into a designated vehicle base. Every day, a large number of trains are introduced at predetermined time intervals and operated in this manner.Under the situation where there are multiple vehicle bases, the number of trains to be released from which base and to which base is determined in advance. The problem of scheduling a trip becomes very complicated.

매일 열차 운행이 개시되기 전 각 차량기지의 보유 열차 수는 전날과 동일해야 하는데 승객수송을 위한 여러 가지 요구조건을 모두 만족시키면서 이 입출고 기지 제약도 만족시키는 것은 쉽지 않다. 단순히 생각해서 열차가 출고지로 항상 다시 돌아와 입고되도록 한다면 각 차량기지의 보유 열차 수는 매일 일정하게 유지될 수 있다. 그러나 보통 동일 수준의 정비 시설이 모든 차량기지에 갖추어져 있지 못하기 때문에 출고지와 입고지가 다른 열차 수를 항상 일정 수준으로 유지해야 모든 열차가 일정 기간 내에 동일 수준의 정비를 받을 수 있다. The number of trains in each vehicle base must be the same as the previous day before the daily train operation starts, but it is not easy to satisfy these entry and exit base restrictions while satisfying all the various requirements for passenger transportation. If you simply think about it and make sure that the trains always come back to the place where they left off, the number of trains at each base can be kept constant every day. However, since maintenance facilities of the same level are not usually equipped at all vehicle bases, the number of trains with different origin and destination must always be maintained at a certain level so that all trains can receive the same level of maintenance within a certain period.

현재 현장에서의 열차 운행 스케줄링은 오랜 기간 동안 경험을 쌓은 전문가의 수작업에 의해 이루어지고 있지만, 차량기지가 복수로 존재하는 상황에서 여러 제약을 모두 만족시키기 위해서는 수 일 간의 작업 기간이 소요되고 있다. 따라서, 비상 시 대처 등을 위해서는 열차 운행 스케줄링을 빠른 시간 내에 자동으로 수립하는 방안이 필요한 실정이다.Currently, the schedule of train operation in the field is performed by a specialist who has accumulated experience for a long period of time, but it takes several days to satisfy all of the various restrictions in a situation where there are multiple vehicle bases. Therefore, in order to cope with an emergency, there is a need for a method of automatically establishing train operation scheduling in a short time.

도 1은 종래 기술에 따른 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 설명하는 개요도이다.1 is a schematic diagram illustrating a method for scheduling an operation of a railway vehicle according to the prior art.

도시 철도 또는 광역 철도에서 운용하는 철도 차량의 운용 스케줄링 방법은 열차 스케줄을 바탕으로 스케줄링 업무를 전산적으로 처리한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 전산화된 프로그램을 사용하여 화면상에 열차 스케줄이 표시되면 사용자가 마우스 클릭과 같은 방법으로 열차를 순차적으로 지정하여 운용 스케줄링을 완성한다. The scheduling method for the operation of railroad vehicles operated by urban railroads or metropolitan railroads processes the scheduling tasks computationally based on train schedules. That is, as shown in FIG. 1, when a train schedule is displayed on the screen using a computerized program, the user sequentially designates trains in a manner such as a mouse click to complete the operation scheduling.

이와 같이, 철도 차량의 운용 스케줄링 방법은 전산화된 프로그램을 사용하여 운용 스케줄을 수립하지만 주요 판단과 의사 결정이 사용자 개입에 의해 수작업으로 이루어지고 있다. As described above, the operation scheduling method of a railroad vehicle establishes an operation schedule using a computerized program, but major judgments and decisions are made manually by user intervention.

도 1에서 영업 개시 부분의 기호 □는 차량 기지, ◇는 중간 종착(회차)역, ○는 주박역, △는 시종착역을 각각 나타내고, 가로축은 시간, 세로축은 운행 거리를 나타내며, 좌 또는 우로 기울어진 사선들 하나하나는 각각 기점에서 종점까지의 열차 운행을 표시하는 것으로 하나의 사업이라 불린다. In Fig. 1, the symbol □ for the start of business is the vehicle base, ◇ is the intermediate terminal (return) station, ○ is the main station, and △ indicates the starting and ending stations, respectively, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates travel distance, and tilts to the left or right. Each of the three lines represents the train operation from the start point to the end point, and is called a project.

또한, N1, N2, N3, E5, E6 등은 1회의 열차 각각을 나타내는데, 1회의 열차는 서비스 등급, 정차역, 정차역별 출발 시각 및 도착 시각 등의 결정을 포함하는 것으로 정의된다. N 열차는 서비스 등급이 하위 등급인 열차이고, E 열차는 서비스 등급이 상위 등급인 열차를 각각 나타낸다. 또한, N1, N3, …, Nn의 홀수 번호 열차는 상행 사업 열차이고, N2, N4, …, Nn+1의 짝수 번호 열차는 하행 산업 열차이다.In addition, N1, N2, N3, E5, E6, etc. represent each of one train, and one train is defined as including determination of service class, stop station, departure time and arrival time for each station. N trains are trains with a lower class of service, and E trains indicate trains with an upper class of service. Also, N1, N3,… , N n the odd-numbered train is an upbound business train, N2, N4,… , N n+1 The even numbered train is a descending industrial train.

철도 차량의 운용 스케줄링 방법은 차량 편성을 전용 및 혼용의 운용 방식으로 구분할 수 있는데, 전용 및 혼용의 운영 방식이란 상급 열차 및 하급 열차 등의 열차 서비스 등급에 따라 차량 편성을 전용 또는 혼용으로 지정하는 방식이다. 예를 들어, 공항 철도는 차량의 구조 자체가 차별화되어 있으므로 전용 운용 방식으로 지정하고, 9호선과 같은 도시 철도는 차량 구조적인 측면에서 차별점이 없으므로 혼용 운용 방식으로 지정할 수 있다.The operation scheduling method of railroad vehicles can be divided into dedicated and mixed operation methods, and the dedicated and mixed operation methods are a method of designating the vehicle organization as dedicated or mixed according to the service class of trains such as upper and lower trains. to be. For example, airport railways can be designated as a dedicated operation method because the vehicle structure itself is differentiated, and urban railways such as Line 9 can be designated as a mixed operation method because there is no difference in vehicle structure.

전용 운영 방식은 차량 편성을 상급 열차(또는 급행 열차) 전용과 하급 열차(또는 일반 열차) 전용으로 사전에 구분하여 할당하고, 차량 운용 행로의 스케줄링도 열차 서비스 등급마다 다르게 지정한다. 또한, 차량 기지에서 재고 부족에 의한 실행 불가능 메시지(Infeasibility Message)도 열차 서비스 등급별로 각각 체크하여 통지한다. In the exclusive operation method, vehicle organization is divided and allocated in advance to exclusively for high-class trains (or express trains) and for low-class trains (or general trains), and the scheduling of vehicle operation routes is also specified differently for each train service class. In addition, an infeasibility message due to insufficient inventory at the vehicle base is also checked and notified for each train service class.

혼용 운영 방식은 열차 서비스 등급을 구분하지 않고 차량 편성 총량으로 할당하고, 차량 운행 행로의 스케줄링도 서로 다른 열차 서비스 등급간 무작위 순서로 스케줄링한다. 또한, 차량 기지에서 제고 부족에 의한 실행 불가능 메시지는 열차 서비스 등급별로 구분하지 않고 총 편성수를 고려하여 통지한다.In the mixed operation method, the train service class is not classified, but is allocated as the total amount of vehicle arrangement, and the vehicle operation route is also scheduled in a random order between different train service classes. In addition, messages that cannot be executed due to insufficient inventory at the vehicle base are notified by considering the total number of trains, not classified by train service class.

철도 차량의 운용 스케줄링 방법은 차량 편성을 배속/비배속 운용 방식으로 구분할 수 있다. 배속 운용 방식은 차량 편성의 소속 차량 기지를 지정하는 것으로, 1일 열차 운행 종료 후 해당 차량 편성이 소속 차량 기지로 되돌아가서 채박하는 것이다. The operation scheduling method of a railroad vehicle can be classified into a double speed/non-speed operation method. The double speed operation method is to designate the vehicle base to which the vehicle organization belongs, and after the train operation on the first day ends, the vehicle organization returns to the affiliated vehicle base and stays there.

도 2는 종래 기술에 따른 철도 차량의 운용 스케줄링 방법 중 배속 및 비배속 운용 방식을 설명하는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a double-speed and non-double-speed operation method among a method of scheduling an operation of a railway vehicle according to the prior art.

배속 운용 방식은 하나의 차량 편성 운용 행로를 스케줄링할 경우, 시작과 끝이 동일한 차량기지가 되도록 한다. 따라서, 배속 옵션이 선택된 경우, 영업 종료 시점까지 시간적 여유가 있음에도 불구하고, 배속 조건을 준수하기 위해 해당 차량 편성의 사업을 영업 종료시점 이전에 다소 일찍 종료해야 하는 단점이 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, #5번의 열차는 배속 조건으로 인해 해당 운용 행로에 스케줄 될 수 없다. 배속 조건을 선택하는 경우, 차량의 유지보수 및 관리 등의 편리성을 확보하기 위해 선택할 수 있다. The double speed operation method allows the start and end of the vehicle base to be the same when scheduling one vehicle organization operation route. Therefore, when the speeding option is selected, there is a disadvantage in that the business of the vehicle programming needs to be ended somewhat earlier before the end of business in order to comply with the speeding conditions, even though there is time until the end of business. For example, as shown in FIG. 2, train #5 cannot be scheduled on the corresponding operating route due to the speed of the train. In the case of selecting the double speed condition, it can be selected to ensure the convenience of vehicle maintenance and management.

비배속 운용 방식은 하나의 차량 편성 운용 행로를 스케줄 할 경우, 시작과 끝이 동일한 차량기지가 될 필요가 없다. 따라서, 비배속 옵션이 선택된 경우, 영업 종료까지 차량 편성을 최대한 활용할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, #5번의 열차는 해당 운용 행로에 포함될 수 있다. The non-speed operation method does not need to be the same vehicle base starting and ending when scheduling a single vehicle organization operation route. Therefore, when the non-speeding option is selected, there is an advantage in that the vehicle can be fully utilized until the end of business. For example, as shown in FIG. 2, train #5 may be included in the corresponding operation route.

이와 같이, 종래의 전산화 수준의 철도 차량의 운용 스케줄링 방법으로는 현실 업무에 주요하게 고려되어야 하는 열차 서비스 등급의 전용 또는 혼용 운용 방식의 교차 검토, 철도 차량 소속의 배속 및 비배속 운용 방식의 교차 검토, 유연한 차량 운용을 위한 임시 열차(또는 회송 열차)의 자동 및 수동 설정 방법의 결정하는 데에 어려움이 있다. As described above, as a conventional method of scheduling the operation of railroad vehicles at the computerized level, cross-review of the exclusive or mixed-use operation method of the train service class, which should be mainly considered in actual business, and cross-review of the double-speed and non-speed-operation methods belonging to the railroad vehicle. However, it is difficult to determine the automatic and manual setting method of a temporary train (or return train) for flexible vehicle operation.

종래의 철도 차량의 운용 스케줄링 방법은 전산화된 프로그램을 사용하고 있지만 사용자 개입에 의한 판단과 의사 결정이 요구되는 수작업 시스템이므로, 최소 및 최대 반복 시간 제약 조건, 반복적으로 이루어지는 차량 검수의 반영 및 사용자가 수립한 운용 스케줄의 정략적 품질 관리 등의 측면에서 한계를 갖는다는 문제점이 있다.Conventional railway vehicle operation scheduling method uses a computerized program, but since it is a manual system that requires judgment and decision-making by user intervention, the minimum and maximum repetition time constraints, reflection of repeated vehicle inspections, and user establishment There is a problem in that there is a limitation in terms of strict quality management of an operation schedule.

대한민국 공개특허 제10-2012-0129344호(발명의 명칭: 열차 운행 계획 수립 방법 및 장치)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0129344 (Name of invention: Train operation plan establishment method and apparatus)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 개입 없이 프로그램의 자체적인 판단에 의해 각 열차에 배치될 최적 차량을 순차적으로 선택하거나, 차량 순서에 따라 차량이 배치될 최적 열차를 순차적으로 선택하여 지능화 수준의 철도차량의 운용 스케줄을 수립하는 것에 목적이 있다.In order to solve the above-described problem, according to an embodiment of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the optimal vehicle to be placed on each train is sequentially selected by the program's own judgment, or the vehicle is arranged according to the vehicle order. The purpose of this is to sequentially select the optimal trains and establish an intelligent-level rail vehicle operation schedule.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problem as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법은, 열차 스케줄링 시스템에 의해 수행되는 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법에 있어서, a) 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하는 열차 스케줄 정보가 제공되는 단계; b) 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 복수의 차량 중 차량 순서에 따라 차량이 배치될 최적 열차를 순차적으로 할당하는 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행하는 단계; 및 c) 상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 열차의 영업 개시 시간부터 영업 종료 시간까지 반복 수행하여 차량별로 운용 스케줄링 정보를 완성하는 단계를 포함하되, 상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 열차를 선택하는 것이다.As a technical means for achieving the above technical problem, the operation scheduling method of a railroad vehicle running in a unit of organization according to an embodiment of the present invention is a method of scheduling the operation of a railroad vehicle running in unit of a unit of operation performed by the train scheduling system. A) providing train schedule information including train-specific route information, operating time information, vehicle entry/exit information, or train information; b) performing a vehicle-based scheduling heuristic algorithm that sequentially allocates an optimal train to be arranged according to a vehicle order among a plurality of vehicles based on the train schedule information; And c) repeating the vehicle-based scheduling heuristic algorithm from the business start time to the business end time of the train to complete operation scheduling information for each vehicle, wherein the vehicle-based scheduling heuristic algorithm includes the train schedule information The train selects a train that satisfies the optimum condition in which the subtraction result of the departure time information, the arrival time information, and the turnaround time information of the train becomes the minimum value based on.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법은, 열차 스케줄링 시스템에 의해 수행되는 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법에 있어서, a) 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하는 열차 스케줄 정보가 제공되는 단계; b) 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차 순서에 따라 차량 기지에서 출고된 복수의 차량 중 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 각 열차에 배차하는 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행하는 단계; 및 c) 상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 열차의 영업 개시 시간부터 반복 영업 종료 시간까지 수행하여 운용 스케줄링을 완성하는 단계를 포함하되, 상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하는 것이다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a method for scheduling an operation of a railroad vehicle running in a unit of arrangement, in the method for scheduling an operation of a railroad vehicle running in a unit, performed by a train scheduling system, a) a route for each train Providing train schedule information including information, driving time information, vehicle entry/exit information, or train information; b) performing a train-based scheduling heuristic algorithm that selects a vehicle that satisfies an optimum condition among a plurality of vehicles released from the vehicle base according to the train order based on the train schedule information and dispatches the vehicle to each train; And c) completing the operation scheduling by performing the train-based scheduling heuristic algorithm from the business start time of the train to the repeat business end time, wherein the train-based scheduling heuristic algorithm is based on the train schedule information. It is to select a vehicle that satisfies the optimum condition in which the subtraction result of the departure time information, arrival time information, and turnaround time information of the train becomes the minimum value.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 열차 스케줄링 시스템은, 편성 단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링을 위한 열차 스케줄링 시스템에 있어서, 편성 단위로 운행하는 철도 차량의 운용 스케줄링 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 메모리; 및 상기 프로그램을 실행하기 위한 프로세서;를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 프로그램의 실행에 의해, 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하는 열차 스케줄 정보가 제공되고, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 복수의 차량 중 차량 순서에 따라 차량이 배치될 최적 열차를 순차적으로 할당하는 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘 또는 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차 순서에 따라 차량 기지에서 출고된 복수의 차량 중 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 각 열차에 차량을 배차하는 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 영업 개시 시간부터 영업 종료 시간까지 반복 수행하고, 상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘 또는 상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘의 수행 결과를 비교하여 투입 가능한 차량 수에 따른 수송량, 운행 횟수, 운용 비용을 포함한 기설정된 열차 운행 계획에 부합되는 최적의 운용 스케줄링 정보를 완성하되, 상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 열차를 차량별로 선택하는 것이고, 상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 해당 열차에 배차하는 것이다.A train scheduling system according to another embodiment of the present invention is a train scheduling system for scheduling an operation of a railroad vehicle operating in a unit of organization, in which a program for performing an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit of organization is provided. Recorded memory; And a processor for executing the program, wherein the processor provides train schedule information including train-specific route information, operation time information, vehicle entry/exit information or train information by execution of the program, and the Based on train schedule information, a vehicle-based scheduling heuristic algorithm that sequentially allocates the optimal trains to be arranged according to vehicle order among a plurality of vehicles, or a plurality of vehicles released from the vehicle base according to the train order based on the train schedule information. A train-based scheduling heuristic algorithm that selects a vehicle that satisfies the optimum condition among vehicles and dispatches the vehicle to each train is repeatedly performed from business start time to business end time, and the vehicle-based scheduling heuristic algorithm or the train-based scheduling Comparing the results of the heuristic algorithm to complete the optimal operation scheduling information in accordance with a preset train operation plan including the amount of transport, the number of times of operation, and operation cost according to the number of vehicles that can be input, the vehicle-based scheduling heuristic algorithm is the train Based on the schedule information, a train that satisfies the optimum condition in which the subtraction result of the train departure time information, arrival time information, and rounding time information becomes a minimum value is selected for each vehicle.The train-based scheduling heuristic algorithm includes the train Based on the schedule information, a vehicle that satisfies the optimum condition in which the subtraction result of the departure time information, the arrival time information and the turnaround time information of the train becomes the minimum value is selected and dispatched to the corresponding train.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자의 개입 없이 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 통해 차량별로 최적 조건의 열차를 순차적으로 선택하거나, 열차에 최적 조건을 만족하는 차량을 배차할 수 있는 지능화 수준의 철도차량 운용 스케줄링 기술을 제공할 수 있다. According to the above-described problem solving means of the present invention, trains with an optimal condition can be sequentially selected for each vehicle through a scheduling heuristic algorithm without user intervention, or a railroad vehicle with an intelligence level capable of dispatching vehicles that satisfy the optimum conditions to the train. It can provide operation scheduling technology.

또한, 본 발명은 투입 가능한 차량 수에 따라 효율적인 차량 운용을 위해 종착역에서의 최소 반복 시분과 최대 반복 시분을 고려함으로써 새로 도착하는 차량의 도착선이 부족해지는 회차선 용량 부족 현상을 미연에 방지할 수 있다. In addition, the present invention can prevent a shortage of round-lane capacity in which the arrival line of newly arriving vehicles is insufficient by considering the minimum repetition time and maximum repetition time in the terminal station for efficient vehicle operation according to the number of vehicles that can be input. have.

본 발명은 전용/혼용 옵션, 배속/비배속 옵션, 회송 옵션별로 운용 스케줄 결과를 다양하게 검토하여 기존의 사용자 경험과 직관에 의해 수행되던 스케줄 결과에 비해 보다 계량적으로 평가되고 보완될 수 있으며, 그로 인해 운용 스케줄링 작업의 효율성과 품질이 향상될 수 있다.The present invention can be evaluated and supplemented more quantitatively compared to the schedule results performed by the existing user experience and intuition by variously reviewing the operation schedule results for each dedicated/mixed option, double speed/non-speed option, and return option, As a result, the efficiency and quality of operation scheduling work can be improved.

이와 같이, 본 발명은 철도 차량의 운용 스케줄링 업무 담당자의 편의성과 작업 속도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 효율적이고 유연한 열차운행계획을 수립할 수 있도록 한다.As described above, the present invention not only improves the convenience and work speed of a person in charge of scheduling an operation of a railroad vehicle, but also establishes an efficient and flexible train operation plan.

도 1은 종래 기술에 따른 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 설명하는 개요도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 철도 차량의 운용 스케줄링 방법 중 배속 및 비배속 운용 방식을 설명하는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 스케줄링 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 설명하는 개요도이다.
도 6은 도 4의 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 설명하는 개념도이다.
도 7은 도 4의 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 설명하는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량의 반복 운행 절차를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중간 회차 운행 절차를 설명하는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법이 옵션별 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 처리하는 절차를 설명하는 도면이다.
1 is a schematic diagram illustrating a method for scheduling an operation of a railway vehicle according to the prior art.
2 is a conceptual diagram illustrating a double-speed and non-double-speed operation method among a method of scheduling an operation of a railway vehicle according to the prior art.
3 is a diagram showing the configuration of a train scheduling system according to an embodiment of the present invention.
4 is an operation flowchart illustrating a method for scheduling an operation of a railroad vehicle operating in a unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram illustrating an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a vehicle-based scheduling heuristic algorithm of FIG. 4.
7 is a conceptual diagram illustrating the train-based scheduling heuristic algorithm of FIG. 4.
8 is a diagram illustrating a procedure for repeatedly operating a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram illustrating an intermediate turn operation procedure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a procedure of processing a scheduling heuristic algorithm for each option in an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit of arrangement according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, and one or more other features, not excluding other components, unless specifically stated to the contrary. It is to be understood that it does not preclude the presence or addition of any number, step, action, component, part, or combination thereof.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions to aid understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, the invention of the same scope performing the same function as the present invention will also belong to the scope of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 스케줄링 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a train scheduling system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 열차 스케줄링 시스템(100)은 통신 모듈(110), 메모리(120), 프로세서(130) 및 데이터베이스(140)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the train scheduling system 100 includes a communication module 110, a memory 120, a processor 130, and a database 140.

상세히, 통신 모듈(110)은 통신망과 열차 스케줄링 시스템(100)과 각 열차 간의 송수신 신호를 패킷 데이터 형태로 제공하는 데 필요한 통신 인터페이스를 제공한다. 여기서, 통신 모듈(110)은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.In detail, the communication module 110 provides a communication interface required to provide a communication network and a transmission/reception signal between the train scheduling system 100 and each train in the form of packet data. Here, the communication module 110 may be a device including hardware and software necessary for transmitting and receiving a signal such as a control signal or a data signal through a wired or wireless connection with another network device.

이러한 통신 모듈(110)은 철도 차량의 운영 상황을 종합 관제하는 철도교통 관제센터(central train control, CTC)와 무선 통신망 또는 근거리 통신망을 통해 연결될 수 있다. 또한, 각 열차는 열차간 직접 무선 통신에 기반하여 열차 자율 주행 시스템을 구현하기 위한 차상 장치(Onboard Equipment)를 포함하고 있으므로, 통신 모듈(100)은 각 열차의 차상 장치에 해당 운영 스케줄링 정보를 제공할 수 있다. The communication module 110 may be connected to a central train control (CTC) that comprehensively controls the operation status of a railroad vehicle through a wireless communication network or a local area communication network. In addition, since each train includes an onboard equipment for implementing a train autonomous driving system based on direct wireless communication between trains, the communication module 100 provides corresponding operation scheduling information to the onboard equipment of each train. can do.

메모리(120)는 철도 차량의 운영 스케줄링 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된다. 또한, 프로세서(130)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 여기서, 메모리(120)는 휘발성 저장 매체(volatile storage media) 또는 비휘발성 저장 매체(non-volatile storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.In the memory 120, a program for performing an operation scheduling method of a railroad vehicle is recorded. In addition, the processor 130 performs a function of temporarily or permanently storing the data processed. Here, the memory 120 may include a volatile storage medium or a non-volatile storage medium, but the scope of the present invention is not limited thereto.

프로세서(130)는 철도 차량의 운영 스케줄링 방법을 제공하는 전체 과정을 제어함으로써, 기 편성된 열차 스케줄 정보에 기반하여 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘 또는 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행함으로써 편성 단위로 운행하는 철도 차량의 운행 스케줄을 생성할 수 있다. 이러한 프로세서(130)가 수행하는 각각의 동작에 대해서는 추후 보다 상세히 살펴보기로 한다.The processor 130 controls the entire process of providing an operation scheduling method of a railroad vehicle, thereby performing a vehicle-based scheduling heuristic algorithm or a train-based scheduling heuristic algorithm based on the previously arranged train schedule information, thereby operating in unit of arrangement. You can create an operation schedule for railroad vehicles. Each operation performed by the processor 130 will be described in more detail later.

여기서, 프로세서(130)는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the processor 130 may refer to a data processing device embedded in hardware having a circuit physically structured to perform a function represented by a code or instruction included in a program. As an example of a data processing device built into the hardware as described above, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, and an application-specific integrated (ASIC) circuit) and processing devices such as field programmable gate arrays (FPGAs), but the scope of the present invention is not limited thereto.

데이터베이스(140)는 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 수행하면서 누적되는 데이터가 저장된다. 예컨대, 데이터베이스(140)에는 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보, 열차 스케줄 정보 등이 저장될 수 있다. 이때, 열차 정보는 열차 서비스 등급, 정차역, 정차역별 도착 및 출발 시각에 대한 정보가 정의된다. The database 140 stores data accumulated while performing an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit of organization. For example, the database 140 may store train-specific route information, operation time information, vehicle entry/exit information or train information, train schedule information, and the like. At this time, the train information is defined as the train service level, the station, and the arrival and departure times of each station.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 나타낸 동작 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 설명하는 개요도이다. 도 6은 도 4의 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 설명하는 개념도이고, 도 7은 도 4의 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 설명하는 개념도이다. 4 is an operation flowchart showing an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit of organization according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in an organization unit according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram explaining. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the vehicle-based scheduling heuristic algorithm of FIG. 4, and FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating the train-based scheduling heuristic algorithm of FIG. 4.

열차 스케줄링 시스템(100)은 영업 개시 시점에 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하여 기 편성된 열차 스케줄 정보를 불러온다(S110, S120). The train scheduling system 100 fetches previously organized train schedule information including train-specific route information, operating time information, vehicle entry/exit information, or train information at the time of business start (S110, S120).

열차 스케줄링 시스템(100)은 열차 스케줄 정보에 기초하여 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘 또는 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행한다(S130). The train scheduling system 100 performs a vehicle-based scheduling heuristic algorithm or a train-based scheduling heuristic algorithm based on train schedule information (S130).

차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 복수의 차량 중 차량 순서에 따라 차량이 배치될 최적 열차를 순차적으로 할당하는 것으로서, 하기 수학식 1에 의하여 정의되는 최적 조건을 만족하는 열차를 선택한다. The vehicle-based scheduling heuristic algorithm sequentially allocates optimal trains in which vehicles are to be arranged according to vehicle order among a plurality of vehicles, and selects a train that satisfies the optimum condition defined by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서, i(v)는 차량 편성 [v]의 운용 행로에 포함되는 열차 번호, ST(i)는 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 시발역 출발 시각, ET(i)는 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 종착역 도착 시각, TR(i)는 열차 스케줄 정보 중 열차[i]의 최소 반복 시분,

Figure pat00002
는 보유 중인 차량편성 번호의 전체 집합 중 현재 미할당 차량 번호 집합,
Figure pat00003
는 열차 스케줄 정보 중 현재 미할당 열차 번호 부분 집합을 각각 나타낸다. In Equation 1, i(v) is the train number included in the operating route of the vehicle organization [v], ST(i) is the departure time of the starting station of the train [i] among train schedule information, and ET(i) is the train schedule information. The arrival time of the final station of the middle train [i], TR(i) is the minimum repetition time and minutes of the train [i] in the train schedule information,
Figure pat00002
Is the set of currently unassigned vehicle numbers among the entire set of vehicle code numbers in possession,
Figure pat00003
Denotes a subset of currently unassigned train numbers among train schedule information.

이와 같이, 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 시발역 출발 시각, 종착역 도착 시각 및 최소 반복 시분에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 열차를 선택한다. In this way, the vehicle-based scheduling heuristic algorithm selects a train whose subtraction result for the starting station departure time, the destination station arrival time, and the minimum repetition time portion is the minimum value based on the train schedule information.

즉, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 제1 차량(v1)을 중심으로 제1 열차(i1)를 선택한 후에 최적 조건을 만족하는 제8 열차(i8)를 선택한다. 이러한 열차 선택 과정을 열차의 영업 개시 시간부터 영업 종료 시간까지 반복하여 제1 차량(v1)에 대한 운용 스케줄 정보를 완성한다(S140, S150). 제2 차량(v2)도 제1 차량(v1)의 운용 스케줄 정보를 완성하는 과정과 동일한 과정을 반복하여 제2 차량(v2)에 대한 운용 스케줄 정보를 완성한다.That is, as shown in FIGS. 4 and 6, the vehicle-based scheduling heuristic algorithm selects the first train i 1 based on the first vehicle v 1 and then selects the eighth train i Select 8 ). This train selection process is repeated from the business start time of the train to the business end time to complete the operation schedule information for the first vehicle (v 1 ) (S140, S150). The second vehicle (v 2 ) also repeats the same process as the process of completing the operation schedule information of the first vehicle (v 1 ) to complete the operation schedule information on the second vehicle (v 2 ).

한편, 열차 스케줄링 시스템(100)은 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행하는데, 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 하기 수학식 2에 의하여 정의되는 최적 조건을 만족하는 차량을 선택한다. Meanwhile, the train scheduling system 100 performs a train-based scheduling heuristic algorithm based on train schedule information, and the train-based scheduling heuristic algorithm selects a vehicle that satisfies the optimum condition defined by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

수학식 2에서, v(i) 는 열차 번호 [i]에 배차될 차량 편성 번호 [v]이고, V(i)는 열차 번호 [i]를 포함하여 이전에 차량 기지로부터 출고하여 본선에서 운행중인 차량 편성 번호의 부분 집합을 각각 나타낸다. In Equation 2, v(i) is the vehicle arrangement number [v] to be dispatched to the train number [i], and V(i) is the train number [i], including the train number [i] Each of the subsets of the vehicle code number is indicated.

열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 시발역 출발 시각, 종착역 도착 시각 및 최소 반복 시분에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 차량을 선택한다. The train-based scheduling heuristic algorithm selects a vehicle in which the subtraction result of the starting station departure time, the final station arrival time, and the minimum repetition time of the train is the minimum value based on train schedule information.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 제1 열차(i1)에 제1 차량(v1)을 배차하고, 제2 열차(i2)에 제2 차량(v2)을 배차하는 과정을 계속 진행하되, 다음 열차에 차량을 배차하는 과정 중에 선행 출고된 차량들 중 최적 조건을 만족하는 차량의 존재를 파악하여 다음 열차에 배차한다.That is, as shown in FIG. 4, the scheduling heuristic algorithm of the train based on the first vehicle on the first train (i 1) (v 1) to the dispatcher, and the second vehicle on the second train (i 2) (v 2 ) Continues the process of dispatching, but during the process of distributing the vehicle to the next train, the presence of a vehicle that satisfies the optimum condition among the previously released vehicles is identified and dispatched to the next train.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 제10 열차(i10)에 기 출고된 제1 차량(v1), 제3 차량(v3), 제5 차량(v5) 및 제7 차량(v7) 중에서 최적 조건을 만족하는 제1 차량(v1)을 배차한다. 만일, 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 기 출고된 차량들 중에서 최적 조건을 만족하는 차량이 존재하지 않은 경우, 차량 기지에서 신규 차량이 출고되는 것을 배차한다. For example, as illustrated in Figure 7, the scheduling heuristic algorithm of the train based on the first vehicle the factory based on the tenth train (i 10) (v. 1), the third vehicle (v 3), the fifth vehicle ( The first vehicle (v 1 ) that satisfies the optimum condition among v 5 ) and the seventh vehicle (v 7 ) is dispatched. If the train-based scheduling heuristic algorithm does not have a vehicle that satisfies the optimum condition among previously released vehicles, a new vehicle is dispatched from the vehicle base.

한편, 열차 스케줄링 시스템(100)은 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘과 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 각각 실행하여 차량 기반의 운용 스케줄링 정보와 열차 기반의 운용 스케줄링 정보가 산출되면, 차량 기반의 운용 스케줄링 정보와 열차 기반의 운용 스케줄링 정보를 비교하여 보다 유리한 조건을 가지는 운용 스케줄링 정보를 선택하여 적용한다. On the other hand, the train scheduling system 100 executes a vehicle-based scheduling heuristic algorithm and a train-based scheduling heuristic algorithm, respectively, to calculate vehicle-based operation scheduling information and train-based operation scheduling information. By comparing train-based operation scheduling information, operation scheduling information having more favorable conditions is selected and applied.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량의 반복 운행 절차를 설명하는 도면이다.8 is a diagram illustrating a procedure for repeatedly operating a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 차량의 반복(또는 회차) 운행은 철도차량이 중간 회차역 또는 중간 종착역에서 진행되고, 운용 스케줄링 정보에 최소 반복 시분(TR(in))의 조건을 고려해야 한다. 이때, 최소 반복 시분(TR(in))은 열차(in)에 배차되어 운행중인 차량(v(in))이 회차하는데 소요되는 시간이다. Referring to FIG. 8, in the repeated (or round) operation of the vehicle, a railroad vehicle is performed at an intermediate round station or an intermediate terminal station, and the condition of the minimum repetition time (TR(i n )) should be considered in the operation scheduling information. At this time, the minimum repetition time (TR(i n )) is a time required for the vehicle (v(i n )) dispatched to and operated by the train (i n ) to return.

기존의 철도 차량의 운행 스케줄링 방법에서는 TR(in)의 최소값 조건만을 고려하고 있지만, 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 TR(in)의 최대값을 하기 수학식 3에 의해 계산하여 상기 수학식 1 또는 수학식 2에 적용한다. In the existing railway vehicle operation scheduling method, only the minimum value condition of TR(i n ) is considered, but the scheduling heuristic algorithm calculates the maximum value of TR(i n ) by Equation 3 below, Apply to 2.

[수학식 3] [Equation 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

수학식 3에서, TR은 현장 실측에 의한 최소값,

Figure pat00006
은 최대값, H는 열차간의 편성 시간 차이인 운전 시격, m은 여객 운행에 사용되는 편성을 의미하는 총 사업 수 를 각각 나타낸다. In Equation 3, TR is the minimum value by field measurement,
Figure pat00006
Is the maximum value, H is the driving time difference between trains, and m is the total number of projects used for passenger operation.

스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 운용 스케줄 정보를 수립하는 과정에서 최대값(

Figure pat00007
)을 초과하는 반복 시간이 발생하는 경우, 해당 반복(또는 회차) 시점에서 해당 차량의 운용 행로를 종료하고, 차량의 입고 시행 정보를 운용 스케줄링 정보에 반영함으로써 해당 차량이 입고 조치되도록 한다. The scheduling heuristic algorithm uses the maximum value (
Figure pat00007
If a repetition time exceeding) occurs, the operating course of the vehicle is terminated at the time of the repetition (or round), and the vehicle's warehousing enforcement information is reflected in the operation scheduling information so that the vehicle is stocked and taken.

만일, 스케줄링 휴리스틱 알고리즘이 최대값(

Figure pat00008
)을 초과하는 반복 운행 스케줄을 수립하는 경우, 새로 도착하는 차량의 도착선이 부족해지는 회차선 용량 부족 현상이 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 수학식 3에 의한 최대 반복 시분을 고려함으로써 회차선 용량 부족 현상을 미연에 방지할 수 있다. If, the scheduling heuristic algorithm is the maximum (
Figure pat00008
If a repetitive operation schedule exceeding) is established, there is a high possibility that the capacity shortage phenomenon of the roundabout line becomes insufficient in which the arrival line of newly arriving vehicles is insufficient. Therefore, the scheduling heuristic algorithm can prevent the shortage of the line capacity in advance by considering the maximum repetition time according to Equation (3).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중간 회차 운행 절차를 설명하는 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating an intermediate turn operation procedure according to an embodiment of the present invention.

중간 회차 운행 방식은 일부 열차가 해당 노선의 종점까지 운행하지 않고 중간 회차역 또는 중간 종착역까지만 운행하도록 스케줄된 경우에 중간 종착역에서 회차 운행하는 것이다. 예를 들어, 도시철도 4호선 열차가 하행 사업에서 사당역이 종착역인 열차로 스케줄되어 사당역에서 중간 회차 운행을 수행할 수 있다. The intermediate round trip method is to run round trips at the intermediate terminal station when some trains are scheduled to run only to the intermediate round station or the intermediate terminal station without running to the end of the line. For example, in an urban railroad line 4 train going down business, Sadang Station is scheduled as the last train, and the intermediate round trip can be performed at Sadang Station.

도 9에 도시된 바와 같이, 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 열차 스케줄 정보에 기초하여 특정 열차의 노선 정보 중에서 중간 회차역이 있는지, 최종 도착역이 중간 종착역인지를 확인하여 중간 회송 노드가 설정된 경우, 시발역에서 종착역까지의 운행되는 사업 열차의 회차 운행 또는 차량 운행 확보를 위한 비사업 열차의 회송 운행 중 어느 하나의 운행 방식을 결정하는 중간 회차 의사결정 알고리즘을 수행한다. As shown in FIG. 9, the scheduling heuristic algorithm checks whether there is an intermediate turn station in the route information of a specific train based on the train schedule information, and whether the final arrival station is an intermediate terminal station, and when an intermediate return node is set, from the start station to the end station. The intermediate round decision-making algorithm is performed to determine any one operation method of the round trip operation of the business train that is operated or the return operation of the non-business train to secure vehicle operation.

일반적으로, 중간 회차 운행 방식은 비사업 열차의 회송 운행보다는 사업 열차의 회차 운행이 영업적인 측면에서 유리하므로 가능한 사업 열차의 회차 운행 방식으로 차량의 운용 스케줄 정보를 수립해야 한다. 따라서, 중간 회차 의사결정 알고리즘은 중간 종착역에 회차 설비가 설치되는 제1 조건, 중간 종착역에 회차 설비가 설치되고 회차 실행 시점에 회차 용량이 기설정된 여유 용량 이상이 되는 제2 조건 및 중간 종착역을 기점으로 열차의 진행 방향과 반대 방향으로 최소 반복 시분 및 최대 반복 시분을 만족하여 시발하는 열차가 존재하는 제3 조건 중 어느 하나의 조건을 만족하는 경우에 사업 열차의 회차 운행 방식으로 운용 스케줄링 정보를 수립한다.In general, in the middle round operation method, since round operation of a business train is more advantageous in terms of sales rather than a return operation of a non-business train, it is necessary to establish vehicle operation schedule information in the round operation method of a business train as possible. Therefore, the intermediate decision-making algorithm is based on the first condition in which the repeat facility is installed in the intermediate terminal station, the second condition in which the repeat facility is installed in the intermediate terminal station and the repeat capacity is equal to or greater than the preset spare capacity at the time of execution of the round, and the intermediate terminal station. As a result, when any one of the third conditions in which the train starts by satisfying the minimum and maximum repetition time minutes in the opposite direction to the direction of the train is satisfied, the operation scheduling information is established by the round trip operation method of the business train. do.

그러나, 중간 회차 의사결정 알고리즘은 제1 조건, 제2 조건 및 제3 조건을 모두 만족하지 못하는 경우, 비사업 열차의 회송 운행 방식으로 운용 스케줄링 정보를 수립한다.However, when all of the first condition, the second condition, and the third condition are not satisfied, the intermediate round decision algorithm establishes operation scheduling information in a return operation method of a non-business train.

회송 열차는 여객을 직접 취급하는 사업 열차와 구분되는 개념으로 여객을 직접 취급하지 않고, 차량 운용 행로를 확보할 목적으로 운행하는 비사업 열차이다. 이러한 비사업 열차는 사업 열차를 정상적으로 운영하기 위해 불가피하게 필요한 요소이다. 기존에는 비사업 열차의 회송 운행에 대한 운용 스케줄을 사용자가 수작업으로 작성하였지만, 중간 회차 의사결정 알고리즘은 영업 개시 및 영업 종료시점에 차량 기지 입출고 임시 열차, 검수 관련 차량 기지 입출고 임시 차량, 최대 반복 시분 제한에 따른 차량 기지 입출고 임시 차량에 해당하는 비사업 열차의 경우, 회송 자동 옵션으로 디폴트 설정한다. A return train is a non-business train that operates for the purpose of securing a vehicle operation route without handling passengers directly, as a concept that is distinct from business trains that directly handle passengers. These non-business trains are inevitably necessary to operate business trains normally. Previously, the operation schedule for the return operation of non-business trains was manually created by the user, but the intermediate round decision-making algorithm is a temporary train for entering and leaving a vehicle base at the beginning and end of business, a temporary vehicle entering and leaving a vehicle base for inspection, and the maximum repetition time share. In the case of a non-business train that is a temporary vehicle entering and leaving a vehicle base due to restrictions, the automatic return option is set as a default.

또한, 중간 회차 의사결정 알고리즘은 중간 종착역에서 종착 열차의 잔여 구간 회송을 위한 비사업 열차, 주박역 입출고 에러 메시지에 대응하기 위한 임시 열차, 차량 기지에서 차량 재고 부족시 흐름 보존 제약 유지를 위한 임시 열차에 해당하는 비사업 열차의 경우, 사용자 선택에 따라 회송 자동 또는 회송 수동으로 설정한다. In addition, the intermediate decision-making algorithm is a non-business train for returning the remaining section of the final train from the intermediate terminal station, a temporary train to respond to an error message entering and leaving the main station, and a temporary train to maintain the flow preservation restriction when the vehicle is out of stock at the vehicle base. In the case of non-business trains corresponding to, the automatic return or manual return is set according to the user's selection.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법이 옵션별 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 처리하는 절차를 설명하는 도면이다. FIG. 10 is a diagram illustrating a procedure of processing a scheduling heuristic algorithm for each option in an operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit of arrangement according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 열차 스케줄링 시스템(100)은 전용/혼용 옵션, 배속/비배속 옵션, 회송 옵션을 조합하여 상호 교차된 옵션별로 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 적용하고, 각 옵션별 운용 스케줄링 결과를 비교하여 투입 가능한 차량 수에 따라 수송량과 운행 횟수 등의 기설정된 열차 운행 계획에 적합한 최적의 운용 스케줄링 정보를 수립한다. As shown in FIG. 10, the train scheduling system 100 applies a scheduling heuristic algorithm for each option that is intersected by combining a dedicated/mixed option, a double speed/non-speed option, and a return option, and calculates the operation scheduling result for each option. In comparison, according to the number of vehicles that can be introduced, optimal operation scheduling information suitable for a preset train operation plan such as the amount of transport and the number of operations is established.

즉, 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은 열차 스케줄 정보에 기초하여 중간 회차역 또는 중간 종착역을 포함하는 중간 회송 노드가 설정된 경우 시발역에서 종착역까지의 운행되는 사업 열차의 회차 운행 또는 차량 운행 확보를 위한 비사업 열차의 회송 운행 중 어느 하나의 방식을 결정하는 회송 옵션, 열차 서비스 등급에 따라 상급 열차부터 하급 열차 순서로 스케줄을 수립하는 전용 방식 또는 상기 상급 열차와 하급 열차를 혼합하여 스케줄을 수립하는 혼용 방식 중 어느 하나의 방식을 결정하는 전용/혼용 옵션, 및 철도 차량 소속의 배속 배차 방식 또는 비배속 배차 방식 중 어느 하나의 방식을 결정하는 배속/비배속 옵션을 조합하여 상호 교차된 옵션별 운용 스케줄링 결과를 산출한다.In other words, the scheduling heuristic algorithm is the return operation of a business train running from the start station to the destination station or the return of a non-business train to secure vehicle operation when an intermediate return node including an intermediate round station or intermediate terminal station is set based on train schedule information. One of a return option that determines one method of operation, a dedicated method that establishes a schedule in order from upper to lower trains according to the train service class, or a mixed-use method that establishes a schedule by mixing the upper and lower trains. An operation scheduling result for each option is calculated by combining a dedicated/mixed option for determining the method, and a double/non-speed option for determining either the double-speed or non-double-speed assignment of the railroad vehicle.

1~8번의 옵션별 운용 스케줄링 결과를 상호 교차 검토하여, 투입 가능한 차량 수에 따라 승객 수송량, 운행 횟수, 운용 비용 최소화 등의 기설정된 열차 운행 계획에 부합되는 최적의 운용 스케줄링 정보를 수립한다. By cross-reviewing the operation scheduling results for each option 1 to 8, the optimal operation scheduling information is established according to the preset train operation plan, such as the amount of passengers transported, the number of operations, and minimization of operation costs according to the number of vehicles that can be input.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.The operation scheduling method of a railroad vehicle operating in a unit of arrangement according to the embodiment of the present invention described above may be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer such as a program module executed by a computer. have. Such recording media include computer-readable media, and computer-readable media may be any available media that can be accessed by a computer, and include both volatile and nonvolatile media, and removable and non-removable media. In addition, computer-readable media includes computer storage media, which are volatile and nonvolatile embodied in any method or technology for storage of information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data. , Both removable and non-removable media.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention do.

100: 열차 스케줄링 시스템
110: 통신 모듈 120: 메모리
130: 프로세서 140: 데이터베이스
100: train scheduling system
110: communication module 120: memory
130: processor 140: database

Claims (17)

열차 스케줄링 시스템에 의해 수행되는 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법에 있어서,
a) 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하는 열차 스케줄 정보가 제공되는 단계;
b) 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 복수의 차량 중 차량 순서에 따라 차량이 배치될 최적 열차를 순차적으로 할당하는 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행하는 단계; 및
c) 상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 열차의 영업 개시 시간부터 영업 종료 시간까지 반복 수행하여 차량별로 운용 스케줄링 정보를 완성하는 단계를 포함하되,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 열차를 선택하는 것인 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
In the operation scheduling method of a railroad vehicle running in a unit of formation performed by a train scheduling system,
a) providing train schedule information including train route information, operating time information, vehicle entry/exit information, or train information;
b) performing a vehicle-based scheduling heuristic algorithm that sequentially allocates an optimal train to be arranged according to a vehicle order among a plurality of vehicles based on the train schedule information; And
c) repeating the vehicle-based scheduling heuristic algorithm from the business start time to the business end time of the train to complete operation scheduling information for each vehicle,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm selects a train that satisfies an optimum condition in which a subtraction result for departure time information, arrival time information, and turnaround time information of the train is a minimum value based on the train schedule information. How to schedule the operation of railroad vehicles operating with
제 1 항에 있어서,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 하기 수학식 1에 의하여 정의되는 최적 조건을 만족하는 열차를 차량별로 선택하는 것인 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
[수학식 1]
Figure pat00009

i(v) : 차량 편성 [v]의 운용 행로에 포함되는 열차 번호
ST(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 시발역 출발 시각
ET(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 종착역 도착 시각
TR(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 최소 반복 시분
Figure pat00010
: 보유 중인 차량편성 번호의 전체 집합 중 현재 미할당 차량 번호 집합
Figure pat00011
: 열차 스케줄 정보 중 현재 미할당 열차 번호 부분 집합
The method of claim 1,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm selects a train for each vehicle that satisfies an optimum condition defined by Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure pat00009

i(v): Train number included in the operating route of vehicle organization [v]
ST(i): Departure time of the starting station of train [i] among train schedule information
ET(i): The arrival time of the final station of the train [i] among train schedule information
TR(i): Minimum repetition time and minutes of train [i] among train schedule information
Figure pat00010
: A set of currently unassigned vehicle numbers among the entire set of vehicle code numbers in possession
Figure pat00011
: A subset of current unassigned train numbers among train schedule information
제 2 항에 있어서,
상기 최소 반복 시분(TR(in)) 은 하기 수학식 2에 의해 계산되는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
[수학식 2]
Figure pat00012

TR: 현장 실측에 의한 최소값
Figure pat00013
: 최대값
H: 운전 시격
m: 총 사업 수
The method of claim 2,
The minimum repetition time (TR(i n )) is calculated by Equation 2 below. A method for scheduling an operation of a railway vehicle operating in a unit of arrangement.
[Equation 2]
Figure pat00012

TR : Minimum value by field measurement
Figure pat00013
: Maximum value
H: driving trial
m: total number of businesses
제 3 항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 최소 반복 시분(TR(in)) 이 상기 최대값(
Figure pat00014
)을 초과하는 경우, 차량의 반복 운행시 해당 차량의 운행을 종료한 후 해당 차량의 입고 시행 정보를 상기 운용 스케줄링 정보에 반영하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 3,
The step c),
The minimum repetition time (TR(i n )) is the maximum value (
Figure pat00014
), when the vehicle is repeatedly operated, the warehousing enforcement information of the vehicle is reflected in the operation scheduling information after ending the operation of the vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은,
상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 중간 회차역 또는 중간 종착역을 포함하는 중간 회송 노드가 설정된 경우, 시발역에서 종착역까지의 운행되는 사업 열차의 회차 운행 또는 차량 운행 확보를 위한 비사업 열차의 회송 운행 중 어느 하나의 운행 방식을 결정하는 중간 회차 의사결정 알고리즘을 수행하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 1,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm,
When an intermediate return node including an intermediate return station or an intermediate terminal station is set based on the train schedule information, either the return operation of the business train running from the start station to the final station or the return operation of a non-business train to secure vehicle operation The operation scheduling method of a railway vehicle operating in a unit of organization, which is to perform an intermediate decision-making algorithm that determines the operation method of
제 5 항에 있어서,
상기 중간 회차 의사결정 알고리즘은,
상기 중간 종착역에 회차 설비가 설치되는 제1 조건, 상기 중간 종착역에 회차 설비가 설치되고 회차 실행 시점에 회차 용량이 기설정된 여유 용량 이상이 되는 제2 조건 및 상기 중간 종착역을 기점으로 열차의 진행 방향과 반대 방향으로 최소 반복 시분 및 최대 반복 시분을 만족하여 시발하는 열차가 존재하는 제3 조건 중 어느 하나의 조건을 만족하는 경우 상기 사업 열차의 회차 운행 방식을 결정하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 5,
The intermediate round decision algorithm,
A first condition in which a rounding facility is installed at the intermediate terminal station, a second condition in which a rounding facility is installed at the intermediate terminal station, and the rounding capacity is equal to or greater than a preset spare capacity at the time of execution of the round, and the direction of the train from the intermediate terminal station If any one of the third conditions in which a train starting by satisfying the minimum repetition time and maximum repetition time in the opposite direction is satisfied, the operation method of the business train is determined. How to schedule the operation of railway vehicles.
제 6 항에 있어서,
상기 중간 회차 의사결정 알고리즘은,
영업 개시 및 영업 종료시점에 차량 기지 입출고 임시 열차, 검수 관련 차량 기지 입출고 임시 열차, 최대 반복 시분 제한에 따른 차량 기지 입출고 임시 열차에 해당하는 비사업 열차의 경우, 회송 자동 옵션으로 디폴트 설정하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 6,
The intermediate round decision algorithm,
In the case of non-business trains corresponding to vehicle base entry and exit temporary trains, vehicle base entry and exit temporary trains related to inspection, and vehicle base entry and exit temporary trains subject to the maximum repetition time limit, the default setting is the automatic return option. , How to schedule the operation of railroad vehicles operating in unit of organization.
제 6 항에 있어서,
상기 중간 회차 의사결정 알고리즘은,
상기 제1 조건, 제2 조건 및 제3 조건을 모두 만족하지 않은 경우 상기 비사업 열차의 회송 운행 방식을 결정하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 6,
The intermediate round decision algorithm,
If all of the first condition, the second condition, and the third condition are not satisfied, the return operation method of the non-business train is determined.
제 8 항에 있어서,
상기 비사업 열차의 회송 운행 방식은,
상기 중간 종착역에서 잔여 구간 회송, 주박역 입출고 에러 메시지 대응 회송 또는 차량 기지에서 차량 재고 대응 회송에 대응되는 비사업 열차의 경우, 사용자 선택에 따라 회송 자동 또는 회송 수동으로 설정하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 8,
The return operation method of the non-business train,
In the case of a non-business train corresponding to the return of the remaining section at the intermediate terminal station, the return to the main station station in/out error message, or the vehicle stock response at the vehicle base, the return is automatically set or the return is manually set according to the user's selection. A method of scheduling the operation of a running railroad vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 정보에 기초하여 열차 서비스 등급에 따라 상급 열차부터 하급 열차 순서로 스케줄을 수립하는 전용 방식 또는 상기 상급 열차와 하급 열차를 혼합하여 스케줄을 수립하는 혼용 방식 중 어느 하나의 옵션에 따라 상기 운용 스케줄링 정보를 수립하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 1,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm is one of a dedicated method of establishing a schedule in order from an upper train to a lower train according to the train service class based on the train information, or a mixed method of establishing a schedule by mixing the upper and lower trains. To establish the operation scheduling information according to any one option, the operation scheduling method of a railway vehicle operating in a unit of organization.
제 1 항에 있어서,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은,
철도 차량 소속의 배속 배차 방식 또는 비배속 배차 방식 중 어느 하나의 옵션에 따라 상기 운용 스케줄링 정보를 수립하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 1,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm,
The operation scheduling method of establishing the operation scheduling information according to one of an option of a double speed dispatch method or a non-speed dispatch method belonging to a railway vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은,
상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 중간 회차역 또는 중간 종착역을 포함하는 중간 회송 노드가 설정된 경우 시발역에서 종착역까지의 운행되는 사업 열차의 회차 운행 또는 차량 운행 확보를 위한 비사업 열차의 회송 운행 중 어느 하나의 방식을 결정하는 회송 옵션, 열차 서비스 등급에 따라 상급 열차부터 하급 열차 순서로 스케줄을 수립하는 전용 방식 또는 상기 상급 열차와 하급 열차를 혼합하여 스케줄을 수립하는 혼용 방식 중 어느 하나의 방식을 결정하는 전용/혼용 옵션, 및 철도 차량 소속의 배속 배차 방식 또는 비배속 배차 방식 중 어느 하나의 방식을 결정하는 배속/비배속 옵션을 조합하여 상호 교차된 옵션별 운용 스케줄링 결과를 비교하여 투입 가능한 차량 수에 따른 수송량, 운행 횟수, 운용 비용을 포함한 기설정된 열차 운행 계획에 부합되는 최적의 운용 스케줄링 정보를 완성하는 것인, 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
The method of claim 1,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm,
When an intermediate return node including an intermediate return station or an intermediate terminal station is set based on the train schedule information, either the return operation of the business train running from the start station to the final station or the return operation of a non-business train to secure vehicle operation. The return option that determines the method, the exclusive method of setting the schedule in the order of the upper train to the lower train according to the train service class, or the mixed method of establishing a schedule by mixing the upper and lower trains. /Mixed option, and a combination of the double speed/non-speed option that determines either the double speed assignment method or the non-speed assignment method belonging to the railroad vehicle, and compares the operation scheduling results for each crossed option according to the number of available vehicles. A method of scheduling the operation of a railroad vehicle operating in a unit of operation, which is to complete optimal operation scheduling information in accordance with a preset train operation plan, including the amount of transport, number of operation, and operation cost.
열차 스케줄링 시스템에 의해 수행되는 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법에 있어서,
a) 열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하는 열차 스케줄 정보가 제공되는 단계;
b) 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차 순서에 따라 차량 기지에서 출고된 복수의 차량 중 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 각 열차에 배차하는 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 수행하는 단계; 및
c) 상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 열차의 영업 개시 시간부터 반복 영업 종료 시간까지 수행하여 운용 스케줄링을 완성하는 단계를 포함하되,
상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하는 것인 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
In the operation scheduling method of a railroad vehicle running in a unit of formation performed by a train scheduling system,
a) providing train schedule information including train route information, operating time information, vehicle entry/exit information, or train information;
b) performing a train-based scheduling heuristic algorithm that selects a vehicle that satisfies an optimum condition among a plurality of vehicles released from the vehicle base according to the train order based on the train schedule information and dispatches the vehicle to each train; And
c) Completing the operation scheduling by performing the train-based scheduling heuristic algorithm from the business start time of the train to the repeat business end time,
The train-based scheduling heuristic algorithm selects a vehicle that satisfies an optimum condition in which a subtraction result for departure time information, arrival time information, and turnaround time information of a train is a minimum value based on the train schedule information. How to schedule the operation of railroad vehicles operating with
제 13 항에 있어서,
상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 하기 수학식 3에 의하여 정의되는 최적 조건을 만족하는 차량을 순차적으로 선택하여 해당 열차에 배차하는 것인 편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법.
[수학식 3]
Figure pat00015

v(i) : 열차 번호 [i]에 배차될 차량 편성 번호 [v]
V(i) : 열차 번호 [i]를 포함하여 이전에 차량 기지로부터 출고하여 본선에서 운행중인 차량 편성 번호의 부분 집합
ST(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 시발역 출발 시각
ET(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 종착역 도착 시각
TR(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 최소 반복 시분
Figure pat00016
: 보유 중인 차량편성 번호의 전체 집합 중 현재 미할당 차량 번호 집합
Figure pat00017
: 열차 스케줄 정보 중 현재 미할당 열차 번호 부분 집합
The method of claim 13,
The train-based scheduling heuristic algorithm sequentially selects vehicles that satisfy an optimal condition defined by Equation 3 below and dispatches them to the corresponding train.
[Equation 3]
Figure pat00015

v(i): The number of the vehicle to be assigned to the train number [i] [v]
V(i): A subset of the number of vehicle organization numbers that were previously released from the vehicle base and are operating on the main line, including the train number [i]
ST(i): Departure time of the starting station of train [i] among train schedule information
ET(i): The arrival time of the final station of the train [i] among train schedule information
TR(i): Minimum repetition time and minutes of train [i] among train schedule information
Figure pat00016
: A set of currently unassigned vehicle numbers among the entire set of vehicle code numbers in possession
Figure pat00017
: A subset of current unassigned train numbers among train schedule information
편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링을 위한 열차 스케줄링 시스템에 있어서,
편성단위로 운행하는 철도차량의 운용 스케줄링 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 메모리; 및
상기 프로그램을 실행하기 위한 프로세서;를 포함하며,
상기 프로세서는, 상기 프로그램의 실행에 의해,
열차별 노선 정보, 운행 시간 정보, 차량 입출고 정보 또는 열차 정보를 포함하는 열차 스케줄 정보가 제공되고,
상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 복수의 차량 중 차량 순서에 따라 차량이 배치될 최적 열차를 순차적으로 할당하는 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘 또는 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차 순서에 따라 차량 기지에서 출고된 복수의 차량 중 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 각 열차에 차량을 배차하는 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘을 영업 개시 시간부터 영업 종료 시간까지 반복 수행하고,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘 또는 상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘의 수행 결과를 비교하여 투입 가능한 차량 수에 따른 수송량, 운행 횟수, 운용 비용을 포함한 기설정된 열차 운행 계획에 부합되는 최적의 운용 스케줄링 정보를 완성하되,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 열차를 차량별로 선택하는 것이고,
상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 상기 열차 스케줄 정보에 기초하여 열차의 출발 시간 정보, 도착 시간 정보 및 회차 시간 정보에 대한 감산 결과가 최소값이 되는 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 해당 열차에 배차하는 것인 열차 스케줄링 시스템.
In the train scheduling system for scheduling the operation of railway vehicles operating in a unit of organization,
A memory in which a program for performing an operation scheduling method of a railway vehicle operating in a unit of organization is recorded; And
Includes; a processor for executing the program,
The processor, by executing the program,
Train schedule information including train route information, operating time information, vehicle entry/exit information or train information is provided,
Based on the train schedule information, a vehicle-based scheduling heuristic algorithm that sequentially allocates an optimal train to be placed in a vehicle according to a vehicle order among a plurality of vehicles, or a plurality of vehicles released from the vehicle base according to the train order based on the train schedule information A train-based scheduling heuristic algorithm that selects a vehicle that satisfies the optimum condition among the vehicles in and dispatches the vehicle to each train is repeatedly performed from the business start time to the business end time,
By comparing the results of the vehicle-based scheduling heuristic algorithm or the train-based scheduling heuristic algorithm, optimal operation scheduling information corresponding to a preset train operation plan including the amount of transportation, number of times, and operation costs according to the number of vehicles that can be input is provided. Complete,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm selects a train for each vehicle that satisfies an optimum condition in which a subtraction result for the departure time information, arrival time information, and rounding time information of the train is a minimum value based on the train schedule information,
The train-based scheduling heuristic algorithm selects a vehicle that satisfies an optimum condition in which a subtraction result for the departure time information, arrival time information, and turnaround time information of the train is a minimum value based on the train schedule information and dispatches the train to the corresponding train. The train scheduling system to do.
제 15 항에 있어서,
상기 차량 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 하기 수학식 1에 의하여 정의되는 최적 조건을 만족하는 열차를 선택하는 것인 열차 스케줄링 시스템.
[수학식 1]
Figure pat00018

i(v) : 차량 편성 [v]의 운용 행로에 포함되는 열차 번호
ST(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 시발역 출발 시각
ET(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 종착역 도착 시각
TR(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 최소 반복 시분
Figure pat00019
: 보유 중인 차량편성 번호의 전체 집합 중 현재 미할당 차량 번호 집합
Figure pat00020
: 열차 스케줄 정보 중 현재 미할당 열차 번호 부분 집합
The method of claim 15,
The vehicle-based scheduling heuristic algorithm selects a train that satisfies an optimum condition defined by Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure pat00018

i(v): Train number included in the operating route of vehicle organization [v]
ST(i): Departure time of the starting station of train [i] among train schedule information
ET(i): The arrival time of the final station of the train [i] among train schedule information
TR(i): Minimum repetition time and minutes of train [i] among train schedule information
Figure pat00019
: A set of currently unassigned vehicle numbers among the entire set of vehicle code numbers in possession
Figure pat00020
: A subset of current unassigned train numbers among train schedule information
제 15 항에 있어서,
상기 열차 기반의 스케줄링 휴리스틱 알고리즘은, 하기 수학식 2에 의하여 정의되는 최적 조건을 만족하는 차량을 선택하여 열차에 배차하는 것인 열차 스케줄링 시스템.
[수학식 2]
Figure pat00021

v(i) : 열차 번호 [i]에 배차될 차량 편성 번호 [v]
V(i) : 열차 번호 [i]를 포함하여 이전에 차량 기지로부터 출고하여 본선에서 운행중인 차량 편성 번호의 부분 집합
ST(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 시발역 출발 시각
ET(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 종착역 도착 시각
TR(i) : 열차 스케줄 정보 중 열차 [i]의 최소 반복 시분
Figure pat00022
: 보유 중인 차량편성 번호의 전체 집합 중 현재 미할당 차량 번호 집합
Figure pat00023
: 열차 스케줄 정보 중 현재 미할당 열차 번호 부분 집합
The method of claim 15,
The train-based scheduling heuristic algorithm selects a vehicle that satisfies an optimum condition defined by Equation 2 below and dispatches it to a train.
[Equation 2]
Figure pat00021

v(i): The number of the vehicle to be assigned to the train number [i] [v]
V(i): A subset of the number of vehicle organization numbers that were previously released from the vehicle base and are operating on the main line, including the train number [i]
ST(i): Departure time of the starting station of train [i] among train schedule information
ET(i): The arrival time of the final station of the train [i] among train schedule information
TR(i): Minimum repetition time and minutes of train [i] among train schedule information
Figure pat00022
: A set of currently unassigned vehicle numbers among the entire set of vehicle code numbers in possession
Figure pat00023
: A subset of current unassigned train numbers among train schedule information
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