유전 알고리즘을 이용한 지하철 역사 동선 분리 시스템의 효과 분석

Abstract

지하철 역사 내 계단, 통로, 그리고 에스컬레이터 등의 보행 시설물에서 발생하는 서로 다른 방향의 보행교통류간 상충은 보행자의 편의와 이동성을 감소시킨다. 또한, 각 시설물별 지체 시간과 대기 행렬의 증가를 수반함에 따라 역사의 이용효율을 저하시키게 된다. 이러한 현상은 보행교통류간의 동선이 겹치면서 발생하는 것으로 동선을 방향에 따라 적절히 분리해줄 경우 완화될 수 있다. 하지만 우선 동선 분리의 기준과 그 방법론에 대한 정립이 선행되어야 한다 할 수 있다. 본 연구에서는 계단, 통로 그리고 에스컬레이터로 분류되는 각 시설물의 입구를 기준으로 방향별 대기 행렬과 지체시간을 도출하였다. 이 때, 시설물의 보행교통류는 양방향으로 존재하므로 지체시간은 각 방향별 유입 인원에 따라 가중 평균한 값을 활용하였다. 또한 동선 분리 시스템의 운영을 최적화하기 위해 유전 알고리즘을 활용하여 보행자의 지체시간을 최소화하였다.

The conflict of opposing pedestrian traffic-flow in a subway station(made up of stair, passageway, and escalator) diminishes the convenience and mobility of its users. In addition, the station’s efficiency would be negatively affected by the growth of delay and queue length in pedestrian facilities. As these phenomena have been resulted by the overlapping in pedestrian’s traffic-line, the separation of it would alleviate these problems. For the criteria and methodology of separation, this paper has investigated the bi-directional queue length and delay on the entrance of each facility (stair, passageway and escalator). Since the pedestrian flow exists bidirectionally, we have used the weighted average by inflow rate for the delay value. For the optimization of the separation, the Genetic Algorithm has been utilized in order to minimize the delay.