교통지체비용을 고려한 하수관거정비 계획수립의 최적화

Abstract

.본 연구에서는 하수관거를 건설 또는 보수할 경우에 발생할 수 있는 교통지체비용을 산정하는 방법을 제안하였다. 또한 이를 유전자 알고리즘을 이용해 불명수처리비용, 관거보수비용, 유지관리비용과 함께 최소화하는 하수관거정비의 최적화문제를 수식화함으로써, 교통지체비용을 포함한 경우와 포함하지 않는 경우의 각 관거별 제안보수시기와 각 비용의 비교, 계획년도의 변동에 따른 하수관거정비비용의 변화 등에 대하여 평가하였다. 하수관거의 연장이 길수록 또 각 관거의 불명수량이 클수록 계획년도의 초반에 보수를 하거나, 그렇지 않을 경우 아예 계획년도 내에 보수하지 않으려는 경향을 강하게 보였다. 계획년도의 증가에 따라, 짧은 계획도 내에서 보수하지 않기로 산정되었던 관거도 대부분 보수하려는 경향을 보였다. 또한 계획년도의 변화와 교통지체비용의 포함유무에 관계없이 각 계획년도의 초기 25%에 해당하는 계획기간 내에서 상당수(28-49%)의 관거보수를 제안하게 됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 제안된 모델을 이용하여 교통지체효과를 고려한 더욱 장기적인 하수관거정비계획의 수립과 시행을 할 때 정책결정자와 엔지니어들이 더 넓은 안목을 갖고, 정책과 설계방법의 다양한 선택사항을 고려할 수 있을 것으로 기대된다.

In this study, a method was suggested to estimate the transportation disruption cost resulting from the implementation of sewer rehabilitation. Also, the optimization problem on sewer rehabilitation was formulated using genetic algorithm to minimize the sum of the infiltration/inflow treatment cost, sewer repair cost, sewer maintenance cost, and transportation disruption cost. The model-suggested sewer repair years and the costs between the cases of including and excluding the transportation disruption cost were compared. The effect of the change of the planning horizon on the sewer rehabili- tation cost was evaluated as well. As the length and the infiltration/inflow of the sewer line sections were increased, they were to be repaired at the initial stage of the planning horizon or never repaired during the period. The sewers that were suggested never to be repaired during the short planning horizon were suggested to be repaired during the longer plan- ning horizon. Regardless of the change of the planning horizons and the inclusion of transportation disruption cost, the repair of 28-49% of the sewer was proposed during the 1st quarter stage of the planning horizons (20 to 100 years). Using the model suggested in this study, it is expected for the decision makers and engineers to have the broader perspectives and consider various options of policy and design strategy in planning and implementing the sewer rehabilitation.