첨단 IT기술에 의한 열차운행계획의 상용화
시스템 개발

연구개발 개요

• 연구개요

    ° 열차운행계획기술을 체계적으로 관리하기 위한 네트워크 기반의 열차운행계획시스템을 패키지로 개발하고 공인 인증기관으로부터 성능 및 신뢰성 검증을 통한 국내외 수요 대체가 가능한 상용화 시스템을 개발함

• 연구 내용

    ° 열차운행계획 업무의 단계별 프로세스 체계화

    ° 프레임워크 기반의 단위 모듈별 시스템 제작 및 통합 시스템 개발

    ° 외부 공인인증의 품질 검증을 통한 시스템 성능 및 신뢰성 확보


연구개발 필요성

• 국내 상용화된 열차운행계획 시스템의 부재

    ° 현재 단일 기능 위주로만 상용화된 시스템이 일부 있으나 열차운행계획 전반의 업무를 지원할 수 있는 상용화된 시스템은 활용
      사례가 없으며, 이로 인한 기관별 중복개발과 과도한 예산지출 방지를 위해서 국가 R&D에 의한 시스템 개발이 필요

• 철도운영기관의 급속 확대

    ° 국가철도망 구축계획 등 국내외 정책변화와 국내외 철도시장규모 확대에 따라 기존 코레일 이외에 지자체 철도운영부서, 지하철운영
     기관, 경전철, GTX 운영기관 등 신규 철도운영기관들이 급속도로 확대되고 있으므로 이들을 위한 적합한 열차 운행계획시스템 개발이
     필요

• 철도업무의 복잡화 및 전문화에 따른 시스템 개발 한계

    ° 열차운행 업무의 특성상 차량, 토목, 궤도, 신호, 전기 등 여러 분야의 복합적인 요소를 포함하고 있기 때문에 이와 관련된 열차운행계
      획시스템을 개발하기 위해서는 유사 개발 경험실적이나 다양한 분야 전문가의 도움 없이는 개발이 불가능한 분야임으로 국가차원의
      실용화 개발지원이 필요

• 코레일 등 기타 기관 도입 및 대체 가능성

    ° 현재 철도운영기관은 SI 시스템과 단일 기능 시스템으로 운영되고 있음. 열차운행계획 상용화 시스템의 개발 성과물은 기존 코레일 등
      신규 운영기관의 열차운행계획시스템 대체 및 신규 수요가 분명히 기대 되며, 과제 기획단계에서 철도 운영기관을 대상으로 충분한
      수요조사를 하였음


연구개발 범위

• 표준업무정의서 및 정보체계정의서

    ° 열차운행계획 표준업무 정의서 및 정보관리체계 정의서 개발

      - 열차운행계획 공통업무 및 철도운영기관별 고유업무의 분류 및 정의

      - 표준업무정의서를 개발을 통한 열차운행계획시스템에 적용하기 위한 방법론 도출

• 통합열차운행계획 상용화 시스템

    ° 통합프레임워크 기반의 열차운행계획 단위모듈 기능고도화 및 상용화 시스템 구축

      - 열차운행계획의 단위 모듈별 프레임워크 기반으로 독립 또는 통합적으로 운용되도록 구축

      - 열차운행계획 관련 주요 이슈 및 개선목표를 도출하여 상용화를 위해 단계적으로 고도화 하여 개발

• 차량/승무 최적화 알고리즘

    ° 차량운행계획 및 승무일정계획 최적화를 위한 알고리즘 개발

      - 한정된 자원인 철도차량 및 승무원의 효율적 운용을 위해 열차운행계획 정보를 기반으로 차량 스케줄 및 승무원 일정계획을
        최적화하기 위한 알고리즘을 개발

      - 알고리즘 수행결과를 Test-Bed 시 ㈜에스알의 실제 운용데이터와의 비교.검증을 통해 적용성과 신뢰성 확보


연구개발 목표

• 열차운행계획 수립 업무의 신뢰성과 적용성을 높이기 위하여 통합프레임워크 기반으로 열차운행계획시스템이 단위시스템별 독립적으로 운용될 수 있도록 구축하고 수요처가 요구하는 성능시험 및 소프트웨어 공인인증을 통하여 신뢰성 확보 및 상용화 구현함


• 열차운행계획 업무의 단계별 프로세스 체계화 및 절차 재정립

• 프레임워크 기반의 단위 모듈별(TPS, 열차다이아, 차량/승무계획, 선로용량) 시스템 제작 및 통합시스템 개발

• 표준절차에 근거하여 시스템 시험(소프트웨어 성능 및 신뢰성 평가)를 통한 시스템 안정성 및 품질 인증


• 열차운행 업무분야 최고수준의 연구진 구성과 핵심기술의 단계적 고도화를 통한 상용화 기술로 전환


기대효과

• 고도화된 열차운행계획으로 운영기관의 효율성 증대

    ° 연구진 보유기술 반영, 차량 및 승무운영 최적화 알고리즘 자체기술 개발 및 적용 등 열차운계획시스템의 고도화된 기능 개선으로
       철도 운영기관의 업무 효율성 증대 가능


• 국내 첫 상용화 기술력 확보

    ° 기존 열차운행계획시스템의 개발은 일부 기능 개선이나 특정 철도운영기관의 맞춤형으로 개발되어 상용화가 되지 못하고 있음

    ° 이와 달리 본 과제는 실용화 및 상용화를 위한 국내 첫 열차운행계획시스템 개발 시도로써 체계화 된 기술 확보가 가능


• 패키지 상품을 통한 국내 열차운행계획시스템 기술 범용성 확보

    ° 열차운행계획시스템의 단위 시스템화 및 통합 기술을 통해 기존 및 신규 운영기관에서 분리해서 사용할수 있게 하여 철도운영기관별
       시스템 운영의 간소화 및 자체 보유 시스템과 연계성을 높임


• 중복 투자에 따른 과도한 예산 낭비 방지

    ° 국내외 철도 노선의 확장 계획에 따른 신생 철도운영기관들의 열차운행계획시스템 도입에 대한 중복 개발을 국가차원에서 사전에
       예방


• 해외 제품대비 경쟁력 확보로 철도 수주경쟁력 확대

    ° 해외 대비 복잡한 열차운행환경에 활용 가능한 열차운행계획시스템 개발 기술 확보로 동남아 등 철도 철도 인프라 신생국들의 철도
       프로젝트의 수주 경쟁에 우위를 선점