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과제기본정보

철도역사에서의 여객 유동 평가 프로그램 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 05TRPI-C043267-01
국가과학표준분류 1순위 None | None | None 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 -
3순위 None | None | None 과제유형 -
과제명 철도역사에서의 여객 유동 평가 프로그램 개발
주관연구기관 한국철도기술연구원
총괄연구 책임자 성명 남성원
소속 한국철도기술연구원 직위 실원
전화번호 031-460-5000 FAX 031-460-5814
총 연구기간 2005-06-30 ~ 2008-06-29
당해연도 연구기간 2005-06-30 ~ 2006-06-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 278,000,000 0 0 0 278,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 연구는 철도 역사에서의 Virtual 여객 유동 해석 프로그램 개발을 하는 것으로, 여객 공간 활용 선택에는 Space syntax기법, 여객 이동 모델로는 DEM 및 CA 모형을 이용하여 source프로그램을 개발하고, pre-post 프로그램으로 GUI 기반의 계산 전처리와 결과를 가시화 한다. 개발된 프로그램을 이용하여 현재 철도 역사에서의 여객 유동 현상을 파악하고, 최적 여객 동선 구축과 역사 구조 개선안 및 신설역 설계기준을 제시함으로서 화재와 같은 재해 발생시 효율적인 여객 대피 유도로 안전을 확보하고, rush hour시의 역 혼잡도를 경감시켜 대국민 서비스 향상을 기할 수 있다.
최종목표 주요 철도 혼잡역, 심층 지하역, 환승역의 여객 유동 현황 DB 구축과 주요 철도 역사 건물의 2D 및 3D CAD DB 구축을 통하여 여객 유동 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 이를 이용하여 철도 역사에서의 최적 여객 동선 개발과 여객 유동에 근거한 기존역의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침안을 제시함. 여객 유동 시뮬레이션 프로그램은 철도 역사에 대하여 공간 분석 기법인 Space Syntax 기법을 적용한 여객 이동 패턴 및 방향 설정과 이를 바탕으로 DEM 및 CA기법을 적용한 여객 이동 알고리즘을 융합하여 시제품을 개발하며, 3년간의 최종 연구기간이 종료되는 시점에는 상용화된 프로그램 개발되어 철도 현장에 적용할 수 있도록 주력함. 또한 철도 역사에서의 최적 여객 동선 개발과 여객 유동에 근거한 기존역의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침안을 제시하는 것은 특수한 환경에 놓인 철도 역사를 이용하는 여객들의 안전성 확보 및 쾌적성 증대에 주요한 파라메터가 되며, 철도 역사 개보수 및 신축시의 건설 비용과도 직접 관계되는 기술 개발이므로 철도, 교통, 건축 분야의 관련 전문 기술을 통합하여 수행함.
연구내용 및 범위 1차년도에는 주요 역사의 여객 유동 실태 조사와 주요 역사의 구조 분석 및 DEM, CA, Space Syntax 이론 정립을 위하여 관련 이론 자료 조사 및 분석과 철도운영 Data 및 현장 조사를 통한 여객 유동 현황 DB구축과 역사 구조의 2D 및 3D CAD DB구축 DEM, CA, Space syntax 해석 이론 정립 및 알고리즘 및 상호 연계 적용 방안 개발을 통한 1단계 source 프로그램 개발을 한다. 2차년도에는 주요 해석 대상의 철도 역사 모델링과 여객 유동 시뮬레이션 모델 개발 및 기본 현상 해석을 하며, 이를 가시화 할 pre-post 프로그램 개발 주요 내용이며, 이를 위하여 여객 유동 2D 및 3D 가시화 프로그램 개발과 DEM, CA, Space syntax를 이용한 통합시스템 모듈 개발을 pre-post 프로그램과 연계한다. 3차년도에는 상용 여객 유동 해석 프로그램 개발과 최적 역사 구조안 및 여객 유동 동선안 제시를 위하여 개발된 여객 유동 해석 프로그램을 현장에 적용하여 문제점 및 개선점을 보완하고 이를 바탕으로 기존 역사의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침을 마련한다. 구체적인 내용 및 범위로는 주요 철도 혼잡역, 심층 지하역, 환승역의 여객 유동 현황 DB 구축과 철도역사 건물의 2D 및 3D CAD DB 구축등의 기본 데이터를 여객 유동 시뮬레이션 프로그램 개발 및 pre-post 프로그램에 직접 활용하며, 여객 유동 시뮬레이션 프로그램은 철도 역사에 대하여 공간 분석 기법인 Space Syntax 기법을 적용한 여객 이동 패턴 및 방향 설정과 이를 바탕으로 DEM 및 CA기법을 적용한 여객 이동 알고리즘을 융합하여 시제품을 개발한다. 3년간의 최종 연구기간이 종료되는 시점에는 상용화된 프로그램 개발되어 철도 현장에 적용할 수 있도록 하며, 철도 역사에서의 최적 여객 동선 개발과 여객 유동에 근거한 기존역의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침안을 제시하여 특수한 환경에 놓인 철도 역사를 이용하는 여객들의 안전성 확보 및 쾌적성 증대에 기여하도록 연구 범위 및 내용을 설정함.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 주요 철도 혼잡역, 심층 지하역, 환승역의 여객 유동 현황 DB 구축과 주요 철도 역사 건물의 2D 및 3D CAD DB 구축을 통하여 여객 유동 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 이를 이용하여 철도 역사에서의 최적 여객 동선 개발과 여객 유동에 근거한 기존역의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침안을 제시함. 여객 유동 시뮬레이션 프로그램은 철도 역사에 대하여 공간 분석 기법인 Space Syntax 기법을 적용한 여객 이동 패턴 및 방향 설정과 이를 바탕으로 DEM 및 CA기법을 적용한 여객 이동 알고리즘을 융합하여 시제품을 개발하며, 3년간의 최종 연구기간이 종료되는 시점에는 상용화된 프로그램 개발되어 철도 현장에 적용할 수 있도록 주력함. 또한 철도 역사에서의 최적 여객 동선 개발과 여객 유동에 근거한 기존역의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침안을 제시하는 것은 특수한 환경에 놓인 철도 역사를 이용하는 여객들의 안전성 확보 및 쾌적성 증대에 주요한 파라메터가 되며, 철도 역사 개보수 및 신축시의 건설 비용과도 직접 관계되는 기술 개발이므로 철도, 교통, 건축 분야의 관련 전문 기술을 통합하여 수행함. 1차년도에는 주요 역사의 여객 유동 실태 조사와 주요 역사의 구조 분석 및 DEM, CA, Space Syntax 이론 정립을 위하여 관련 이론 자료 조사 및 분석과 철도운영 Data 및 현장 조사를 통한 여객 유동 현황 DB구축과 역사 구조의 2D 및 3D CAD DB구축 DEM, CA, Space syntax 해석 이론 정립 및 알고리즘 및 상호 연계 적용 방안 개발을 통한 1단계 source 프로그램 개발을 한다. 2차년도에는 주요 해석 대상의 철도 역사 모델링과 여객 유동 시뮬레이션 모델 개발 및 기본 현상 해석을 하며, 이를 가시화 할 pre-post 프로그램 개발 주요 내용이며, 이를 위하여 여객 유동 2D 및 3D 가시화 프로그램 개발과 DEM, CA, Space syntax를 이용한 통합시스템 모듈 개발을 pre-post 프로그램과 연계한다. 3차년도에는 상용 여객 유동 해석 프로그램 개발과 최적 역사 구조안 및 여객 유동 동선안 제시를 위하여 개발된 여객 유동 해석 프로그램을 현장에 적용하여 문제점 및 개선점을 보완하고 이를 바탕으로 기존 역사의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침을 마련한다. 구체적인 내용 및 범위로는 주요 철도 혼잡역, 심층 지하역, 환승역의 여객 유동 현황 DB 구축과 철도역사 건물의 2D 및 3D CAD DB 구축등의 기본 데이터를 여객 유동 시뮬레이션 프로그램 개발 및 pre-post 프로그램에 직접 활용하며, 여객 유동 시뮬레이션 프로그램은 철도 역사에 대하여 공간 분석 기법인 Space Syntax 기법을 적용한 여객 이동 패턴 및 방향 설정과 이를 바탕으로 DEM 및 CA기법을 적용한 여객 이동 알고리즘을 융합하여 시제품을 개발한다. 3년간의 최종 연구기간이 종료되는 시점에는 상용화된 프로그램 개발되어 철도 현장에 적용할 수 있도록 하며, 철도 역사에서의 최적 여객 동선 개발과 여객 유동에 근거한 기존역의 구조 개선 방안 및 신설역 설계 지침안을 제시하여 특수한 환경에 놓인 철도 역사를 이용하는 여객들의 안전성 확보 및 쾌적성 증대에 기여하도록 연구 범위 및 내용을 설정함.
연구성과 기술적 기대성과 ㅇDEM 및 CA 모형을 이용한 여객 이동 모델 적용 기술 향상
ㅇSS 기법을 이용한 여객 공간 사용 예측 기술 향상
ㅇSS와 DEM 및 CA 이론의 접목으로 인한 신기술 개발에 따른 세계적인 기술 경쟁력 확보
ㅇ철도역사의 공간 배치와 수직 및 수평동선에 대한 평가기술 확보
사회 경제적 파급효과 ㅇ해외 기술에 대한 의존도가 거의 100%인 해당 산업분야의 기술 자립도 향상 및 수입의존도 저감 효과
ㅇ도시 철도차량의 승하차 시간 단축으로 차량 표정속도 향상을 가져오며 그 결과 차량 운영 효율 증대
ㅇ역사의 복합화로 인한 철도 역사의 증가상태에 본 연구에서 개발된 기술을 적용하여 효율적인 공간배치?동선계획, DB구축 및 설계 기준 제공
ㅇ시뮬레이션을 통한 다중 이용 시설물의 안정성 평가가 가능하므로 기존 시설물의 개선을 통한 역사 화재 사고 및 기타 위급 상황시 이용자들의 안전한 대피와 인명 피해 최소화 가능
활용방안 ㅇ철도 역사에서의 재해시, 효율적인 여객 피난 경로 설정 도구로 활용
ㅇrush hour시의 여객 혼잡도 저감 방안 구축 자료로 활용
ㅇ철도역사의 다양한 공간 배치와 동선 계획 평가 도구로 활용
ㅇ기존 철도 역사 구조 개선 또는 신설역 공사시 설계 기준 자료로 활용
ㅇ타 교통시설 및 복합 건축물에서의 이용객 이동 평가에 응용 활용
ㅇ철도역사 및 기타 건축물의 가상 현실 시뮬레이션 도구로 확장 활용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 여객유동 공간구문론 가상현실 CA기법 이산요소법
영문 Passenger flow Space syntax Virtual Reality Cellular Automata Discrete element method
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