[시스템시뮬레이션] Arena를 통한 지하철 개찰구 최적화

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2010.02.10 / 2019.12.24
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목차: 1. 주제 및 목적
1) 주제 선정 배경
2) 목적

2. 현재 시스템 문제점 파악 및 해결 방안
1) 현재 시스템 문제점 파악
2) 해결방안

3. 모델 범위 및 가정 사항
1) 모델 범위
2) 가정 사항

4. 시뮬레이션 모델 수립
1) 자료 수집 및 분석
2) ARENA 모델링

5. 타당성 검증

6. 해결방안 적용
1) 대안1 (출구6, 입구2)
2) 대안2 (출구7, 입구1)
3) 대안3 (출구4, 입구4)
4) 대안별 에니메이션

7. 결과 비교 및 분석
1) AS - IS Model
2) To - Be Model

8. 결론

본문내용: 2) 목적
숭실대입구역은 특정 시간대에 출근하는 사람들과 등교하는 학생들로 인해 많은 대기행렬이 발생하고 있다. 또한 역 특성상, 출구가 하나 밖에 없기 때문에 대기행렬이 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 우리는 이러한 문제점을 개선하여 대기행렬을 줄이고 이용객의 불편함을 덜어주려고 한다.

2. 현재 시스템 문제점 파악 및 해결방안
1) 현재 시스템 문제점 파악
숭실대입구역의 개찰구는 총 8개가 있으며, 사람이 많이 붐비는 시간대에 나가고 들어오는 개찰구를 고정시켜 두었다. 이 시간대에 승차 가능한 개찰구는 8개 모두이고, 하차가 가능한 개찰구는 5개이다. 즉, 총 5개의 개찰구가 양방향으로 출입이 가능하다. 단, 사람이 붐비지 않는 시간대에서는 모든 개찰구의 입출입이 가능하였다.
숭실대입구역은 평상시에는 승차고객이 많기 때문에 승차 가능한 개찰구가 더 많도록 편제되어 있으나, 오전 수업 시작 전 약 15분 동안은 하차고객이 급증하기 때문에 대기행렬이 발생하는 문제가 생기고 있다. 08:30부터 09:00까지의 열차 배차시간은 다음과 같다.
구 분
1회
2회
3회
4회
5회
6회
7회
8회
남성행
도착
8:30:00
8:33:00
8:37:00
8:41:00
8:45:00
8:49:00
8:53:00
8:57:00
출발
8:30:30
8:33:30
8:37:30
8:41:30
8:45:30
8:49:30
8:53:30
8:57:30

구 분
1회
2회
3회
4회
5회
6회
7회
8회
9회
10회
11회
12회
상도행
도착
8:32:00
8:35:00
8:37:00
8:40:00
8:42:00
8:44:00
8:47:00
8:49:00
8:51:00
8:53:00
8:56:00
8:58:00
출발
8:32:30
8:35:30
8:37:30
8:40:30
8:42:30
8:44:30
8:47:30
8:49:30
8:51:30
8:53:30
8:56:30
8:58:30

08:300부터 09:00까지 남성쪽으로 가는 지하철은 8회, 상도쪽으로 가는 지하철은 12회 운행하여 상도쪽이 더 많이 운행한다. 공교롭게도 어떠한 시간대에는 두 지하철의 배차시간이 겹치게 나와 있다. 이러한 관계로 매시간 많은 사람들이 내려 혼잡할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
또 다른 문제점으로는 개찰구가 고장나는 경우가 있었다. 대부분 5분 내로 고쳐져지는 단순한 에러현상 이었지만 이에 따른 대기행렬의 증가는 엄청나다.

2) 해결방안
문제점을 해결하기 위한 방안으로 다음과 같은 대안이 나왔다.

➀ 개찰구 개수 변경을 통해 대기행렬을 줄이도록 한다.
➁ 개찰구 시스템을 최적화 시킨다.

개찰구 개수 변경의 방안은 현실적으로 적용하는데 제약 요건이 많고 문제가 있기 때문에 개찰구 시스템의 최적화 방안을 선정하였다. 다음 그림과 같이 승차 게이트와 하차 게이트의 수를 조정하여 대기행렬을 줄일 수 있는 최적의 비율을 찾아보겠다.
입구
1
2
3
4
5
6
7
출구
7
6
5
4
3
2
1

현재 08:30~09:00까지 시간대에 승차가 가능한 게이트의 숫자는 8개이고 하차가 가능한 게이트의 숫자는 5개 이다. Arena를 통해 현재 대기행렬을 파악하고 더 나아가 승,하차 게이트의 다양한 변화를 시뮬레이션하여 최적의 승하차 게이트 비율을 찾아보겠다.

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