링크 간 상호관계를 고려한 고속도로 유지보수 사업선정 최적화 연구

Abstract

우리나라 고속도로 관리연장 중 노후연장의 비율은 점차 증가하고 있고 이에 따른 필요 예산 역시 증가하고 있으나 필요예산 대비 배정예산의 비율은 점차로 감소하고 있는 실정이다. 따라서 한정된 예산 내에서 경제성을 최대로 보장할 수 있는 최대 편익의 사업을 선정하는 것이 중요하다. 또한, 개별 사업 간의 비교가 아닌 도로 상호 관계를 고려한 네트워크 측면의 분석을 통해 네트워크 총 편익 최대화 방안이 필요하다. 본 논문에서는 대상 사업들 간의 상호관계를 고려한 네트워크 측면의 유지보수 최적화를 수행하고 객관적 지표인 경제성 분석을 적용한 제한된 예산 내에서의 총 편익 최대화 사업 선정을 목적으로 연구를 진행하였다. 기존 한국도로공사 산정식을 이용한 우선순위 방법과 본 연구에서 제시한 개별편익, 지표별 변화량에 따른 우선순위 선정 방안, 네트워크 총 편익의 최대화 방법을 이용하여 각 예산별 선정대안의 편익을 비교 하는 방법을 본 연구에 사용하였다. 도로간 상호관계를 고려한 네트워크 측면의 분석은 한정된 예산 내에서 최대 편익을 산정할 수 있으나 대상사업의 수가 증가할 경우 복잡도의 문제가 발생하여 유전자 알고리즘을 적용한 최적 대안을 선정하는 연구를 진행하였다. 예산별 대안선정 결과 개별편익 방안에 비해 지표별 변화량 방안은 상호관계의 영향으로 인접 혹은 영향을 크게 미치는 링크들이 대상사업으로 선정되고 선정대안의 편익이 높은 것을 확인하였다. 유전자 알고리즘을 통한 최대편익 분석의 경우 가장 높은 편익의 대안을 선정할 수 있는 장점이 있으나 우선순위 방안에 비해 분석시간이 길어 방안별 분석 시간의 차이가 있으므로, 현실적 상황에 맞는 방안을 이용하여 대안을 선정하는 것이 바람직하다고 판단된다. 전국 고속도로 네트워크 분석을 통해 지표별 우선순위 방안과 네트워크 편익 최대화 방안을 제시함으로서 향후 고속도로 유지보수 사업선정을 위한 자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.