In this paper, we deal with a control strategy for solving the bus bunching effect. Previous studies assumed that the passengers’ arrival follows the Poisson process. However, if the passengers know the bus departure schedules in advance, they arrive at the stop in a non-uniform pattern. Therefore, we consider the non-uniform arrival pattern that occurs when the passengers determine their arrival time at the stop to minimize their waiting time based on the reliability of the buses’ scheduled departure time. It was experimentally shown that this arrival pattern induces the bus bunching. To solve this problem, we proposed a mathematical model that calculates the optimal holding time considering the passenger arrival pattern. The simulation experiments showed that the proposed model significantly reduce the headway variability compared to the existing heuristic control strategies. In addition, we observed that the effect of the bus control strategy gets greater as the passengers become more schedule-dependent. We confirmed the importance of increasing the passengers' reliability on the bus schedule as well as considering the passenger arrival pattern.
본 논문에서는 버스 몰림 현상을 해결하기 위한 제어 방안을 다룬다. 기존 연구들은 승객들의 정거장 도착이 푸아송 과정을 따르는 것으로 가정한다. 그러나 승객들이 버스 출발 스케줄을 미리 알고 있다면, 푸아송 과정이 아닌 균일하지 않은 형태로 정거장에 도착한다. 따라서 본 논문에서는 버스를 타기 위해 정거장에 도착하는 승객들이 버스의 예정된 정거장 출발 시간에 대한 신뢰도를 바탕으로 자신의 대기 시간을 최소화하도록 정거장에 도착하는 행동 패턴을 고려하였다. 우선, 이러한 승객들의 도착 패턴이 버스 몰림 현상을 심화시키는 것을 실험적으로 보였다. 이를 해결하기 위해, 승객 도착 분포를 고려하여 버스가 정거장에 추가로 정차해야 하는 최적 시간을 구하는 수학적 모델을 제안하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 제안하는 모델이 기존의 휴리스틱 제어 방법과 비교하여 버스 간격의 변동성을 확연히 감소시키는 것을 보였다. 또한, 승객이 스케줄에 의존적으로 도착할수록 버스 제어 전략의 효과가 더욱 크게 나타나는 것을 관찰하여, 승객의 도착 분포를 고려하는 것과 마찬가지로, 스케줄에 대한 승객 신뢰도의 중요성을 확인하였다.
