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<학술연구>

단기 수요 예측 정보를 활용한 첨단항공교통 배터리 교환 스테이션의 자율 운영 의사결정 모델
An Autonomous Operation Decision Model for Advanced Air Mobility Battery Swapping Stations Using Short-Term Demand Forecast Information

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  • 발행기관
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) 바로가기
  • 간행물
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제28권 제4호 (2026.08)바로가기
  • 페이지
    pp.806-815
  • 저자
    이우람
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A491256

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원문정보

초록

영어
Maintaining stable operation of battery swapping stations under time-varying demand is an important issue in Advanced Air Mobility (AAM) operations. This study proposes a predictive control decision model that uses short-term demand information to proactively adjust swapping channels, charging resources, and available battery levels. Three operational strategies were compared: Fixed rule (S1), State response (S2), and Predictive control (S3). The system was modeled as a multi-resource service system with time-dependent aircraft arrivals, and each strategy was evaluated through 100 simulation replications under identical demand and facility conditions. The results showed that S3 reduced the average waiting time to 1.04 min, the waiting probability to 27.31%, and the battery shortage rate to 12.38%, corresponding to reductions of 98.32%, 64.39%, and 73.37%, respectively, compared with S1. In addition, S3 maintained fewer average active swapping channels and chargers than S2 while performing more frequent resource adjustments. These results demonstrate that short-term demand information can support proactive resource allocation and improve service performance and battery supply stability without simply increasing resource deployment.

목차

Abstract
1. 서론
2. 시스템 구성 및 자율 운영 모델
2.1 배터리 교환 스테이션의 시스템 구성
2.2 배터리 상태 변화 및 운영 제약
2.3 단기 수요 예측 정보 기반 자율 운영 구조
3. 시뮬레이션 설계 및 분석 방법
3.1 수요 및 기본 운영 조건
3.2 비교 운영 전략 및 자원 조정 규칙
3.3 반복 시뮬레이션 및 분석 방법
4. 분석 결과 및 고찰
4.1 운영 전략별 주요 성능 비교
4.2 운영 안정성 분석
4.3 운영 자원 조정 특성 분석
5. 결론
5.1. 고정 운영 방식의 성능 한계
5.2. 자원 조정에 따른 성능 개선
5.3. 예측 기반 자율 운영의 자원 조정 특성
5.4. 모델의 적용 범위 및 확장성
후기
References

저자

  • 이우람 [ Wooram Lee | Member, Division of Unmanned Aerial Vehicles, Kyungwoon University, Professor ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) [Korean Society of Mechanical Technology]
  • 설립연도
    1999
  • 분야
    공학>기계공학
  • 소개
    기계 관련 산업 분야에 관한 학술과 현장 적용 기술을 연구하고 교류하며, 이에 관련된 학문과 기술 발전 및 보급에 기여함으로써 과학과 기술의 진흥에 이바지함을 그 목적으로 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) [Journal of the Korean Society of Mechanical and Aviation Technology ]
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    1229-604X
  • eISSN
    2508-3805
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 550 DDC 620

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