우리나라 철도의 특징 중 하나는 다양한 특성을 가진 열차가 동일노선에서 운행하는것이다. KTX열차와 일반열차가 같은 노선에서 운행하거나, 모든 역에서 정차하는 전동열차와 KTX가 같이 운행하는 혼합형태의 열차운행이 많은 노선에서 이루지고 있다.
동일 노선에서 여러종류의 열차를 혼합해 운행할 경우 선로용량에 많은 영향을 미치게 된다. 선로용량은 운행하는 열차 간 서로지장을 주지않고 운행하는 열차횟수라고 이야기 할 수 있다. 이런 이유로 여러 종류의 열차가 동일한 선로에서운행하게 되면 선로용량은 현격하게 줄어들게 된다. 또한 동종의 KTX열차라도 정차열차와 통과열차의 조합에 따라 선로용량은 변화하게 된다. 운행시간, 운행속도의 차이가 많을수록 선로용량은 감소하게 된다. 그래서 최근 철도의 선로용량은 해당 노선을 운행하는 여러 종류의 열차를 어떻게 조합하는지에 따라 선로용량이 변화한다. 최근에 선로용량을 구하는 방식이 실제 운행하는 열차를 최적화하여 산정하고 있다.
우리나라 고속철도에 복수운영체계가 구축되었고 복수운영자가 고속열차를 운행하게 되어 선로용량배분의 중요성은 증대되고 있다. 우리나라의 선로배분은 경쟁체제가 일찍 도입된 유럽철도에 비하여 지식기반이 낮은 분야이다. 수도권 고속철도 개통에 따라 기존 고속철도와 합류지점인 평택-오송 구간에서 병목현상이 발생하게 된다. 이로인해 고속열차 운행횟수가 제약을 받게 되며, 운영사가 요구한 열차횟수를 수용할 수 없게 된다. 본 연구는 고속철도에 복수운영사가 요구한 열차운행횟수가 손실 없도록 하여 국민에게 편리한 철도교통서비스를 제공할 수 있는 선로배분방안을 마련하는 것이다.
복수의 철도운영사가 선로용량을 초과하여 제출한 열차운행계획에 대하여 해외철도의 선로배분 절차와 방법, 신호체계인 TVM-430 시스템, 기반 시설용량 및 운영사 차량보유량 등 제반여건을 분석하고 최적화 모델링방안을 마련하고 열차 DIA로 제시하여 합리적인 선로배분방안을 수립하였다. 앞으로 인천 및 수원정거장을 출발하는 고속열차가 운행하는 경우 운행횟수 증가에 따라 선로용량이 초과될 것으로 예상된다. 이에 따른 병목구간의 선로용량 해소 방안 마련도 편리 할 것으로 판단된다.