A Study on the Operational Scheduling for ROK's Navy Ships Using NSGA-II

This paper studies the problem seeking an efficient operational scheduling for battle ships in the Republic of Korea's navy. The ships' availability means that their main systems such as weapons, navigation and propulsion are in full operational readiness. If some of the major systems are not ready, then the ships should not be available for operations. It is required to maintain a high level availability under the limited resources as it determines the strength of ROK's navy. However, it will result in inefficiencies if some ships are operated without proper maintenance only to improve their availability. Thus, this study suggests the operational scheduling for two squadron ships that considers multiple objectives such as availability, overlapping maintenance, and deviation from available ships in a particular week. We applied NSGA-II algorithm to find better solutions for more efficient scheduling. The experiment result reached an efficient solutions after 1,500 generations. Two efficient operational schedules were compared on the basis of three multiple objectives among them.

NSGA-II를 이용한 한국해군 함정 운용계획에 대한 연구

본 연구는 한국해군의 함정 운용을 효율적으로 계획하는 문제이다. 가용성은 임의의 한 시점에 무장, 항해, 그리고 추진장비와 같이 함정 내 주요 시스템들이 작전운용 요구수준을 만족하는 상태로 정의할 수 있다. 제한된 자원 및 정비 시설 하에서 함정의 가용성을 극대화한다는 것은 대한민국 해군의 전투력 향상에 중요한 역할을 담당한다. 그러나 가용성의 극대화만을 추구한 나머지 일부 함정들을 무리하게 운용하여 해당함정의 집중 마모를 야기할 수 있다. 이는 다른 함정들에게도 영향을 미쳐 계획된 정비를 받지 못하여 전체적으로 함정의 가용성을 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 NSGA-II 알고리즘을 적용하여 함정별 가용기간을 평준화하고, 가용기간에 따른 정비확률을 고려한 효율적인 함정 운용 계획을 제시하였다. 실험 결과 1500세대 이후 안정화된 결과들을 도출하였다. 안정화된 결과들 중에서 2개의 결과를 선택하여 각 목적별로 차이점을 비교 제시하였다.