• 대한교통학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.109-122
• /
• 2002

본 연구에서는 교차로의 비용 및 특성을 고려한 도로선형최적화 모형을 유전자 알고리즘(Genetic Algorithms)을 이용하여 개발하였다. 기존의 도로선형최적화 모형은 교차로 특성을 고려하지 못해서 실제 적용에 심대한 문제점을 내재하고 있다. 본 논문에서는 특정 도로선형에 교차로 건설의 필요가 있을 경우, 민감(Sensitive)하고 지배적인(Dominating) 교차로 비용 항목들 즉, 토공비용, 보상비, 포장비, 사고비용, 지체 및 연료소모비용 등의 산정이 시도되었다. 또한 비교적 우수한 도로선형 대안을 유전자 알고리즘을 이용한 탐색과정 중에서 비효율적으로 강제 퇴화시키는 단점 보완을 위한 교차로 국소 최적화 방법(Local Optimization of Intersections)이 개발되어 기존 모형을 보완하였다. 공간상의 도로선형은 매개변수적 묘사(Parametric Representation)를 통하여 구현하였으며 벡터운영(Vector Manipulation)을 통해 교차로비용 산정의 근간인 교차점과 다른 중요점들의 좌표를 찾을 수 있었다. 개발된 교차로 비용산정 모형이 보다 정밀하게 교차로 비용을 산정함이 증명되었으며 궁극적으로는 기존의 최적화 모형의 단점을 보완할 수 있음이 제시되었다. 또한, 새로이 제시된 교차로 국소 최적화 방법이 최적대안 탐색과정의 유연성을 증대하였으며, 결과적으로 효율적인 교차로의 유지에 기여함을 알 수 있었다. 제시된 교차로 국소 최적화 방법은 추후 단일노선이 아닌 도로망 최적화시의 기초를 제시함은 주목할 만 하다. 두개의 예제에서 도출된 최적노선 및 교차로 비용 등의 검토 결과, 도로상의 교차로 건설비용은 도로선형 최적화에 큰 영향을 미치는 실질적이며 민감한 비용 항목임이 검증되었으며 이는 도로선형최적화 모형이 교차로 비용을 반드시 검토 및 평가할 수 있어야 함을 반증한다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.159-179
• /
• 2006

도로의 구조 시설기준에 관한 규칙과 국도의 노선계획 설계지침에 준하여 실행되는 현행 노선선정방법과, 컴퓨터 발전과 함께 국내외에서 연구되고 있는 선형최적화 모형식으로 사례연구 구간의 도로 노선을 선정하여 노선 특성을 비교 분석해본 결과, 현행 노선선정방법은 단계별, 구간별로 순차적인 노선선정이 이루어지는 국지적 최적을 추구하나, 선형 최적화 모형식 선정방법은 모든 설계요소가 동시에 고려된 체계최적(System Optimal)의 노선탐색 능력이 있는 것으로 분석되었다. 또한 선형최적화 모형에서 기존 설계공종별 실제공사비로 비용함수를 보정하여 노선을 선정한 결과 현실에 부합되게 설계되었으며, 경제성이 높은(B/C=1.66) 대안 노선이 탐색되었다. 선형최적화 설계모형은 터널 종단에서 종단 경사가 변화하는 등 보완될 점이 있음에도 타당성조사와 기본설계단계에서 노선선정 도구로서 설계시간 및 비용단축, 다양한 대안 노선의 검토 등의 많은 장점을 지니고 있음이 확인되었다.

• 대한교통학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.43-54
• /
• 2004

본 연구에서는 인공지능(Artificial Intelligence)방법 중의 하나인 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 도로선형최적화 모형개발의 탐색엔진으로 활용하기 위한 핵심도구인 유전자 연산자(Genetic Operator)의 개발과 적용과정을 통해 그 특징과 유용성을 제시하였다. 균일돌연변이 연산자, 직선돌연변이 연산자. 비균일 돌연변이 연산자, 전체 비균일 돌연변이 연산자 등 4개의 돌연변이 연산자가 탐색영역(Search space)의 가능한 모든 부분을 탐험(Exploration)하기 위해 적용되었으며, 단순교차 연산자, 두 개의 점을 이용한 교차 연산자, 산술교차 연산자, 학습교차 연산자 등 4개의 교차 연산자가 노선대안의 우수한 유전형질을 다음세대에 효과적으로 전달(Exploitation)하기 위해 시험되었다. 사례연구와 민감도 분석과정을 통해 유전자 알고리즘 및 개발 적용된 8개 유전자 연산자의 도로선형최적화과정 도입이 우수한 노선대안을 빠르고 효과적으로 탐색함을 알 수 있었으며, 돌연변이 연산자와 교차 연산자의 효과적 조합이 상호보완기능을 통해 탐색능력의 향상에 큰 영향을 끼치는 것으로 파악되었다. 또한, 개발 적용된 연산자 이외에도 새로운 연산자의 개발 가능성이 무한하며, 이는 도로선형최적화에 유전자 알고리즘의 적용이 타당함을 반증함도 주목할 만하다.

• 한국도로학회지:도로
• /
• 제4권3호
• /
• pp.4-15
• /
• 2002

• 대한교통학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.185-185
• /
• 2002

• 한국측량학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.367-374
• /
• 2002

주요 간선도로의 유지관리는 도로 발전 과정의 계획 단계에서 고려되어야 하는 중요한 문제이다. 많은 도로 유지 관리 시스템들이 좀더 효율적인 의사 결정을 통해 정밀하게 유지보수 비용과 도로포장 비용을 산정 할 수 있도록 개발되었지만 이러한 시스템은 유지관리 비용을 줄이는데 별다른 도움을 주지 못했다. 본 연구에서는 도로 계획 단계에서 도로 설계의 특성들을 최적화함으로써 도로의 설계 수명동안 발생하는 유지보수 관리비용을 감소시켰으며, 절성토면의 경사에 비중을 두고 유지보수 비용을 최소화 할 수 있는 설계변수들에 기초한 초기비용 및 유지보수 비용을 공식화하였다. 도로 유지보수비용은 측면경사와 도로 횡단폭 그리고 연 평균 일일 교통량으로 표현되었다. 적용된 모델지역은 충북 청주-상주간의 실제 지형 데이터베이스를 사용하였으며, 도로 선형 결정시 도로 유지보수 비용과 토질 특성의 민감한 사안들을 조사하기 위해 제시하였다. 결과는 도로 유지보수 비용과 토질 특성은 도로선형 최적화에 중요한 고려사항임을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.1-8
• /
• 2011

도로 공사나 토지 공사에서 대규모 절성토 개발 시 설계되는 토량이동계획에서 호수나 습지와 같이 이동불가능한 제척지를 고려해 최적 토량이동 경로 계산 알고리즘을 제안한다. 대규모 절성토 내 토량의 이동계획 수립은 운반단가에 많은 영향을 미치므로 사전에 토량이동계획을 수립해야한다. 선형계획법을 이용한 토량이동 최적화에 대한 연구는 있었으나 이동불가능한 제척지에 대한 영역을 고려한 토량이동 최적화에 대한 연구와 시스템 구현은 없었다. 대부분의 경우는 설계자가 제척지를 고려해 수작업으로 토량이동경로를 조정하고 있다. 본 논문에서 제시한 모델은 먼저 제척지 영역을 평면다각형 위상정보로 변환한 후 $A^*$알고리즘을 이용하여 여러 가시점 경로를 계산한다. 이 경로에 선형계획법을 이용하여 토량이동 최적화를 위한 최소비용 경로를 얻는다. 본 논문에서는 최적 토량이동 설계시스템을 실현함으로써 제시한 모델의 타당성을 입증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.438-440
• /
• 2022

산업 현장에서 인력으로 작업할 수 있는 물리적 한계를 극복하기 위해 특수 목적 차량 작업 시 차량의 넘어짐 방지와 차체 보호를 위해 아웃트리거를 착지시키는데 도로 상태에 따라 사용자가 직접 최적화를 수행하는데 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 도로 표면 상태를 신속하게 판단하여 아웃트리거 수직 및 수평 전개 착지 시 시간 소모, 안전사고 발생을 낮추기 위해 시멘틱 분할을 이용한 도로 표면 상태를 분석하는 연구를 수행하였다. 13가지로 구분된 도로 표면 상황에 대하여 DeepLabV3+를 통해 실험한 결과 픽셀 성능0.7819, mIoU 0.7085 결과를 도출하였다.

• 대한교통학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.21-33
• /
• 1988

부적정한 도로포장 구조물의 설정 및 유지보수의 적정관리 미흡으로 표면의 피해와 소성변형이 장기간 발생된다. 이로 인한 가요성 통제 구조물의 파괴 원인은 일반적으로 포 장재료의 동질성, 선형탄성 상태의 가정 하에서 분석되었다. 그러나 아스팔트 재료의 특성은 엄밀히 분석해서 완전한 선형탄성이라고는 볼 수 없음은 잘 알려져 있다. 따라서 근본적으 로 포장체의 수명과 파양 예측에 오류 발생가능성이 높다 하겠다. 금번 연구는 이와 같은 종전의 경험적인 선형탄성 방법이 아닌 탄성일소성 상태하의 격자(mechano-lattice) 이론이란 새로운 기법을 도입하였다. 특히 마이너(Miner's Law) 이론의 누적손실과 확률을 적용하여 포장체의 피노수명과 손실을 예측할 수 있다. 금번 이론은 실제로 호주 빅토리아주의 멜보른(Melbourne)시 일부 지역구간을 모형으 로 선정되었다. 분석결과 가장 최적화된 도로포장 각층의 두께와 재료 선정을 하기 위하여 일정기간의 교통량, 상대적 손실지수와 잔여응력 및 표면 변위, 대기온도 그리고 습도의 영 향을 종합적으로 고려하여야 한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권5호
• /
• pp.2033-2040
• /
• 2013

선형 설계 시 고려해야 할 수많은 정량적 또는 정성적인 인자들에 대하여 최신 IT기술을 접목하고 컴퓨터의 빠른 연산기능을 이용하여 단시간에 좀 더 많은 선형을 검토할 수 있는 선형 최적화 기술은 그동안 주목할 만 한 발전을 이루어 왔다. 특히 선형 최적화시 정량적인 설계요소의 정확한 반영과 수준 높은 성과품 출력에 대한 사용자의 요구는 설계기술자의 수준을 요구하는 단계에 이르렀다. 이런 요구사항에 부응하여 본 연구는 종단선형 최적화시 기존의 방식을 탈피한 보다 정밀한 Vertical Control Point(VCP) 적용구간을 탐색하고 설계에 적용할 수 있는 방안을 마련하였다. 이는 벡터방식을 이용한 VCP처리 기법으로 빠른 탐색 과 정확한 적용구간을 계산해 냄으로서 종전 래스터방식 결과와 비교해 보았을 때 보다 신뢰할 수 있는 종단선형을 도출할 수 있게 되었다. 특히 래스터 방식에 비해 벡터방식을 적용 할 경우 정밀도가 향상 되리라는 것은 주지의 사실이나, 선형최적화 기술의 선결조건인 처리속도를 저하시키지 않고 벡터방식을 적용 하였다는 것이 본 연구의 성과라고 할 수 있다.