• 제목/요약/키워드: 차량경로모형

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위험물 수송을 위한 위험도 및 최적경로산정 -수도권 사례를 중심으로- (Estimation of Risk and Optimal Route to Transport Hazardous Materials -Application to Metropolitan Area-)

  • 조용성;오세창
    • 대한교통학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.75-89
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    • 1999
  • 위험물차량사고는 일반차량의 교통사고시 발생하는 인명피해, 재산피해, 교통지체 외에 부가적으로 환경적 영향에 의한 엄청난 인명 및 재산손실을 유발시킬 수 있다. 따라서 이러한 위험물차량사고를 예방하고 피해를 최소로 줄이기 위해서는 위험물수송경로의 신중하고 체계적인 결정이 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 본 연구는 위험물차량의 수송경로를 결정할 때 고려해야 할 여러 가지의 기준 및 목표에 따라 위험물수송경로를 설정하는 모형을 제시함으로써 위험물수송에 수반되는 위험을 최소화하면서 위험물차량의 통행시간, 거리, 비용 등을 최적화하여 위험물수송의 안전 및 운영효율성을 향상시키고자 한다. 먼저, 위험물 수송경로의 기준지표로 사용될 위험도를 나타내기 위해 사고율과 피해가능규모를 구하도록 사 고건수, 링크 주변노출인구, 링크상의 노출인구, 밀도 등을 변수로 하는 모형식을 제안하고, 두 번째로 위험물 수송을 위한 최적경로를 산출하기 위해 위험도와 통행시간을 목적함수로 하는 다목적계획모형을 제안하였고 기존의 최적경로 알고리즘을 적용하여 최적경로를 산출하였다. 마지막으로 실제 수도권지역을 대상으로 본 연구에서 제안한 모형을 적용하고 현재 일반적으로 사용되는 최단경로와 비교.분석하였다. 모형적용결과, 링크주변인구만을 고려하는 기존 모형에 비해 링크상의 인구를 함께 고려함으로써 좀더 실제적으로 교통상황을 충분히 반영한 피해규모를 산정하였다. 또한, 본 연구에서 제안한 위험도와 통행시간에 0.5의 비중을 주는 다목적모형이 기존의 위험도모형에 비해 충분한 안전성을 확보하면서 최소 4%, 최대 12%의 통행시간 개선의 효과가 있음을 나타냈다.

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위험물 소송을 위한 최적경로모형 개발 (The Development of Optimal Path Model for Transport of Hazardous Materials)

  • 조용성;오세창
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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    • pp.508-508
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    • 1998
  • 위험물 차량사고는 일반차량의 교통사고시 발생하는 인명피해, 재산피해, 교통지체 외에 부가적으로 환경적 영향에 의한 엄청난 인명 및 재산손실을 유발시킬 수 있다. 따라서 이러한 위험물차량사고를 예방하고 피해를 최소로 줄이기 위해서는 위험물수송경로의 신중하고 체계적인 결정이 필수적이라 할 수 있다. 외국의 경우, 위험물의 방출이 미치는 환경적 영향에 대한 인식이 확대되면서 위험물 수송시 응급처리에 관한 연구, 위험물 수송에 따른 위험도 평가에 관한 연구, 위험물 수송시 고려해야할 여러 조건에 관한 연구, 위험물 수송경로 설정에 관한 연구 등이 진행되고 있다. 반면에 우리 나라는 위험물차량관리와 사고처리에 대해 실시간적인 관리를 목표로 하는 국가차원의 계획을 수립하고는 있지만, 현재 이와 관련된 연구는 거의 없는 실정이다. 앞으로 산업발달에 따른 위험물수송량의 증가와 환경의식의 변화에 따라 위험물수송 및 사고처리 등에 관한 연구가 필요할 것이다. 따라서, 본 연구는 위험물차량의 운송경로를 결정할 때 고려해야 할 여러 가지의 기준 및 목표에 따라 위험물수송경로를 설정하는 모형을 제시함으로써 위험물수송에 수반되는 위험을 최소화하면서 위험물차량의 통행시간, 거리, 비용 등을 최적화하여 위험물수송의 안전 및 운영효율성을 향상시키고자 한다. 먼저, 위험물 수송경로의 기준지표로 사용될 위험도를 산정하기 위해 링크 주변노출인구, 밀도 등을 변수로 하는 모형식을 제안하고, 두 번째로 산정된 위험도를 기반으로 최적경로를 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 마지막으로 가상 네트웍에 본 연구에서 제안된 모형을 적용하고 현재 일반적으로 사용되는 최단경로와 비교·분석하였다.것은 운송거리와 운송비용이 각각 주요한 변수라는 것이다. 모형의 타당성을 검증하기 위해서는 logilikelihood 값을 구하여 $\rho$^2분석을 시행하였다. 여기서는 각 품목별로 $\rho$^2값이 약 0.15~0.3의 비교적 높은 수치를 보여주고 있으므로 모형의 설명력이 어느 정도 있다는 것이 아울러 증명이 되었다. 상관관계에 대한 분석에서는 영업용 차량간의 상관관계가 높게 나타났으며, 이는 곧 영업용 화물차량을 적재중량별로 구분하는 것이 별 의미가 없음을 의미한다. 다시 말하면 자가용 차량을 보유하고 있지 않은 회사는 다른 운송전문업체에 화물운송을 의뢰하게 되므로 출하중량에 따라 화물차량을 구분하는 것에 대해서 그다지 큰 고려를 하지 않는 것으로 해석할 수가 있다.적합함을 재확인함. 6. 혼잡초기를 제외한 혼잡기간 중 대기행렬길이는 밀도데이터 없이도 혼잡 상류부의 도착교통량과 병목지점 본선통과교통량만을 이용하여 추정이 가능함. 7. 이상에 연구한 결과를 토대로, 고속도로 대기행렬길이를 산정할 수 있는 기초적인 도형을 제시함.벌레를 대상으로 처리한 Phenthoate EC가 96.38%의 방제가로 약효가 가장 우수하였고 3월중순 및 4월중순 월동후 암컷을 대상으로 처리한 Machine oil, Phenthoate EC 및 Trichlorfon WP는 비교적 약효가 낮았다.>$^{\circ}$E/$\leq$30$^{\circ}$NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압

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유비쿼터스 기반의 적하와 하역 배송경로문제: u-MDPDPTW (Vehicle Routing Based on Pickup and Delivery in a Ubiquitous Environment : u-MDPDPTW)

  • 장용식;이현정
    • 지능정보연구
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    • 제13권1호
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    • pp.49-58
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    • 2007
  • 공급망의 물류흐름을 최적화하기 위해 여러 차고지를 기점으로 차량들이 다수의 적하와 하역장소를 거쳐 차고지로 돌아오는 최적의 배송경로를 계획하는 기존의 최적화모형 연구는 정수계획법(IP)에 기반을 둔 MDPDPTW(Multi-Depot Pickup and Delivery Problem with Time Windows) 모형이 있다. 이에 관한 연구들은 차고지의 차량들을 대상으로만 배송경로를 계획하기 때문에 운행 중인 차량을 고려할 때보다 효과적인 배송경로계획에 한계가 있다. 본 연구는 효과적인 공급망관리를 위하여 여러 차고지의 차량은 물론, 유비쿼터스 환경에서 배송화물과 운행 중인 차량상황을 포함한 배송상황을 기반으로 최적의 배송경로를 계획하는 IP기반 최적화모형인 u-MDPDPTW 모형을 제안하는데 그 목적이 있다. 또한, 기존 MDPDPTW 모형과 본 연구의 u-MDPDPTW 모형의 비교실험을 통하여 u-MDPDPTW 모형의 효과와 유용성을 보인다.

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차량경로문제의 경로분할모형에 관한 연구 (A Route-Splitting Approach to the Vehicle Routing Problem)

  • 강성민
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.57-78
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    • 2005
  • 차량경로문제의 Set-Partitioning 모형에 적용된 열생성 프로세스에서 차량경로를 생성하는 하위문제는 순회외판원 문제와 같은 combinatorial 구조를 가지므로 연산상의 어려움이 크다. 본 논문은 각 차량경로를 분할하여 하위문제에서 분할된 부분경로를 생성하는 경로분할모형을 소개한다. 열생성이 용이해지는 반면 주문제가 복잡해지는 단점이 있으나 이 모형은 set-partitioning 모형으로 다루기 힘든 크기의 VRP에 접근하도록 한다. 경로분할모형은 최대 199곳의 수요지를 갖는 Symmetric VRP의 실험문제에서 평균93.5%, 수요지수 최대 70곳의 Asymmetric VRP의 실험문제에서 평균 97.6%의 하한값을 도출해 특히 Asymmetric VRP의 경우에서 잘 알려진 다른 하한값 기법들보다 우수함을 보였다. 개발된 Branch-and-Price 프로세스로는 도출된 하한값을 사용하여 수요지 최대 48곳의Asymmetric VRP의 최적해를 구할 수 있었다. 경로분할모형은 성능이 비교되는 다른 모형과 달리 다른 크기의 차량을 다룰 수 있는 장점이 있고, Asymmetric VRP 문제에서는 현재 가장 우수한 하한값을 제시한다. 이러한 점에서 본 모형은 향후 연구가치가 있다고 판단된다.

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특송소화물 배송완료시간 최소화를 위한 차량경로문제 연구 (Study on Vehicle Routing Problem with Minimum Delivery Completion Time)

  • 이상헌
    • 대한교통학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.107-117
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    • 2004
  • 특송 소화물 수송은 상품의 생산과 소비에 직결되어 있으며 소비자에 대한 원활한 소화물 수송이 경제에 미치는 영향이 지대하므로 그 중요성은 날로 증대하고 있다. 특히, 소비자 중심의 다 빈도 소량 운송시대로의 전환과 택배 등 특송 소화물 운송 산업의 활성화에 대한 화물수송 증가추세에 비해 적절한 계획 및 정책이 결여되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 물류센터(단지)에서 모든 고객에게 수 배송을 가장 빠른 시간 내에 완료하여 고객이 서비스를 받기 위해 대기하는 시간을 최소화하는 차량경로를 결정하는 배송완료시간 최소화를 위한 차량경로모형을 제시한다. 본 연구에서는 마지막으로 방문을 받는 수요자의 대기시간을 최소화하는 개념으로서 생산문제와 비교하면 단위시간당 동일한 비용이 지출된다고 가정 할 때 모든 제품의 생산 및 판매까지의 총 비용을 최소화하는 것이 고전적인 차량경로문제라고 본다면 모든 제품의 생산완료 시점을 최소화하여 납기일을 단축시키는 것이 특징으로 볼 수 있다. 본 수리모형이 고전적인 차량경로문제와 구별되는 개념 중 하나는 각 차량의 마지막 방문수요지에서 물류센터로 복귀하는 시간은 고려하지 않으며 이에 따라 동일한 수요자를 방문하더라도 방문순서에 따라서 이동시간이 상이한 것과 또한 차량들이 방문하는 총 이동시간이 동일하더라도 경로 변경에 따라 모든 수요자 중 가장 마지막에 방문을 받는 수요자의 대기시간을 단축할 수 있다. 일반적으로 이러한 모형은 배송을 완료하는 시점이 중요시 되는 특송 소화물, 신문배송 문제, 신선함을 요하는 상품 또는 퀵 서비스 등 다양한 서비스 문제에 확대 적용할 수 있다. 제시된 모형은 ILOG Cplex 및 Solver를 활용하여 기존 차량경로문제와 비교하여 다양한 고객 및 차량 수에 대하여 최적해에 근접한 해를 쉽게 구할 수 있다.

고객의 서비스 수준을 고려한 차량경로문제의 발견적 해법 (A Heuristic Algorithm for Vehicle Routing Problem with Customer's Service Level)

  • 최강화
    • 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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    • 한국IT서비스학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.673-678
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    • 2007
  • 본 연구는 지리학적으로 산재해 있는 다양한 수요지점을 서비스할 수 있는 차량경로모델을 개발한다. 즉 다양한 수요지점을 구역으로 분할하여 각 수요지점의 수요량과 서비스 레벨을 고려하여 최적차량 운송계획 모형을 개발하는 데 있다. 본 연구 방법에서 사용된 접근 방법으로 먼저 단일 출발점에서 각 수요지점의 수요조건을 만족하는 범위 내에서 최소의 운반 거리 및 수요 조건을 만족하도록 각 서비스 지역을 할당하는 Clustering Algorithm을 개발하여 단일 구역별 최적의 이동 경로를 개발하였다. 그리고 각 수요지점별 수요량의 평균과 표준편차를 고려하여 새로운 Saving Algorithm을 기반으로 하여 운송 가능한 차량별 수요지점을 할당하였다. 또한 각 차량경로 구역별 서비스 레벨을 고려한 개선된 알고리즘을 사용하여 차량경로 문제의 근본적인 목적인 이동 거리(비용, 시간)의 최소화와 고객서비스 극대화를 동시에 달성하기 위한 최적 차량 운송 계획 모델을 개발하였다. 마지막으로 수치적 예제를 통해 본 연구에서 사용된 모델들과 기존 모델들과의 비교를 수행하였다.

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상호대차 요청 도서 운송량 최대화를 위한 차량 이동 방법 연구 (Vehicle Routing for Maximizing Interlibrary-Loan Requests under Time Constraints)

  • 임희종;이상복;박성재
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.237-253
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    • 2017
  • 상호대차 서비스 운영의 효율화를 위해서 시스템적 접근과 같은 다양한 방법이 모색되고 있다. 본 연구는 그 가운데 상호대차 대출 요청의 이용자 대기시간을 줄일 수 있는 운영관리 방법에 대해서 제시하였다. 지역 내 상호대차 대출의 이용자 대기 시간은 2~3일로 안내되고 있는데 이와 같은 대기가 발생하는 가장 큰 이유는 도서 배송 차량의 이동경로 및 도서 배송량 결정에 비효율성이 있기 때문이다. 이를 해결하기 위해 혼합정수계획모형이라는 수리적 모형을 통해 도서 배송량을 최대화할 수 있는 차량 경로이동 방법을 제시하였다. 그리고 실제 도서관의 상호대차 요구량 자료를 이용하여 하루 가용한 시간 별, 최적의 도서 이동 및 차량 경로 해법을 제안하였다.

동적 길잡이 장치를 위한 확률적 통행 배정 모형 개발에 관한 연구 (Stochastic traffic assignment Models for Dynamic Route Guidance)

  • 이승재
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1995년도 제28회 학술발표회
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    • pp.111-124
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    • 1995
  • 첨단 교통 체계(Intelligent Transport Systems)의 중요한 요소인 첨단 교통 관리 체계(Advanced Traffic Management Systems)의 성공 여부는 교통정보를 어떻게 제공하고 통제하는데 의존하다. 즉, 정보 제공 방식과 이데 대한 운전자의 반응을 정확하게 파악하고 예측하여야 ITS를 성공적으로 구축할 수 있다. 이 논문에서는 동적 차량 길잡이 장치의 효용성을 평가하기 위한 확률적 통행배정모형을 개발하는 것이다. 개발된 통행배정모형은 운전자의 동적행태조정(Dynamic Behavioural Adjustment)을 명백하게 확솔 과정(Stochastic Process)으로 표현하여 기존의 모형에 비해 통해자들의 행태를 더욱 실제적으로 반영한다. 특히, 각 통행자들에게 K개의 최소경로시간을 제공해줌으로 인하여 통행자의 노선선택에 대한 선택폭을 증가시켜준다. 통행경로의 선택폭의 증가는 쟁점으로 대두되는 문제(교통항제소에서는 차량 길잡이 보유 운전자에게 체계최적(System Optimum)와 이용자최적(User Equilibrium)중 어떠한 원칙하에 교통정보를 제공하여야 하는가에 대한 해결 방안이다. 왜냐하면 만약 교통급제소에서 운전자에게 통행정보를 체계 최상을 하기 위해 정보를 제공하고자 하면, 길잡이 장착 운전자는 더 이상 제공된 정보를 따르지 않고 자기 스스로의 경에 의해 이용자 최상을 달성하고자 할 것이다. 이 논문의 목적은 이러한 복잡한 통행자의 경로선택행위를 반영하는 확률적 평형 통행 배정 모형을 여러가지 통계기법을 도입하여 개발하는 것이다.

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도심지의 지체 시간을 고려한 차량 경로 계획에 관한 연구 (Vehicle Routing Problem with Delay Time in the Downtown)

  • 윤태식;김경섭;정석재
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.39-47
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    • 2007
  • 도심지내 이동시 지점 간 속도는 시간대와 해당 지점에 따라 차이가 발생한다. 또한 두 지점 사이에는 수많은 신호대기와 병목 구간 등으로 인한 지체가 빈번히 발생한다. 이러한 지체 시간은 차량 경로를 계획함에 있어서 상당히 중요한 요소로 작용한다. 하지만 기존 차량 경로 문제 중 지점 간 이동 거리와 이동 시간에 초점을 맞춘 연구에서 지점 이동시 발생하는 지체에 대해서는 연구가 활발히 진행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 지체 시간을 고려한 현실적인 차량 경로 문제에 접근한다. 이를 위해 신호 대기 간 발생하는 지체 시간과 병목 구간에서 발생하는 지체 시간을 추정하는 모델을 제시한다. 추정된 결과를 반영한 최적 차량 경로를 도출하여 지체 시간을 고려하지 않은 경로와 결과를 비교해 봄으로써 본 연구에서 제시하고 있는 방법이 우수하며 효율적임을 제시한다.

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패널티와 밀집형태의 배송지점을 활용한 효율적 차량경로 탐색 알고리즘의 개발 (Development of an Efficient Vehicle Routing Heuristic using Closely Located Delivery Points and Penalties)

  • 문기주;허지희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • 도시에서 수요지점간을 이동하는데 걸리는 시간은 출퇴근시간 및 낮시간대와 같이 시간대에 따라 차이가 발생한다. 또한 배송 경로 중 특정구간에는 아파트나 학교, 기업 등과 간이 배송점이 밀집되어 있어 차량이 이동속도에 영향을 받지 않는 수요지점들이 포함되어있다. 그러나 기존의 차량경로 문제에서는 이러한 차량의 이동속도에 시간대에 따라 정체현상 등을 감안하거나 밀집되어있는 수요지점의 특성 또한 고려되지 않고 있다. 이 밀집지점들의 특성을 파악하여 한 개의 큰 배송점으로 처리하면 고려해야할 배송지점의 수를 대폭 축소할 수 있다. 이러한 점에 착안하여 본 연구에서는 시간대에 따라 수요지점간 이동속도가 달라지는 동적인 환경을 고려하되, 밀집지역을 고려한 차량경로를 구성하는 효율적인 알고리즘을 개발하였다. 개발된 해법은 최적해와 컴퓨터시뮬레이션 모형을 구축하여 최적해와 비교해 봄으로써 그 수행도를 평가하였다.

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