• Title/Summary/Keyword: 차량경로문제

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A Study of Solving the Generalized Vehicle Routing Problem Using Reinforcement Learning (강화학습 기반의 차량 경로 문제 일반화 방안 연구)

  • Jung, Chul-Hwan;Kim, Kwang-Su;Kim, Han-Sol
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2022.07a
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    • pp.705-707
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    • 2022
  • 본 연구에서는 기존 차량 경로 문제(Vehicle Routing Problem)의 범위를 확장시켜 일반화된 차량 경로문제(Generalized Vehicle Routing Problem)를 제시하고, 이 문제를 해결하기 위한 강화학습 모델을 제안한다. 기존의 차량 경로 문제는 depot에서 각 node(또는 각 node에서 depot)의 단방향만 존재해 제한된 문제만을 해결할 수 있었다. 이 한계점을 극복하기 위해 depot을 제외한 모든 node가 서로 연결된 형태의 일반화된 차량 경로 문제를 정의하고 이를 해결하고자 한다. 차량 경로 문제는 NP-hard 문제로 최근에는 강화학습을 이용해 이를 해결하고자 하는 모델이 연구되고 있다. 본 연구에서는 새로 정의한 일반화된 차량 경로 문제를 해결하기 위한 강화학습 모델을 제안한다.

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A Two-Stage Heuristic for Period Vehicle Routing : Minimizing the Fleet Size (소요차량을 최소화하는 기간차량경로 문제에 관한 2단계 발견적 기법)

  • Cho, Byeong-Min;Kim, Jun-Gyu;Lee, Dong-Ho
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.31 no.3
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    • pp.90-100
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    • 2008
  • 기간차량경로 문제는 차량용량제약을 고려한 차량경로문제를 다 기간으로 확장한 형태의 문제로 역방향 로지스틱스의 폐기물 혹은 재활용품 수거에 관련된 주요한 운영 문제들 중의 하나로 각 고객에 대해서는 계획기간 중에 방문해야 하는 횟수가 정해져 있어 방문날짜 조합을 결정해야 하며 주어진 방문날짜 조합 하에 각 기간의 차량경로도 결정해야 한다. 주요한 제약조건으로는 차량의 용량제약과 각 기간의 가용 시간제약이 있으며 소요차량의 대수를 최소화하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 대상 문제의 복잡도로 인하여 초기해를 구하고 그 해를 개선하는 2 단계 발견적 알고리듬을 제안하였으며 다양한 문제들에 대한 계산실험 결과 본 연구에서 제안하고 있는 발견적 알고리듬이 기존 알고리듬보다 우수함을 보였다.

Integrated GA-VRP Model for Multi-Supply Centers, Dongeui GA-VRP Solver (통합차량 운송경로계획모델)

  • 황흥석
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.12-17
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    • 2000
  • 본 연구에서는 다 물류센터 문제를 해결하기 위한 통합 차량운송계획모델의 연구로서 다음과 같은 3단계모델을 개발하였다. 첫 번째 단계로서 다 물류센터의 문제를 단일 물류센터 문제로 변환하는 단계로서 물류센터별 공급 가능한 수요지를 선정하기 위한 방법인 구역할당모델(Sector-Clustering Model)을 개발하였으며, 두 번째 단계에서는 구역할당이 이루어진 단일 물류센터별로 차량경로 계획문제를 해결하기 위하여 개선된 Saving 알고리즘을 개발하여 차량종류 및 운송능력 등을 고려한 차량경로계획모델 (VRP)을 개발하였다. 세 번째 단계에서는 차량경로별 차량운송거리 및 시간을 최소화하는 최적차량운송순서계획 모델 GA-TSP을 개발하였다. 또한 객체지향 프로그래밍기법(Object Oriented Programming)을 기반으로 하여 사용자를 위한 GUI-Type 프로그램을 개발하고 다 물류센터의 통합차량운송계획을 위한 실 예를 들어 본 모델의 우수성을 보였다.

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A Performance Evaluation of the Variations of Ant Colony Optimization for Vehicle Routing Problems with Time Windows (시간대 제약이 있는 차량경로문제를 위한 Ant Colony Optimization의 변형들의 성능평가)

  • Hong, Sung-Chul;Park, Yang-Byung
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.319-322
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    • 2004
  • 물류/택배업계의 공급사슬관리에서 차량에 의한 고객의 요구 서비스 시간대 만족은 고객의 재고수준을 낮추고 또한 서비스 수준의 향상에 매우 중요한 제약조건이다. 최근에 소개된 메타휴리스틱인 개미해법(Ant Colony Optimization: ACO)은 NP-hard 문제의 해공간 탐색에 있어서 상당한 장점을 가지고 있으나, 시간대 제약이 있는 차량경로문제(Vehicle Routing Problems with Time Windows: VRPTW)에 대한 적용은 아주 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 ACO 를 VRPTW에 적용하여 최선의 차량경로 해를 구하기 위한 여러 변형을 제시하고, 이들의 영향을 다양한 실험문제를 이용하여 분석하고자 한다. 계산실험 결과, 기본 ACO 에 여러 설계 요소들을 추가함에 따라 계산시간이 다소 증가하지만 보다 우수한 차량경로 해를 구할 수 있었다.

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A Hybrid Genetic Algorithm for Vehicle Routing Problem which Considers Traffic Situations and Stochastic Demands (교통상황과 확률적 수요를 고려한 차량경로문제의 Hybrid 유전자 알고리즘)

  • Kim, Gi-Tae;Jeon, Geon-Uk
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.28 no.5
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    • pp.107-116
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    • 2010
  • The vehicle travel time between locations in a downtown is greatly influenced by both complex road conditions and traffic situation that changes real time according to various external variables. The customer's demands also stochastically change by time period. Most vehicle routing problems suggest a vehicle route considering travel distance, average vehicle speed, and deterministic demand; however, they do not consider the dynamic external environment, including items such as traffic conditions and stochastic demand. A realistic vehicle routing problem which considers traffic (smooth, delaying, and stagnating) and stochastic demands is suggested in this study. A mathematical programming model and hybrid genetic algorithm are suggested to minimize the total travel time. By comparing the results considering traffic and stochastic demands, the suggested algorithm gives a better solution than existing algorithms.

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

  • Lee, Sang-Heon
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.22 no.7 s.78
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    • pp.107-117
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    • 2004
  • The growing demand for customer-response, made-to-order manufacturing and satisfactory delivery are stimulating the importance of commercial fleet management problem. Moreover, the rapid transformation to the customer-oriented multi-frequency, relatively small fleet, such as home delivery and Perishable goods, requiring prompt delivery and advanced real-time operation of vehicle fleets. In this paper we consider the vehicle routing problem(VRP) to minimize delivery completion time which is equal to the time that last customer wait for the vehicle in fleet operation. The mathematical formulation is different from those for the classical VRP which is minimizing cost/distance/time by running vehicles in manager's point of view. The key aspect of this model is not considering the return time from the last customer to depot in every vehicle path. Thereby, the vehicle dispatcher can afford to dynamically respond to customer demand and vehicle availability. The customer's position concerned with minimizing waiting time that may be applied for the delivery of product required freshness or delivery time. Extensive experiments are carried out to compare the performance of minimizing delivery completion time by using the ILOG Solver which has the advantage of solving quickly an interim solution very near an optimal solution. The experimental results show that the suggested model can easily find near optimal solution in a reasonable computational time under the various combination of customers and vehicles.

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

  • Choi, Kang-Hwa
    • 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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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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A Heuristic Search Algorithm for Vehicle Routing Problem with Mixed Delivery and Pick-up (배달과 수거의 혼합적재가 허용되는 차량경로문제의 발견적 탐색해법)

  • Chung, Eun-Yong;Park, Yang-Byung
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.315-318
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    • 2004
  • 지금까지 대부분의 물류시스템은 생산자에서 최종 소비자에 이르는 생산물품의 수${\cdot}$배송에만 집중되어 왔으나, 최근 산업계에서는 기존의 수송시스템에 역방향 물류시스템을 통합하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 배달화물과 수거화물이 혼합 적재되는 차량경로문제를 제안하고 이를 해결하기 위한 방안으로 유전알고리듬을 적용한 해법을 제시한다. 배달과 수거의 혼합적재를 허용함에 따라 고객지점에서는 적재된 혼합화물을 재배치하는 문제가 발생할 수 있다. 이 때 소요되는 적재화물의 재배치시간은 직관적인 수식으로 표현하였다. 유전알고리듬 개발과정에서 여러 가지 교차 연산자와 돌연변이 연산자들을 새롭게 고안하였다. 제안된 유전알고리듬 해법의 성능평가를 위하여 유사한 차량경로문제를 다루는 최신 알고리듬과 비교 계산실험을 수행하였다. 다양한 문제를 구성하여 실험한 결과, 제안된 유전알고리듬해법의 효과성이 입증되었다.

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A Location-based Real-time Re-routing Heuristic to Solve the VRPSPD (VRPSPD 해결을 위한 위치기반의 실시간 재경로 탐색 휴리스틱)

  • Cha, Sang-Jin;Lee, Kee-Sung;Yu, Young-Hoon;Jo, Geun-Sik
    • Spatial Information Research
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    • v.18 no.3
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    • pp.63-72
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    • 2010
  • The vehicle routing problem with simultaneous pick-up and delivery (VRPSPD) is a variant of the vehicle routing problem (VRP) that customers require simultaneously a pick-up and delivery service. The main objective of VRPSPD is to minimize a cost of routes satisfying many constraints. Traditional VRPSPD have been dealt with a static environment. The static environment means that a routing data and plan cannot be changed. For example, it is difficult to change a vehicle's routing plan so that a vehicle serves the pick-up demands of new customers during the delivery service. Therefore, traditional approach is not suitable for dynamic environments. To solve this problem, we propose a novel approach for finding efficient routes using a real-time re-routing heuristics based on the Location Based Service (LBS). Our re-routing heuristics can generate a new route for vehicle that satisfies a new customer's demand considering the current geographic location of a vehicle. Experimental results show that our methodology can reduce the traveling cost of vehicles comparing with other previous methods.

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

  • Yun, Tae-Sik;Kim, Kyung-Sup;Jeong, Suk-Jae
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.16 no.1
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    • pp.39-47
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    • 2007
  • The travel speed between two locations within the downtown differs according to time horizon and district. Also, There is delay time on numerous traffic signals and bottle neck areas. It has an influence on planning the vehicle routing. However, there are almost no studies focusing on delay time for distance and travel time between two locations among the existing researches for vehicle routing problem (VRP). In this paper, we approach the real VRP by designing the model which estimates the delay time for traffic signal and bottle neck areas. The results of computation experiment demonstrate that proposed method performs well and have better solution than other method not considering the delay time.

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