• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.29 no.2
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• pp.91-100
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• 2011

Hub network design for freight transportation is a decision process that determines hub locations together with freight transportation routes among shippers so as to ultimately minimize total logistics cost. This study presents the optimal location of hubs by strict hub network design policy with single allocation, which overcomes the limitation of Kim et al. (2008) that does not allow direct transportation among shippers. The greedy-interchange algorithm is employed for hub location decision process, and EMME/2 is adopted for the route searching process. Application of the processes to the nationwide highway network shows that the best hub locations in order are Seoul metropolitan, GyeongNam, Chung-nam, Jeon-Nam, Gyeong-Buk, Chung-Buk, and the locations are concentrated on the Seoul-Busan corridor. The strict hubnetwork design policy with single allocation increases the transportation distance but decreases the transportation cost by passing through the hubs instead of direct transportation. The reduction in total transportation cost can be achieved as the number of hubs increases, but the amount of the reduction gradually decreases because the cost reduction from the decrease in detour transportation distance between non-hubs and hubs becomes less than the discount reduction from dispersion of inter-hubs transportation volumes.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.27 no.1
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• pp.129-141
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• 2009

Intermodal freight transportation is defined as the movement of freight from origins to destinations by two or more transportation modes. When implemented in hub networks, it could enhance the efficiency of the networks because consolidated flows are transported by more suitable modes and technologies. In spite of this advantage, the intermodal hub network design problem has received limited attention in the literature partly because of the complex nature of the problem. This paper aims to develop an optimization model for designing intermodal hub networks with sin91e allocation strategy. The model takes into account various cost components of intermodal hub networks including transportation, stationary inventory, and service delay costs. Moreover, using transport frequency variables, it is capable of endogenously determining the transportation economies of scale achieved by consolidation of flows. As such, the model is able to realistically represent the characteristics of intermodal hub networks in practice. Since the model Is a complicated nonlinear integer programming problem, we perform model simplification based on the analytical study of the model, which could facilitate the development of solution algorithms in the future. We expect that this study contributes to the design of intermodal hub networks as well as to the assessment of existing logistics systems.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.26 no.6
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• pp.103-112
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• 2008

Implementing hub networks in logistics is generally attractive and effective because of cost savings derived from economies of scale on network transportation, and objective of the hub network design problem is to decide optimal hub locations, and the transportation route of each origin-destination pair. This problem is generally a NP-complete problem not to solve easily, and it is almost impossible to find optimal solutions considering the big-sized network within a reasonable time. This research tried to find optimal logistics strategy in the given big-sized real network and the freight origin-destination data. The objective function, which was proposed by Honor and O'kelly (2001), that rewards economies of scale on network links with increase of transportation volumes, is applied. This thesis proposed the optimal hub network of korea within a reasonable time based on engineering approaches. And it is expected that this thesis can contribute to plan freight policies which can improve to have competitive power in the level of a company or nation by reducing logistic costs.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.6D
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• pp.917-926
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• 2006

Transportation Economies of scale are the essential properties of hub networks. One critical property of the hub network design problem is to quantify cost savings which stem from economies of scale, the costs of operating hub facilities and opportunity costs associated with delays stemming from consolidation of traffic flows. Due to the NP-complete property of the hub location problem, however, most previous researchers have focused on the development of heuristic algorithms for approximate solutions. The purpose of this paper is to develop a hub network design model considering transportation economies of scale from the consolidation of traffic flows. The model is designed to consider the uniqueness of hub networks and to determine several cost components. The heuristic algorithms for the developed model are suggested and the results of the model are compared with recently published studies using real data. Results of the analysis show that the proposed model reflects transportation economies of scale due to consolidation of flows. This study can form not only the theoretical basis of an effective and rational hub network design but contribute to the assessment of existing and planned logistics systems.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.1036-1041
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• 2006

본 연구에서는 허브와 스포크의 입지선정과 차량 경로가 통합된 hub-and-spoke 네트워크 설계문제를 다룬다. Hub-and-spoke 네트워크는 대량화와 공동화를 통해 물류효율화를 실현하기 위한 대표적인 구조로 물류시스템에서 흔히 사용되고 있다. 이러한 물류시스템에서 물류비용의 절감과 고객서비스 향상을 위한 효율적인 수송네트워크 설계는 매우 중요하다. 전통적인 hub-and-spoke 네트워크 설계문제에서 각 스포크의 위치와 화물량이 미리 주어진 상황에서 허브의 입지를 결정하였다. 하지만 스포크 역시 스포크가 담당하는 고객들의 위치와 담당 영역에 따라 그 위치와 수, 그리고 화물량이 변할 수 있다. 또한 정확한 비용산출을 위해서는 스포크에서 고객으로의 수집과 배달을 위한 차량경로가 함께 고려되어야 한다. 다루는 수송망 설계문제는 상호 관련성 있는 여러 부분문제가 결합된 통합문제로써 이를 해결하는 방법으로 기존의 발견적 방법에 의한 순차적 기법은 한계가 있다. 본 연구에서는 공생 진화알고리듬 기반의 방법론을 채용하여 다루는 수송망 설계문제를 동시에 통합적으로 해결할 수 있는 알고리듬을 개발한다. 실험을 통해 개발한 알고리듬의 우수성과 그 적용성을 보인다.

• Journal of the Economic Geographical Society of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.540-556
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• 2009

The hub and spoke network is a critical network-based infrastructure that is widely applied in current transportation and telecommunications systems, including Internets, air transportation networks and highway systems. This main idea of hub location models is to construct a network system which achieves the economy of scale of flows. The main purpose of this study is to introduce new hub location problems that take into account network reliability. Two standard models based on assignment schemes are proposed, and a minimum threshold model is provided as an extension in terms of hub network design. The reliability and interaction potentials of 15 nodes in the U.S. are used to examine model behaviors. According to the type of models and reliability, hubs, and minimum threshold levels, relationships among the flow economy of scale, network costs, and network resiliency are analyzed.

• Proceedings of the Korea Institutes of Information Security and Cryptology Conference
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• 2002.11a
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• pp.504-507
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• 2002

취약성 진단을 위한 시뮬레이션 시스템의 주요 구성 요소인 네트워크 모델의 설계 및 구현을 소개한다. 특히, 네트워크에 존재하는 취약점을 진단, 분석하기 위한 모델링 방법론을 제시하고, 구체적인 모델의 설계와 구현을 수행하였다. 네트워크 모델은 네트워크 구성요소인 허브, 라우터 및 네트워크 호스트들을 추상화한 모델들의 결합(Coupling) 형태로 구성되며, 각 구성 요소들은 각자의 취약성을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 각 구성요소의 취약성의 집합으로 네트워크를 표현하고, 취약성을 기반으로 한 네트워크 모델의 구조적인 특성과 동적인 특성을 제시한다. 취약성 진단을 위해 제시된 모델링 방법을 통해 구현된 네트워크 모델은 시뮬레이션 실행을 통해 분석되어 그 유효성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.349-351
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• 2004

본 논문에서는 이더넷의 네트워크 진단과 분석을 위해 필수적인 트래픽 발생기를 IPv6주소체계를 지원하는 네트워크 환경을 고려하여 설계하고 구현한다. 인터넷주소의 고갈과 IPv4프로토콜의 비효율성을 개선하기 위해 IPv6프로토콜에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또, 이더넷 트래픽은 패킷의 양과 프로토콜의 종류 그리고 패킷의 길이에 영향을 받는다. 본 연구에서 설계하고자 하는 트래픽 발생기는 이 세가지 항목을 조정하여 다양한 네트워크 트래픽을 발생하는 것을 목표로 한다. 설계된 트래픽 발생기는 허브, 라우터등의 네트워크 장비의 성능 명가와 패킷을 모니터링하는 소프트웨어들인 네트워크 진단 시스템과 침입탐지 시스템 등의 성능 평가 및 검증을 위해 사용될 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.288-290
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• 2019

해가 갈수록 스마트홈을 구성하는 다양한 IoT 상품들이 출시되고 있고 이것들을 통합 관제하기 위한 IoT 허브(gateway) 등의 제어 장치들이 필요해 지고 있다. 구글의 'Google home', 아마존의 'Echo' 등이 대표적이다. 그러나 이러한 제어 장치들은 클라우드 기반으로 동작되기 때문에 비용이 발생하고 개인으로부터 생성되는 민감한 개인 데이터들의 보관방법에 대한 다양한 문제들을 내포하고 있다. 본 연구팀은 독립형 스마트 IoT 허브 개발을 통해 개인정보를 보호하고 다양한 IoT 단말기들을 손쉽고 간편하게 제어하고자 하였다. 그리고 IoT 단말기와 연결된 센서의 실시간 모니터링 및 분석을 인공지능 기술인 강화 학습 기술을 이용해 구현할 수 있었다. 네트워크 끊김, 고장 등 IoT 단말기 들의 다양한 통신값을 분석하고 이를 기반으로 안정적이고 효율적인 제어를 가능할 수 있게 되었다. IoT 단말기는 아두이노를 이용했으며 스마트 IoT 허브는 라즈베리 파이로 구현해 개인정보를 보다 안전하게 보호하고 다양한 IoT 단말기를 모니터링 하고 제어할 수 있는 독립형 IoT 허브를 설계하고 구현할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.585-588
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• 2001

본 논문에서는 네트워크와 PC 를 통합적으로 관리할 수 있는 시스템을 설계하고 구현하는 것을 목표로 한다. 본 시스템의 기능으로는 PC 의 시스템 정보관리기능, 네트워크 정보기능, 원격관리등의 기능과 라우터의 회선 관리 및 성능분석 기능이 있다. 기존의 개별관리 개념을 탈피하여 소규모 네트워크에서 PC 와 라우터나 스위치허브와 같은 네트워크 장비를 통합적으로 관리하여 네트워크의 상황을 보다 정확하게 파악하고 능동적으로 대처할 수 있는 방안을 모색하고자 한다.