• 제목/요약/키워드: 혼합 정수계획법

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혼합정수 선형계획법과 유전 알고리듬을 이용한 다수 무인항공기 임무할당 (Task Assignment of Multiple UAVs using MILP and GA)

  • 최현진;서중보;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.427-436
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    • 2010
  • 본 논문은 다수의 목표물과 다수의 임무가 존재하는 상황에서의 다수 무인항공기의 임무할당 문제를 다룬다. 다수 무인항공기의 임무할당 문제는 순회 세일즈맨 문제, 차량 라우팅 문제와 같은 조합최적화 문제의 일종으로 NP-hard의 계산 복잡도를 가지고 있다. 이런 성격의 문제는 문제의 크기가 커질수록 계산시간이 급격히 증가하는 특징을 지니기 때문에 문제를 효율적으로 풀기 위해서 근사화 방법 또는 발견적인 방법을 사용한다. 본 연구에서는 임무할당 문제를 혼합정수 선형계획 문제로 정식화하고, 혼합정수 선형계획법과 유전 알고리듬으로 해를 구하였다. 다수의 목표물, 다수의 임무, 장애물이 존재하는 환경에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하여 각 방법의 최적성과 효율성에 대해 검토하였다.

가변 연속사격 시간을 고려한 근접 방어 시스템의 최적 무장 할당 알고리듬 (Optimal Weapon-Target Assignment Algorithm for Closed-In Weapon Systems Considering Variable Burst Time)

  • 김보석;이창훈;탁민제;김다솔;김상현;이현석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.365-372
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    • 2021
  • 본 논문에서는 가변 연속사격 시간을 고려한 근접 방어 시스템(Closed-In Weapon System, CIWS)의 최적 무장 할당 알고리듬에 대해 다룬다. 본 연구에서 근접 방어 시스템의 무장 할당 문제는 혼합정수계획법(Mixed Integer Linear Programming, MILP)을 기반으로 정식화된다. 제안한 방법은 연속사격 시간을 교전 사거리와 관계없이 일정하다고 가정한 기존 연구와 달리 사거리에 따른 요격확률을 바탕으로 가변 연속사격 시간을 고려한다. 따라서 기존의 방법대비 보다 현실적인 교전상황을 반영할 수 있을 뿐만 아니라 표적 대응시간을 향상할 수 있다. 본 논문에서는 가변연속사격 시간이 반영되도록 기존의 혼합정수계획법 기반 무장 할당 문제를 변형시켰으며, 상용최적화 프로그램을 활용한 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 성능을 검증하였다.

혼합정수계획법에 의한 열병합발전설비의 최적운용 (Optimum Operational Schedule for Cogeneration Systems using the Mixed Integer Programming)

  • 차재상
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.75-82
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    • 2002
  • 본 논문에서는 열병합발전설비의 최적운용계획을 위한 새로운 수리적 모델을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 에너지생산량에 따른 비용의 비선형적인 문제를 구간별로 선형화된 함수를 이용하여 혼합정수 계획법으로 모델링하였다. 제안한 수리적 모델은 종래 제시되었던 열병합발전설비의 최적운용을 위한 모델링 기법에서 해결하지 못했던 한계사항을 극복한 것으로서, 더욱 현실에 근접한 최적운용을 위한 모델이 되었다. 또한 본 연구에서는 시뮬레이션을 통해 다양한 사례에 대한 열병합발전설비의 최적 운용계획을 제시함으로서 수리적 모델의 유용성을 입증하였다.

불명수를 고려한 하수관거 정비 계획 수립을 위한 수학 모형 (A Mathematical Model for Sewer Rehabilitation Planning by Considering Inflow/infiltration)

  • 이용대;김승권;김재희;김중훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.547-559
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    • 2003
  • 본 연구에서는 체계적이고 효율적인 하수관거 정비 계획 수립을 위하여 하수관거의 경제적 가치와 불명수 발생량 및 예산 제약 등을 고려한 최적화 모형을 개발 하였다. 하수관거의 최적 정비 계획 모형은 비용 및 환경오염을 일으키는 불명수 발생 사이의 상관관계를 적절히 판단하여 최적의 경제적 사용연수를 결정하여야 하며, 예산 제약 및 각 하수관거와 배수구역의 비용 대비 효과 등을 고려하여 최적의 정비 시점 및 방법을 결정하여야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 관거의 잔존 수명을 상태 노드로 표현하고, 정비에 따른 잔존 수명의 변화를 아크로 표현한 최소비용 네트워크 흐름 최적화(Network Flow Optimization)모형을 구성하였으며, 이를 기초로 예산 제약 및 하수관거 시스템의 정비 특성을 고려한 제약식을 추가한 다중 목적 혼합 정수계획법(Multiple Objective Mixed Integer Programming, MOMIP)을 수립하였다. 이때 모형의 목적식은 비용 최소화 목적과 함께 불명수 발생량 최소화 목적을 추가하여, 의사결정자에게 비용과 불명수 발생량 사이의 영향 관계를 보여줌으로써 적절한 하수관거 정비 계획을 선택할 수 있도록 하였다.

선형계획법을 활용한 장기 전력계통 계획수립 기법개발 (Long-term Power System Planning by using Mixed-Integer Programming)

  • 유헌수;조강욱;이조련;김태훈;김진이;박만근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.100-102
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    • 2007
  • 본 논문에서는 혼합정수 선형계획 법을 이용하여 장기 전력계통 계획수립시 최적의 설비를 투자할 수 있는 기법을 제안하였다. 발전설비와 송변전설비는 하나의 망으로 연결되어 상호 보완적 영향을 주기 때문에 계통계획시 두 설비를 동시에 평가하는 것이 무엇보다 중요하다. 또한 계획기간 전체에 대해 투자비를 고려하여 비용을 최소화해야 한다. 이를 위해 선형계획법을 계통계획에 도입하여 최소비용의 투자비를 가지고 공급 신뢰도 기준를 만족할 수 있는 최적 장기 전력계통 계획 수립기법을 개발하였다. 개발된 기법을 Garver 6모선 계통 및 제3차 전력수급기본계획에 대해 모의하여 결과의 타당성을 검증하였다.

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물류네트워크 구축을 위한 현실적 접근 방향에 대한 연구

  • 구자용;송성헌
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 1995년도 추계학술대회발표논문집; 서울대학교, 서울; 30 Sep. 1995
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    • pp.119-124
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    • 1995
  • 물류네트워크에서 다루는 문제들은 물류거점의 입지문제, 물류거점의 재고문 제, 수배송문제로 크게 분류해 볼수 있으며 특히 이들 각 문제들은 복합적으 로 관련되어 있는 것이 사실이다. 이러한 물류네트워크모형을 수리적으로 표 현해보면 대규모 혼합 정수계획법이 되어 최적 해를 구하기가 매우 어려울 뿐더러 현실적으로 유리된 가정이 불가피하다. 수리모형의 비현실적인 가정 들을 가능한 줄이고 현실적으로 응용 가능한 방법론을 제시하는 것이 본 연 구의 목적이다. 때문에 단일 최적 해를 찾는 수리계획법 대신 대안별로 분 석.비교평가 할 수 있는 네트워크 시뮬레이션 기법을 이용하였다. 평가척도 는 비용인자와 서비스 수준을 이용하지만 시뮬레이션 기법의 유연성으로 인 해 다양한 평가인자를 접목시킬수 있는 가능성을 제공하였다. 현실성과 실용 성에 주안을 둔 본 연구는 프로그래밍 되어 분석 및 계획수립과정에 활용되 어질수 있다.

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워렌 추상기계와 한정도메인 제약식프로그램의 구조를 이용한 혼합형 문제해결기 구현에 대한 탐색적 연구 (On an Implementation of a Hybrid Solver Based on Warren Abstract Machine and Finite Domain Constraint Programming Solver Structures)

  • 김학진
    • 지능정보연구
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    • 제10권2호
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    • pp.165-187
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    • 2004
  • 제약식 프로그램과 최적화는 상이한 배경에서 출발하였지만 현실의 동일한 의사결정 문제의 해법을 시도해 왔다는데서 공통점을 가진다. 이 논문은 이 두가지 학문영역의 성과들을 하나의 문제풀이 틀에 통합하는 시도로서 혼합형 문제해결기의 구조를 제시한다. 특히 워렌의 추상기계와 한정도메인 제약식 프로그램의 문제해결기의 구조를 이용하여 최적화 특히 선형계획법의 문제해결기을 결합시키는 한 해법을 통합 모형의 틀을 통해 구체적인 구현의 단계로 제시한다. 또한 그 구현시 해결해야 할 문제들을 제시하고 그 해법을 논의한다.

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Cell Transmission 이론에 근거한 시스템최적 신호시간산정 (Development of A System Optimum Traffic Control Strategy with Cell Transmission Model)

  • 이광훈;신성일
    • 대한교통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.193-206
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    • 2002
  • 신호교차로로 구성된 네트워크의 시스템최적 신호시간산정을 위해 Cell Transmission 이론을 교통류 모형으로 활용한 신호최적화 모형을 제안한다. Cell Transmission 모형은 기존에 소개된 신호최적화 모형과는 달리 충격파, 대기행렬의 길이, 그리고 하류부 교차로 대기행렬의 역류(Spillback)과 같은 과포화 현상을 표현하는데 적절한 이론적이고 실제적인 배경을 지원한다. 모형에서 기점을 출발한 수요차량은 종점에 도착할 때까지 경로선택을 통해서, 그리고 신호시스템은 이러한 수요의 움직임 고려하여 신호시간요소의 최적화를 통한 네트워크의 비용을 최소화하기 위해 서로 협력한다는 의미에서 제안된 모형은 시스템 최적화를 의미한다. 모형은 혼합정수계획법으로 정식화되며 최적신호전략과 고정신호전략간의 실험계획을 통해 구축된 모형을 비교·평가한다.

An Optimization Model for O&M Planning of Floating Offshore Wind Farm using Mixed Integer Linear Programming

  • Sang, Min-Gyu;Lee, Nam-Kyoung;Shin, Yong-Hyuk;Lee, Chulung;Oh, Young-Jin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.255-264
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    • 2021
  • 본 연구에서는 부유식 해상풍력발전의 운영 및 유지보수에 필요한 체계적인 정비계획 수립을 위해 최적화기법을 활용한 수리 모형을 제안하고자 한다. 주간 단위로 선박과 기술자를 운용하는 계획정비와 고장정비 작업의 배정에 혼합정수계획법(Mixed Integer Linear Programming, MILP)을 도입하였다. 본 연구의 최적화 모델을 활용한 사례연구에서는 선박과 기술자의 투입 규모가 유지정비 비용에 미치는 영향을 확인하였으며 1년간 정비계획 수립에서 더 나아가 정비작업별 상세 스케줄링까지 연계되는 단계적 최적화 방법론을 함께 제시하였다. 세부적으로는 기상 데이터와 정비 데이터를 활용한 발전량 손실을 비가동 비용으로 반영하여 정비 우선순위를 선정하였으며, 이를 통해 국내 실정에 맞는 해상풍력단지의 유지보수 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

스마트 네트워크 환경에서의 자원 및 경로 최적화 연구 (Resource and Network Routing Optimization in Smart Nodes Environment)

  • 서동원;윤승현;장병윤
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.149-156
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    • 2013
  • 본 연구에서는 네트워크 총 비용 최소화의 관점에서 스마트 노드 자원사용과 네트워크 트래픽 경로를 함께 결정하는 최적화 문제를 고려하였다. 이를 위해, 스마트 노드의 기술 추세와 자원 최적화에 대한 분석방법, 스마트 네트워크의 경제적 효과와 CDN에 대해 살펴보았다. CDN에 대한 분석을 기반으로 혼합정수계획법 모형을 제안하였으며, 이는 기존에 알려진 복제위치선정과 고객요청 분배문제 (RPRDP)와 경로 결정문제가 결합된 형태로 볼 수 있다. 제안된 혼합정수계획법 모형을 구현하고 그 결과를 소개함으로써 제안된 모형의 유효성을 밝혔다.