• 제목/요약/키워드: Benchmark Problem

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수동, 능동, 반능동 및 복합 시스템을 이용한 사장교의 지진응답 제어 (Seismic Response Control of a Cable-Stayed Bridge Using Passive, Active, Semiactive and Hybrid Systems)

  • 박규식;정형조;;이인원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.17-29
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    • 2003
  • 본 연구에서는 수동, 능동, 반능동 및 복합 시스템과 같은 다양한 제어시스템의 효율성을 미국토목학회에서 제시한 지진하중을 받는 첫번째 벤치 마크 사장교을 이용해 조사하였다. 이 벤치마크 문제는 2003년 완공 예정으로 미국 Mississippi주에 건설중인 Bill Emerson Memorial교를 대상 구조물로 고려하였다. Bill Emerson Memorial 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고 Wississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계 단계에서부터 내진설계가 고려되었다. 사장교의 상세한 설계도면에 기초해 교량의 복잡한 거동을 나타낼 수 있는 3차원 선형모델과 각 제어시스템의 성능을 평가하기 위한 18개의 평가기준이 개발되었다. 본 연구에서는 네 종류의 수동제어 시스템, 한 종류의 능동제어 시스템, 두 종류의 반능동제어 시스템 밑 세 종류의 복합제어 시스템이 고려되었다. 수치해석 결과 모든 제어시스템은 지진하중을 받는 벤치마크 사장교의 응답을 감소시켰다. 그러나, 수동제어 시스템의 경우에는 뛰어난 제어성능을 얻기 위해서 다른 제어시스템에 비해 커다란 제어력을 필요로했다. 강인성에 관한 수지해석 결과에 따르면, 수동, 반능동 및 복합제어 시스템이 구조물 강성의 불확실성에 대해 강인함을 보였다. 따라서, 반능동 및 복합제어 시스템이 토목구조물과 같은 대형구조물의 실제 적용에 보다 적절하다.

Investigation of thermal hydraulic behavior of the High Temperature Test Facility's lower plenum via large eddy simulation

  • Hyeongi Moon ;Sujong Yoon;Mauricio Tano-Retamale ;Aaron Epiney ;Minseop Song;Jae-Ho Jeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권10호
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    • pp.3874-3897
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    • 2023
  • A high-fidelity computational fluid dynamics (CFD) analysis was performed using the Large Eddy Simulation (LES) model for the lower plenum of the High-Temperature Test Facility (HTTF), a ¼ scale test facility of the modular high temperature gas-cooled reactor (MHTGR) managed by Oregon State University. In most next-generation nuclear reactors, thermal stress due to thermal striping is one of the risks to be curiously considered. This is also true for HTGRs, especially since the exhaust helium gas temperature is high. In order to evaluate these risks and performance, organizations in the United States led by the OECD NEA are conducting a thermal hydraulic code benchmark for HTGR, and the test facility used for this benchmark is HTTF. HTTF can perform experiments in both normal and accident situations and provide high-quality experimental data. However, it is difficult to provide sufficient data for benchmarking through experiments, and there is a problem with the reliability of CFD analysis results based on Reynolds-averaged Navier-Stokes to analyze thermal hydraulic behavior without verification. To solve this problem, high-fidelity 3-D CFD analysis was performed using the LES model for HTTF. It was also verified that the LES model can properly simulate this jet mixing phenomenon via a unit cell test that provides experimental information. As a result of CFD analysis, the lower the dependency of the sub-grid scale model, the closer to the actual analysis result. In the case of unit cell test CFD analysis and HTTF CFD analysis, the volume-averaged sub-grid scale model dependency was calculated to be 13.0% and 9.16%, respectively. As a result of HTTF analysis, quantitative data of the fluid inside the HTTF lower plenum was provided in this paper. As a result of qualitative analysis, the temperature was highest at the center of the lower plenum, while the temperature fluctuation was highest near the edge of the lower plenum wall. The power spectral density of temperature was analyzed via fast Fourier transform (FFT) for specific points on the center and side of the lower plenum. FFT results did not reveal specific frequency-dominant temperature fluctuations in the center part. It was confirmed that the temperature power spectral density (PSD) at the top increased from the center to the wake. The vortex was visualized using the well-known scalar Q-criterion, and as a result, the closer to the outlet duct, the greater the influence of the mainstream, so that the inflow jet vortex was dissipated and mixed at the top of the lower plenum. Additionally, FFT analysis was performed on the support structure near the corner of the lower plenum with large temperature fluctuations, and as a result, it was confirmed that the temperature fluctuation of the flow did not have a significant effect near the corner wall. In addition, the vortices generated from the lower plenum to the outlet duct were identified in this paper. It is considered that the quantitative and qualitative results presented in this paper will serve as reference data for the benchmark.

납고무받침의 비선형성을 고려한 벤치마크 사장교의 복합제어 (Hybrid Control of a Benchmark Cable-Stayed Bridge Considering Nonlinearity of a Lead Rubber Bearing)

  • Park, Kyu-Sik;Jung, Hyun-Jo;Lee, In-Won
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.51-63
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    • 2002
  • 본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교의 진동제어 기법 개발을 위해 제공된 벤치마크 사장교에 복합제어 기법을 적용하였다. 이 벤치마크 문제는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고 Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계 단계에서부터 내진 문제를 중요하게 고려하였다. 벤치마크 문제에는 사장교의 상세한 설계도면에 기초해 교량의 복잡한 거동을 나타낼 수 있는 3자원 선형모델과 각 제어기법의 성능을 평가하기 위한 18개의 평가기준이 제시되어 있다. 본 연구에서 적용한 복합제어 기법은 지진하중으로 인해 구조물에 발생되는 하중을 줄이기 위한 수동제어 기법과 상판변위와 같은 구조물의 응답을 추가적으로 제어하기 위한 능동제어 기법이 결합된 제어 방법이다. 수동제어 장지로는 납고무받침을 사용하였고 Bouc-Wen 모델을 사용하여 비선형 거동을 고려 할 수 있도륵 모델링 하였다. 능동제어 장치로는 이상적인 hydraulic actuators 가 사용되었으며 제어 알고리듬은 $H_2$/LQG 를 적용하였다. 수치해석 결과 제안방법의 성능은 수동제어 방법에 비해 매우 효과적이며, 능동제어 방법에 비해서는 약간 좋은 제어성능을 나타내었다. 복합제어 방법은 수동제어 부분 때문에 능동제어 방법에 비해 보다 신뢰할 수 있는 제어 방법이다. 따라서 제안된 제어방법은 지진하중을 받는 사장교의 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있다.

Rules Placement with Delay Guarantee in Combined SDN Forwarding Element

  • Qi, Qinglei;Wang, Wendong;Gong, Xiangyang;Que, Xirong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.2870-2888
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    • 2017
  • Recent studies have shown that the flow table size of hardware SDN switch cannot match the number of concurrent flows. Combined SDN Forwarding Element (CFE), which comprises several software switches and a hardware switch, becomes an alternative approach to tackle this problem. Due to the limited capacity of software switch, the way to route concurrent flows in CFE can largely affect the maximum delay that a flow suffers at CFE. As delay-guarantee is a nontrivial task for network providers with the increasing number of delay-sensitive applications, we propose an analytical model of CFE to evaluate a rules placement solution first. Next, we formulate the problem of Rules Placement with delay guarantee in CFE (RPCFE), and present the genetic-based rules placement (GARP) algorithm to solve the RPCFE problem. Further, we validate the analytical model of CFE through simulations in NS-3 and compare the performance of GARP with three benchmark algorithms.

이동시간의 변화를 고려한 차량경로 문제의 분지평가법을 이용한 최적화 해법 (A Branch-and-price Algorithm for the Vehicle Routing Problem with Time Dependent Travel Times)

  • 이용식;이충목;박성수
    • 대한산업공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.144-152
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    • 2011
  • Most of the models for the vehicle routing problems studied in the literature assumed constant travel times. However, those approaches may give infeasible solutions when traffic congestion causes delays in travel time. To overcome such difficulty, there have been some researches considering the change of the travel time which is called the time dependent vehicle routing problem (TDVRP). TDVRP assumes that the travel time between two locations is not only affected by the distance traveled, but by many other factors including the time of the day. In this paper, we propose a branch-and-price algorithm to solve the TDVRP. The time dependent property of the travel time is dealt with an enumeration scheme with bounding procedures in the column generation procedure identifying a profitable route. The proposed algorithm guarantees the "Non-passing" property to be held in the solutions. The algorithm was tested on problems composed of the Solomon's benchmark instances for 25 and 50 nodes. Computational results are reported.

Optimal Lot-sizing and Pricing with Markdown for a Newsvendor Problem

  • Chen, Jen-Ming;Chen, Yi-Shen;Chien, Mei-Chen
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제7권3호
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    • pp.257-265
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    • 2008
  • This paper deals with the joint decisions on pricing and ordering for a monopolistic retailer who sells perishable goods with a fixed lifetime or demand period. The newsvendor-typed problem is formulated as a two-period inventory system where the first period represents the inventory of fresh or new-arrival items and the second period represents the inventory of items that are older but still usable. Demand may be for either fresh items or for somewhat older items that exhibit physical decay or deterioration. The retailer is allowed to adjust the selling price of the deteriorated items in the second period, which stimulates demand and reduces excess season-end or stale inventory. This paper develops a stochastic dynamic programming model that solves the problem of preseason decisions on ordering-pricing and a within-season decision on markdown pricing. We also develop a fixed-price model as a benchmark against the dual-price dynamic model. To illustrate the effect of the dual-price policy on expected profit, we conduct a comparative study between the two models. Extension to a generalized multi-period model is also discussed.

동적 역치 조정을 이용한 퍼지 단층 퍼셉트론 (Fuzzy Single Layer Perceptron using Dynamic Adjustment of Threshold)

  • 조재현;김광백
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.11-16
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    • 2005
  • 최근에 퍼지 이론을 인공 신경망에 접목하여 개선된 성능을 보이려는 경향이 많다. Goh는 퍼지단층 퍼셉트론 알고리즘과 일반적인 델타 규칙(Generalized delta rule)에 기반한 개선된 퍼지 퍼셉트론을 제안하여 Exclusive-OR(XOR) 문제 등을 해결하였다 그러나 이 방법은 계산량의 증가와 복잡한 영상인식에 적응하기에는 어려움이 있다. 논문에서는 동적 역치조정에 의한 개선된 퍼지 단층 퍼셉트론을 제안한다. 제안된 방법은 페턴인식의 벤치마크로 사용되는 XOR문제에 적용된다. 또한 영상 응용영역으로서 디지털 영상의 인식에 적용한다. 실험결과에서 항상 수렴하지는 않지만 그러나 제안된 모델은 학습시간의 개선과 높은 수렴율을 보였다.

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발전정지와 교환방법을 적용한 실시간급전문제 최적화 알고리즘 (Optimization Algorithm for Real-time Load Dispatch Problem Using Shut-off and Swap Method)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.219-224
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    • 2017
  • 경제급전 최적화 문제를 해결하는 결정론적인 알고리즘에 존재하지 않아 지금까지는 비결정론적인 휴리스틱 알고리즘들이 제안되고 있다. 이와 더불어 실시간 급전문제에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 논문은 발전정지 개념을 도입하여 실시간 급전의 최적화 문제를 풀 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 단위 발전량당 최대 비용이 소요되는 발전기는 발전을 중지시키는 기준을 적용하였다. 본 논문에서 제안한 발전정지 기준은 발전비용함수에서 밸브효과에 따른 비선형 절대치 함수를 제외한 2차 함수만을 대상으로 하였다. 경제급전 문제의 시험사례로 빈번히 활용되고 있는 데이터에 대해 제안된 알고리즘을 적용한 결과 기존 알고리즘들의 해를 크게 감소시킬 수 있었다.

Priority Rule Based Heuristics for the Team Orienteering Problem

  • Ha, Kyoung-Woon;Yu, Jae-Min;Park, Jong-In;Lee, Dong-Ho
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제17권1호
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    • pp.79-94
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    • 2011
  • Team orienteering, an extension of single-competitor orienteering, is the problem of determining multiple paths from a starting node to a finishing node for a given allowed time or distance limit fixed for each of the paths with the objective of maximizing the total collected score. Each path is through a subset of nodes, each of which has an associated score. The team orienteering problem has many applications such as home fuel delivery, college football players recruiting, service technicians scheduling, military operations, etc. Unlike existing optimal and heuristic algorithms often leading to heavy computation, this paper suggests two types of priority rule based heuristics-serial and parallel ones-that are especially suitable for practically large-sized problems. In the proposed heuristics, all nodes are listed in an order using a priority rule and then the paths are constructed according to this order. To show the performances of the heuristics, computational experiments were done on the small-to-medium sized benchmark instances and randomly generated large sized test instances, and the results show that some of the heuristics give reasonable quality solutions within very short computation time.

다중 배낭 문제를 위한 라그랑지안 휴리스틱 (A Lagrangian Heuristic for the Multidimensional 0-1 Knapsack Problem)

  • 윤유림;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.755-760
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    • 2010
  • 일반적으로 이산 최적화에서의 라그랑지안 방법은 제약조건을 쉽게 다루기 위한 기법이다. 이 방법은 전형적으로 분지한계법에서 상한을 찾을 때 사용한다. 본 논문은 여러 개의 제약조건이 있는 다중 배낭 문제를 위한 새로운 라그랑지안 방법을 제안한다. 기존 라그랑지안 접근법과는 달리 제안한 방법은 라그랑지안 벡터의 새로운 특징에 기초하여 품질 좋은 하한(즉, 가능 해)을 효율적으로 찾을 수 있다. 잘 알려진 큰 규모의 벤치마크 데이터에서 실험을 하였고 제안한 라그랑지안 방법은 기존 방법의 성능을 개선하였다.