• 제목/요약/키워드: Frank-Wolfe Algorithm

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통행배정모형의 수렴성 판단 및 종료기준 설정 (Analysis of Convergence Level and Exit Criteria on Traffic Assignment Algorithms)

  • 김주영;김재영;박상준;이승재
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.31-45
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    • 2015
  • 기존의 링크기반의 Frank-Wolfe 통행배정 기법은 구현의 용이성과 결과의 안정성 등으로 인해 널리 사용되어 왔으나, 교통분석을 위해 사용하는 기초자료의 크기와 정밀도가 향상됨에 따라 수렴성에 대한 논란이 제기되었다. 본 연구에서는 개별링크기반의 통행배정 기법 외에 경로기반, 출발지기반 알고리즘을 이용한 분석결과의 안정성, 적용가능성에 대한 검토를 수행하였다. 분석결과 각각의 상용프로그램 및 통행배정기법별로 결과의 차이가 일부 존재하지만 수렴성이 어느 정도 확보된 이후부터는 안정된 결과를 도출하는 것으로 나타났다. 특히 대규모 교통망에서 통행배정 모형이 충분히 수렴되지 않은 상태에서는 수렴성 및 종료기준에 따라 분석결과의 안정성에 관한 문제가 제기될 가능성이 존재하였다. 따라서 실무적으로 적정한 수준의 수렴성 확보 및 안정된 결과 값을 도출하고자 하는 노력이 요구된다.

동적과정을 이용한 가변수요 통행배정모형의 알고리듬 개발 (A Solution Algorithm for Elastic Demand Traffic Assignment Model Based on Dynamic Process)

  • 임용택;김현명
    • 대한교통학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.169-178
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    • 2006
  • 통행배정 (traffic assignment)은 장래 통행수요를 예측할 뿐 아니라. 교통혼잡을 완화시키는 각종 교통정책들을 사전에 평가하는 도구로 그 활용범위가 넓어지고 있다. 현재 대표적인 통행배정방법은 Wardrop(1952)이 제시한 사용자 균형원리 (user equilibrium principle)에 따라 통행자를 교통망에 배정하는 방법으로 동등 수리최소화모형 (equivalent mathematical minimization model), 변동부등식 (Variational inequality), 비선형상보문제 (Nonlinear Complementary Problem), 고정점 모형(fixed point method) 등이 있다. 그런데, 최근 Jin(2005a)은 동적과정(dynamic process)에 기초하여 사용자 균형해를 구할 수 있는 새로운 모형을 제시하였다. 본 연구는 Jin이 제시한 모형에 대한 효과적인 알고리듬을 개발하고 이를 평가하는 데 연구의 목적이 있다. 개발된 알고리듬은 통행배정모형을 풀기 위하여 현재 널리 사용되는 Frank-Wolfe방법보다 쉽게 프로그램화 할 수 있는데, 목적함수를 평가(evaluation)하는 단계가 불필요하며 축차적인 계산과정을 통하여 해를 구하기 때문이다. 제시된 알고리듬을 예제 교통망을 대상으로 분석한 결과, 사용자 균형해(user equilibrium)를 도출함을 확인할 수 있었다.

경로기반 해법알고리즘을 이용한 동적통행배분모형의 개발 (A ROUTE-BASED SOLUTION ALGORITHM FOR DYNAMIC USER EQUILIBRIUM ASSIGNMENT)

  • Sangjin Han
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 2002년도 제41회 학술발표회논문집
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    • pp.97-139
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    • 2002
  • The aim of the present study is to find a good quality user equilibrium assignments under time varying condition. For this purpose, this study introduces a dynamic network loading method that can maintain correct flow propagation as well as flow conservation, and it develops a novel solution algorithm that does not need evaluation of the objective function by modifying the Schittenhelm (1990)'s algorithm. This novel algorithm turns out to be efficient and convenient compared to the conventional Frank-Wolfe (1956) algorithm because the former finds solutions based on routes rather than links so that it can maintain correct flow propagation intrinsically in the time-varying network conditions. The application of dynamic user equilibrium (DUE) assignment model with this novel solution algorithm to test networks including medium-sized one shows that the present DUE assignment model gives rise to high quality discrete time solutions when we adopt the deterministic queuing model for a link performance function, and we associate flows and costs in a proper way.

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Hooke-and-Jeeves 기법에 의한 최적가로망설계 (Optimal Network Design with Hooke-and-Jeeves Algorithm)

  • 장현봉;박창호
    • 대한교통학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.5-16
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    • 1988
  • Development is given to an optimal network design method using continuous design variables. Modified Hooke-and-Jeeves algorithm is implemented in order to solve nonlinear programming problem which is approximately equivalent to the real network design problem with system efficiency crieteria and improvement cost as objective function. the method was tested for various forms of initial solution, and dimensions of initial step size of link improvements. At each searching point of evaluating the objective function, a link flow problem was solved with user equilibrium principles using the Frank-Wolfe algorithm. The results obtained are quite promising interms fo numbers of evaluation, and the speed of convergence. Suggestions are given to selections of efficient initial solution, initial step size and convergence criteria. An approximate method is also suggested for reducing computation time.

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다수단 가변수요 통행배정문제를 위한 부분선형화 알고리즘의 성능비교 (A Performance Comparison of the Partial Linearization Algorithm for the Multi-Mode Variable Demand Traffic Assignment Problem)

  • 박태형;이상건
    • 대한산업공학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.253-259
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    • 2013
  • Investment scenarios in the transportation network design problem usually contain installation or expansion of multi-mode transportation links. When one applies the mode choice analysis and traffic assignment sequentially for each investment scenario, it is possible that the travel impedance used in the mode choice analysis is different from the user equilibrium cost of the traffic assignment step. Therefore, to estimate the travel impedance and mode choice accurately, one needs to develop a combined model for the mode choice and traffic assignment. In this paper, we derive the inverse demand and the excess demand functions for the multi-mode multinomial logit mode choice function and develop a combined model for the multi-mode variable demand traffic assignment problem. Using data from the regional O/D and network data provided by the KTDB, we compared the performance of the partial linearization algorithm with the Frank-Wolfe algorithm applied to the excess demand model and with the sequential heuristic procedures.

지역기반의 비가산성 도로통행료 부과에 따른 교통망 균형모형 (A Traffic Equilibrium Model with Area-Based Non Additive Road Pricing Schemes)

  • 정점래
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5D호
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    • pp.649-654
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    • 2008
  • 비가산경로비용(Non Additive Path Cost)에서 경로를 구성하는 링크통행비용의 합이 경로통행비용과 일치하지 않는다. 비가산성 비용의 적지 않은 사례가 교통부문에 존재하고 있으나 교통망 균형모형은 대부분 가산경로비용 가정에 의존하고 있다. 이 경우 교통망모형은 경로에 속해있는 링크의 통행비용에 선형적으로 증가한다는 경우에 한정된다. 비가산경로비용 대표적인 예로서 특정지역을 출입하는 통행료 체계를 들 수 있다. 이 체계는 차량이 진입(Entry)하면서 인식되고 진출(Exit)하면서 통행료가 정산되므로 링크의 요금이 경로에 선형적으로 반영되지 않는다. 본 연구는 지역기반 통행료 부과체계를 중심으로 새로운 Wordrop 균형모형을 제안한다. 제안된 모형은 비가산경로비용을 가산경로비용으로 전환되기 위해 이진표식변수를 도입한다. 제안된 모형은 경로를 열거하지 않고, 기존의 최적경로탐색기법과 비선형알고리즘이 적용이 가능하며, 수식과 해법에서 네트워크의 변형이 요구되지 않는다는 측면에서 기존에 제안된 모형보다 일반화되었다고 할 수 있다. 증명과 사례연구를 통하여 모형을 검증한다.

경로인지비용을 반영한 사용자최적통행배정모형 (A User Optimer Traffic Assignment Model Reflecting Route Perceived Cost)

  • 이미영;백남철;문병섭;강원의
    • 대한교통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.117-130
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    • 2005
  • 사용자최적통행배정모형과 확률적 사용자최적통행배정모형에서 통행배정의 기준이 되는 경로의 통행시간은 일반적으로 경로를 구성하는 링크 통행시간과 교차로에서 발생하는 회전지체의 합으로 계산된다. 이러한 통행배정방식에는 운전자의 통행행태가 결정되는 주요원인이 될 수 있는 운전자의 실제적 경로인지과정 및 선택과정이 반영되지 않아 편향된 배정결과가 도출되는 가능성이 존재한다. 확률적 사용자최적통행배정모형에서 링크의 통행시간에 대한 통행분포함수로 가정하여 경로인지비용을 반영하려는 노력은 있었으나, 프로빗(Probit) 모형의 단전된 통행시간분포 함수 또는 로짓(Logit)모형의 링크통행시간의 독립성과 같은 이론적으로 불합리한 가정에 의존하여 시도되었지 경로인지비용 반영에 대한 근본적인 결실은 아니었다. 사용자최적통행배정모형에서 경로인지비용을 반영하지 못했던 가장 중요한 이유는 출발지, 도착지, 경로, 링크에 따라 각기 상이한 통행인지비용의 계산 값이 도출되기 때문이다. 따라서 최적의 경로를 선택하기 위해서는 각 기종점을 연결하는 모든 경로의 통행시간을 비교해야 하는 경로열거문제가 대두되며, 교통망의 규모가 증가됨에 따라 지수적으로 증가하는 경로의 수는 계산을 실패하게 되는 원인이 된다. 본 연구에서는 출발지와 목적지 간에 경로를 열거하지 않고 사용자 최적 통행배정모형에 경로인지비용을 반영하는 방안 을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 연구에서 제안하는 방안은 경로의 최소단위를 링크로 정의하고 링크표지기반 최적경로 탐색알고리즘에서 두 링크의 탐색을 진행하면서, 이미 출발지에서 탐색이 진행된 부분경로와의 비교를 통해 경로의 인지비용이 통행비용에 내재되는 방법이다. 종양(2군)으로 나누어 보면 악성 진단율은 각각 37%와 11.6%로 현저한 차이가 있었다. 이들중 조직학적 진단이 가능 하였던 9예의 경우 세포 병리 진단율은 각각 50%(1군)와 20%(2군)로 역시 현저한 차이가 있었다 임상진단이 양성 질환 이었던 예들은 전예에서 세포 병리학적으로 양성으로 진단되어 담즙 세포 병리검사의 임상진단과의 일치율은 27.6%, 특이도는 100%이었다. 이상으로 이 담즙세포 검사의 악성 진단율은 그리높지 않으나, 경피 경간 담즙 배출술로 환자의 증상을 완화 시키면서 부수적으로 진단도 얻을 수 있는 유용한 방법이라 하겠고, 그중 담도유래의 종양군에서 외인성으로 담도를 압박하게 되는 종양군에 비해 현저히 높은 진단율을 보였다.일 수 있는 계기가 되었다고 할 수 있다. did not showed any characterized sign of acute or subacute liver damage or intestine lesion. So it is supposed that there is not any tocixants originated from some molds in fermented Korean domestic Meju which is prepared traditionally in winter.의 배설량은 10배 정도 증가하게 되어 진동만의 오염부하를 가중하게 된다. 진동만은 여름철 빈산소수괴 및 적조가 빈번하게 발생하고 있으므로 미더덕 양식장을 새로이 시설할 경우 오염부하가 가중될 것으로 판단되어, 앞으로 진동만의 양식장 수용능력을 파악하여 적정량의 양식물량이 시설되어야 할 것이다.25 psu에서 가장 높게 나타났다.인