• 제목/요약/키워드: GA-TSP

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Symmetric Traveling Salesman Problem을 풀기 위한 Genetic Algorithm에서 유전자의 중복을 제거한 세대 구성 방법 (The Generation Organization Technique Removing Redundancy of Chromosome on Genetic Algorithm for Symmetric Traveling Salesman Problem)

  • 김행수;정태층
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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    • pp.9-11
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    • 1999
  • 조합 최적화 문제인 Traveling Salesman problems(TSP)을 Genetic Algorithm(GA)과 Local Search Heuristic인 Lin-Kernighan(LK) Heuristic[2]을 이용하여 접근하는 것은 최적해를 구하기 위해 널리 알려진 방법이다. 이 논문에서는 LK를 이용하여 주어진 TSP 문제에서 Local Optima를 찾고, GA를 이용하여 Local Optimal를 바탕으로 Global Optima를 찾는데 이용하게 된다. 여기서 이런 GA와 LK를 이용하여 TSP 문제를 풀 경우 해가 점점 수렴해가면서 중복된 유전자가 많이 생성된다. 이런 중복된 유전자를 제거함으로써 탐색의 범위를 보다 넓고 다양하게 검색하고, 더욱 효율적으로 최적화를 찾아내는 방법에 대해서 논하겠다. 이런 방법을 이용하여 rat195, gil262, lin318의 TSP문제에서 효율적으로 수행된다.

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복수물류센터에 대한 VRP 및 GA-TSP의 개선모델개발 (Improved VRP & GA-TSP Model for Multi-Logistics Center)

  • 이상철;류정철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1279-1288
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    • 2007
  • 시간제한을 가지는 차량경로문제는 배송 및 물류에서 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 실제적으로 고객의 서비스를 위하여 주어진 시간 안에 출발해서 배송을 끝마쳐야 한다. 본 연구는 복수 물류센터의 최적차량경로문제를 위하여 유전자 알고리즘을 이용한 2단계 접근방법을 사용한 VRP(Vehicle Routing Problem)모델의 개발이다. 1단계로 구역별로 Clustering한 것은 복수 물류센터의 문제를 쉽게 해결하기 위해 단일 물류센터의 문제로 전환하여 모델을 개발하였다. 2단계로 시간제한을 가지는 최적차량경로를 찾을 수 있는 개선된 유전자 알고리즘을 이용하여 GA-TSP(Genetic Algorithm-Traveling Salesman Problem)모델을 개발하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 Network VRP는 ActiveX와 분산객체기술을 이용한 VRP문제의 해를 구하기 위한 전산프로그램을 개발한다.

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배달 및 수거를 고려한 차량운송계획모델 (A VRP Model for Pickup and Delivery Problem)

  • 황흥석;조규성;홍창우
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.285-288
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    • 2000
  • 본 연구는 Heuristic 알고리즘 및 유전자알고리즘(GA)을 이용하여 수거(Pickup) 및 배달(Delivery)을 동시에 고려한 통합차량운송계획 모델의 개발이다. 본 연구는 기존의 TSP의 문제를 확장 응용하였으며, 이는 한 Route에서 수거지(Origin)와 운반지(Destination)를 포함하는 수요들을 만족하도록 운반되어야 하는 문제이다. 이러한 통합차량경로계획문제(VRP Vehicle Routing Problem)를 해결하기 위한 접근방법으로 Heuristic 방법을 사용하였으며, 기존의 Saving 알고리즘과 유전자알고리즘(Genetic Algorithm)의 각종 연산자(Operators)들을 계산하여 사용한 TSP문제의 해를 본 연구의 해의 초기해로 사용하였으며 수거 및 배달문제의 특성을 고려하여 해를 구하였다. 본 연구의 결과를 다양한 운송환경에서, 거리산정방법, 가용운송장비 대수, 운송시간의 제한, 물류센터 및 운송지점의 위치 및 수요량 등 다양한 인자들을 고려한 통합시스템으로 프로그램을 개발하고 Sample 문제를 통하여 응용결과를 보였다.

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개체 분포의 다양성을 유지시키는 GA를 위한 스키마 추출 기법 (The Schema Extraction Method for GA Preserving Diversity of the Distributions in Population)

  • Jo, Yong-Gun;Jang, Sung-Hwan;Hoon Kang
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.232-235
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    • 2000
  • In this paper, we introduce a new genetic reordering operator based on the concept of schema to solve the Traveling Salesman Problem(TSP). Because TSP is a well-known combinatorial optimization problem and belongs to a NP-complete problem, there is a huge solution space to be searched. For robustness to local minima, the operator separates selected strings into two parts to reduce the destructive probability of good building blocks. And it applies inversion to the schema part to prevent the premature convergence. At the same time, it searches new spaces of solutions. In addition, we have the non-schema part to be applied to inversion as well as for robustness to local minima. By doing so, we can preserve diversity of the distributions in population and make GA be adaptive to the dynamic environment.

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자동 위치 조회시스템을 이용한 차량운송계획모델 (Vehicle Routing Model Based on AVL System)

  • 황흥석;조규성
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2000년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.279-282
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    • 2000
  • 물류시스템설계 및 개선의 일환으로 차량운송계획 문제는 매우 중요시되는 분야이다. 본 연구는 유전자 알고리즘을 이용한 통합물류 운송계획문제(Integrated Vehicle Routing Problem : IVRP)를 위한 전산화 모델의 개발로서 운송 중인 차량의 자동위치 조회시스템(Automatic Vehicle Location System : AVL)을 이용하여 차량운송의 통제기능을 높이며, 차량운송 효율을 높이는 목적으로 VRP문제와 AVL문제를 연계하는 통합운송시스템의 개념 연구이다. 본 연구에서는 다-물류센터를 고려한 운송 영역할당(Sector Clustering), 경로계획 문제(VRP) 및 유전자 알고리즘을 이용한 운송순서 계획(GA-TSP)을 고려한 통합운송계획모델의 개발을 목적으로 차량의 운송간의 통신 및 통제 등의 기능을 위하여 위치 추적을 가진 GPS와 통신시스템을 위한 TRS 및 위치설정을 위한 GIS를 고려하였다. 본 연구에서의 AVL시스템 개발을 위한 GPS, GIS 및TRS 등 AVL시스템의 구성요소에 대하여 그 개요를 조사 연구하였다. 또한 GPS, GIS을 기반으로한 물류시스템의 구성과 시스템에 필요한 기능 및 구성요소를 파악하고 서브 시스템을 구성하여 각 서브 시스템의 기본설계를 실시하기 위한 연구이다.

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An Efficiency Analysis on Mutation Operation with TSP solved in Genetic Algorithm

  • Yoon, Hoijin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.55-61
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    • 2020
  • 유전자 알고리즘은 명료한 방식으로 답을 찾기 어려운 문제, 즉 NP 문제의 경우 효과적인 솔루션을 찾을 수 있다. 단 유전자 알고리즘의 실행 비용은 기존 프로그래밍 방식에 비하여 높은 비용을 요구하게 되므로, 높은 성능의 실행환경을 전제로 한다. 이러한 문제를 조금이나마 줄여보기 위하여 본 연구는 유전자 알고리즘의 돌연변이 연산자를 초점을 맞추고, 돌연변이 연산의 복잡한 실행을 위한 비용을 고려하여, 과연 해당 연산자가 모든 문제 영역에서 반드시 요구될까를 분석하기 위한 실험을 진행한다. 우리 실험 주체는 유전자 알고리즘을 적용하는 대표적인 문제 중의 하나인 TSP(Travelling Salesman Problem)으로 하였다. 돌연변이 연산을 적용하는 경우와 적용하지 않는 경우에 대한 결과값들을 세대수와 적합도 값을 수집하여 분석한다. 그 결과 돌연변이 연산자를 적용하는 경우가 세대수 감소와 적합도 향상의 효과적인 결과를 반드시 보이지는 않았다.

순회 판매원 문제에서 개미 군락 시스템을 이용한 효율적인 경로 탐색 (Efficient Path Search Method using Ant Colony System in Traveling Salesman Problem)

  • 홍석미;이영아;정태충
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권9호
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    • pp.862-866
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    • 2003
  • 조합 최적화 문제인 순회 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)과 Local Search Heuristic인 Lin-Kernighan(LK) Heuristic[1]을 이용하여 접근하는 것은 최적 해를 구하기 위해 널리 알려진 방법이다. 본 논문에서는 TSP 문제를 해결하기 위한 또 다른 접근법으로 ACS(Ant Colony system) 알고리즘을 소개하고 새로운 페로몬 갱신 방법을 제시하고자 한다. ACS 알고리즘은 다수의 개미들이 경로를 만들어 가는 과정에서 각 에지상의 페로몬 정보를 이용하며, 이러한 반복적인 경로 생성 과정을 통해 최적 해를 발견하는 방법이다. ACS 기법의 전역 갱신 단계에서는 생성된 모든 경로들 중 전역 최적 경로에 속한 에지들에 대하여 페로몬을 갱신한다. 그러나 본 논문에서는 전역 갱신 규칙이 적용되기 전에 생성된 모든 에지에 대하여 페로몬을 한번 더 갱신한다. 이 때 페로몬 갱신을 위해 각 에지들의 발생 빈도수를 이용한다. 개미들이 생성한 전체 에지들의 발생 빈도수를 페로몬 정보에 대한 가중치(weight)로 부여함으로써 각 에지들에 대하여 통계적 수치를 페로몬 정보로 제공할 수 있었다. 또한 기존의 ACS 알고리즘보다 더 빠른 속도로 최적 해를 찾아내며 더 많은 에지들이 다음 번 탐색에 활용될 수 있게 함으로써 지역 최적화에 빠지는 것을 방지할 수 있다.

선후행 관계제약을 갖는 TSP 문제의 유전알고리즘 해법 (Traveling Salesman Problem with Precedence Relations based on Genetic Algorithm)

  • 문치웅;김규웅;김종수;허선
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.48-51
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    • 2000
  • The traveling salesman problem with precedence relations (TSPPR) is harder than general traveling salesman problem. In this paper we propose an efficient genetic algorithm (GA) to solve the TSPPR. The key concept of the proposed genetic algorithm is a topological sort (TS). The results of numerical experiments show that the proposed GA approach produces an optimal solution for the TSPPR.

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순서화 문제에서 01산적 Particle Swarm Optimization들의 성능 비교 (Performance Comparison of Discrete Particle Swarm Optimizations in Sequencing Problems)

  • 임동순
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.58-68
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    • 2010
  • Particle Swarm Optimization (PSO) which has been well known to solve continuous problems can be applied to discrete combinatorial problems. Several DPSO (Discrete Particle Swarm Optimization) algorithms have been proposed to solve discrete problems such as traveling salesman, vehicle routing, and flow shop scheduling problems. They are different in representation of position and velocity vectors, operation mechanisms for updating vectors. In this paper, the performance of 5 DPSOs is analyzed by applying to traditional Traveling Salesman Problems. The experiment shows that DPSOs are comparable or superior to a genetic algorithm (GA). Also, hybrid PSO combined with local optimization (i.e., 2-OPT) provides much improved solutions. Since DPSO requires more computation time compared with GA, however, the performance of hybrid DPSO is not better than hybrid GA.

Minimum time path planning of robotic manipulator in drilling/spot welding tasks

  • Zhang, Qiang;Zhao, Ming-Yong
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.132-139
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    • 2016
  • In this paper, a minimum time path planning strategy is proposed for multi points manufacturing problems in drilling/spot welding tasks. By optimizing the travelling schedule of the set points and the detailed transfer path between points, the minimum time manufacturing task is realized under fully utilizing the dynamic performance of robotic manipulator. According to the start-stop movement in drilling/spot welding task, the path planning problem can be converted into a traveling salesman problem (TSP) and a series of point to point minimum time transfer path planning problems. Cubic Hermite interpolation polynomial is used to parameterize the transfer path and then the path parameters are optimized to obtain minimum point to point transfer time. A new TSP with minimum time index is constructed by using point-point transfer time as the TSP parameter. The classical genetic algorithm (GA) is applied to obtain the optimal travelling schedule. Several minimum time drilling tasks of a 3-DOF robotic manipulator are used as examples to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.