• 제목/요약/키워드: Mixed integer programming(MIP)

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동력운전 분산 시각표 작성을 위한 수리모형 및 해법 (A Model and Approaches for Smoothing Peaks of Traction Energy in Timetabling)

  • 김경민;오석문
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1018-1023
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    • 2009
  • 본 연구는 도시철도 시스템에서 동일시간에 동력운전하는 열차수를 최소화하여 전기에너지소모의 최대치를 최소화하고자 한다. 이를 위하여 열차동력운전 분산 열차 시각표 작성에 대한 문제를 정의하였다. 정의된 문제를 혼합정수계획(Mixed Integer Programming)모형으로 정식화하고 문제의 해법으로 상용소프트웨어를 활용한 해법과 휴리스틱 해법 두 가지를 제시하였다. 실제 열차시각표에 적용하여 동시 동력운전 열차수를 25% 감소시켰으며 본 연구결과의 유용성을 확인하였다. 이를 통하여 기존 시각표의 서비스품질을 악화시키지 않는 에너지 효율적 열차시각표를 작성하였다.

로트 크기 결정 문제의 새로운 혼합정수계획법 모형 및 휴리스틱 알고리즘 개발 (An Alternative Modeling for Lot-sizing and Scheduling Problem with a Decomposition Based Heuristic Algorithm)

  • 한정희;이영호;김성인;박은경
    • 대한산업공학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.373-380
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    • 2007
  • In this paper, we consider a new lot-sizing and scheduling problem (LSSP) that minimizes the sum of production cost, setup cost and inventory cost. Setup carry-over and overlapping as well as demand splitting are considered. Also, maximum number of setups for each time period is not limited. For this LSSP, we have formulated a mixed integer programming (MIP) model, of which the size does not increase even if we divide a time period into a number of micro time periods. Also, we have developed an efficient heuristic algorithm by combining decomposition scheme with local search procedure. Test results show that the developed heuristic algorithm finds good quality (in practice, even better) feasible solutions using far less computation time compared with the CPLEX, a competitive MIP solver.

가스터빈 복합발전의 기동특성을 고려한 열거래 기반 지역 냉난방 시스템의 최적 운영 모델 (Optimal Operation Model of Heat Trade based District Heating and Cooling System Considering Start-up Characteristic of Combined Cycle Generation)

  • 김종우;이지혜;김학만
    • 전기학회논문지
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    • 제62권11호
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    • pp.1610-1616
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    • 2013
  • Recently, district heating and cooling (DHC) systems based on combined cycle generation (CCG) providers are increasing in Korea. Since characteristics of combined heat and power (CHP) generators and heat demands of providers, heat trading between DHC providers based on the economic viewpoint is required; the heat trading has been doing. In this paper, a mathematical model for optimal operation based on heat trading between DHC providers is proposed. Especially, start-up characteristic of CCG is included. The operation model is established by mixed integer linear programming (MILP).

공급사슬에서 실제 시설물 운영시간을 고려한 시설배치계획에 관한 연구 (Facility Location Planning with Realistic Operation Times in Supply Chain)

  • 이상헌;김숙한
    • 한국경영과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.143-156
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    • 2005
  • Facility location planning (FLP) problem is the strategic level planning in supply chain. The FLP is significantly affected by the operation time of each facility. In most of the FLP researches, operation time of facility has been treated as a fixed value. However, the operation time is not a static factor in real situations and the fixed operation time may lead unrealistic FLP. In this paper, a mixed integer programming (MIP) model is proposed for solving the 3-stage FLP problem and operation times are adjusted by the results from the simulation model and an iterative approach combining the analytic model and simulation model is proposed to obtain more realistic operation plans for FLP problems.

혼합정수계획법과 시뮬레이션 기법을 이용한 군 공급사슬망 설계 (Design of military supply chain network using MIP & Simulation model)

  • 이병호;정동화;서윤호
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.1-12
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    • 2008
  • 효율적인 공급사슬 망 설계는 공급사슬망 전체의 최적화를 추구하고 이를 통해 장기적이고 전략적인 의사결정을 뒷받침한다. 공급사슬망 설계 문제는 고려 대상이 광범위하고 시스템 조건과 상황에 따라 많은 확률적 요소들을 포함하고 있기 때문에 이를 수리 모델로 표현하더라도 현실을 명확히 반영하기는 어렵다. 본 연구에서는 수리 모델 및 시뮬레이션 기법을 이용한 군 공급사슬망 설계 방법을 제시하였다. 혼합정수계획법이 적용된 수리 모델을 이용하여 총비용을 최소화하는 공급사슬망을 구성하고, 수리 모델의 결과를 시뮬레이션 모델에 반영하여 실험 파라미터의 반복적인 조정을 통해 차량할당 및 경로문제를 해결하였다. 본 연구의 두 모델은 각각 CPLEX와 AutoMod로 실행하였으며, 실제 군 공급사슬망에서 군지사의 임무 제한에 따라 공급사슬망을 재구성하는 실험을 실시하였다. 이 실험을 통하여, 본 연구에서 제시한 방법이 군 공급사슬망 설계 문제해결에 용이하게 적용될 수 있다는 것을 보였다.

Optimal Generation Asset Arbitrage In Electricity Markets

  • Shahidehpour Mohammad;Li Tao;Choi Jaeseok
    • KIEE International Transactions on Power Engineering
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    • 제5A권4호
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    • pp.311-321
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    • 2005
  • A competitive generating company (GENCO) could maximize its payoff by optimizing its generation assets. This paper considers the GENCO's arbitrage problem using price-based unit commitment (PBUC). The GENCO could consider arbitrage opportunities in purchases from qualifying facilities (QFs) as well as simultaneous trades with spots markets for energy, ancillary services, emission, and fuel. Given forecasted hourly market prices for each market, the GENCO's generating asset arbitrage problem is formulated as a mixed integer program (MIP) and solved by a branch-and-cut algorithm. A GENCO with 54 thermal and 12 combined-cycle units is considered for analyzing the proposed formulation. The proposed case studies illustrate the significance of simultaneous arbitrage by applying PBUC to multi-commodity markets.

혼합정수계획법 및 GIS를 활용한 유류저장탱크의 입지선정 (Oil Tank Location Problem Solving with Mixed Integer Programming & GIS)

  • 최기주;김숙희;신강원
    • 대한교통학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.99-108
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    • 2001
  • 본 논문은 유류저장탱크의 최적입지를 선정하기 위한 GIS와 OR 통합적용기법을 제시하며, P-Median heuristic method와 MIP method가 모두 유류저장탱크의 최적입지 선정 문제에 적용될 수 있음을 실증하였다. 또한, 두 접근 방식에 의해 확인된 결과들은 동일하였다. P-Median heuristic method와 MIP method 를 풀이하는데 필요한 최단거리 매트릭스를 계산해내 기 위해 GIS기반 도로망과 해운네트워크를 구축·결합하였으며, 두 접근방법을 통해 우리나라의 최적 유류저장탱크의 입지를 선정한 결과 권역별로 군산항, 여수항, 부산항, 옥계항이 선정되었다. 위와 같이, 본 연구를 통해 CIS와 P-Median heuristic method, MIP method의 적용은 실증되었으며, 유사한 연구 또한 GIS와 OR의 통합적용을 통해 수행될 수 있을 것이다.

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Mixed-Integer Programming based Techniques for Resource Allocation in Underlay Cognitive Radio Networks: A Survey

  • Alfa, Attahiru S.;Maharaj, B.T.;Lall, Shruti;Pal, Sougata
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권5호
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    • pp.744-761
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    • 2016
  • For about the past decade and a half research efforts into cognitive radio networks (CRNs) have increased dramatically. This is because CRN is recognized as a technology that has the potential to squeeze the most out of the existing spectrum and hence virtually increase the effective capacity of a wireless communication system. The resulting increased capacity is still a limited resource and its optimal allocation is a critical requirement in order to realize its full benefits. Allocating these additional resources to the secondary users (SUs) in a CRN is an extremely challenging task and integer programming based optimization tools have to be employed to achieve the goals which include, among several aspects, increasing SUs throughput without interfering with the activities of primary users. The theory of the optimization tools that can be used for resource allocations (RA) in CRN have been well established in the literature; convex programming is one of them, in fact the major one. However when it comes to application and implementation, it is noticed that the practical problems do not fit exactly into the format of well established tools and researchers have to apply approximations of different forms to assist in the process. In this survey paper, the optimization tools that have been applied to RA in CRNs are reviewed. In some instances the limitations of techniques used are pointed out and creative tools developed by researchers to solve the problems are identified. Some ideas of tools to be considered by researchers are suggested, and direction for future research in this area in order to improve on the existing tools are presented.

최소 거리척도를 이용한 대화형 다기준 그룹 의사결정 (An Interactive Multi-criteria Group Decision Making with the Minimum Distance Measure)

  • 조남웅;김재희;김승권
    • 대한산업공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.42-50
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    • 2006
  • The multi-criteria group decision making (MCGDM) problem is to determine the best compromise solution in a set of competing alternatives that are evaluated under conflicting criteria by decision maker (DM)s. In this paper, we propose a mixed-integer programming (MIP) model to solve MCGDM. The existing method based on minimizing a distance measure such as Median Approach can not guarantee the best compromise solution because the element of median point vector is defined with respect to each criteria separately. However, by considering all criteria simultaneously, we generate median point that is better for locating the best compromise solution. We also utilize the concept of spatial dispersion index (SDI) to produce a threshold value, which is used as a guideline to choose either the Utopian Approach or the Median Approach. And we suggest using CBITP (Convex hull of individual maxima Based Interactive Tchebycheff Procedure) to provide DMs with various Pareto-optimal solutions so that DMs have broad range of selection.

경계 결합 가능성 기반 구역설정 최적화 모델 (An Optimization Model Based on Combining Possibility of Boundaries for Districting Problems)

  • 김감영
    • 대한지리학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.423-437
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    • 2014
  • 구획화는 인간 활동에 영향을 미치는 새로운 지역적 틀을 만들어내는 공간 의사결정 과정이다. 그러나 구역 내 포함되어 있는 자연적 장애물은 재조직화된 구역 내에서 이루어지는 인간 활동의 효율성을 떨어뜨릴 수 있다. 이는 구획화 과정에서 경계의 특성, 즉 고도와 같은 자연적 특성, 상호작용과 같은 관계적 특성을 고려할 필요가 있음을 의미한다. 본 연구의 목적은 이러한 경계 특성을 반영하는 새로운 구획모델을 고안하는 것이다. 경계를 '결합' 혹은 '분리'와 같이 이분법적으로 간주하기 보다는 인접한 두 공간 단위 사이의 길이, 고도 편차, 상호작용과 같은 여러 경계 특성을 바탕으로 평가된 결합의 가능성을 나타내는 연속적 함수로 간주하고 목적함수 형태로 모델에 반영한다. 모델은 인구, 면적과 같은 수요 균형을 부여하는 제약조건뿐만 아니라 명시적인 연접성 제약조건을 갖는다. 경계 속성을 자연적 특성과 관계적 특성으로 구분하고, 이와 관련된 다양한 요인들에 대하여 적합도 분석을 수행하여 인접한 두 기본 공간 단위 사이의 결합 가능성을 평가한다. 행정구역 재설정문제에 고안된 모델 및 경계 특성 분석 방법을 적용한다. 분석 결과는 혼합정수계획법의 틀로 다양한 경계 특성을 고려한 구획화가 가능함을 보여준다.

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