• 산업경영시스템학회지
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• 제45권3호
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• pp.40-48
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• 2022

An automated material handling system (AMHS) has been emerging as an important factor in the semiconductor wafer manufacturing industry. In general, an automated guided vehicle (AGV) in the Fab's AMHS travels hundreds of miles on guided paths to transport a lot through hundreds of operations. The AMHS aims to transfer wafers while ensuring a short delivery time and high operational reliability. Many linear and analytic approaches have evaluated and improved the performance of the AMHS under a deterministic environment. However, the analytic approaches cannot consider a non-linear, non-convex, and black-box performance measurement of the AMHS owing to the AMHS's complexity and uncertainty. Unexpected vehicle congestion increases the delivery time and deteriorates the Fab's production efficiency. In this study, we propose a Q-Learning based dynamic routing algorithm considering vehicle congestion to reduce the delivery time. The proposed algorithm captures time-variant vehicle traffic and decreases vehicle congestion. Through simulation experiments, we confirm that the proposed algorithm finds an efficient path for the vehicles compared to benchmark algorithms with a reduced mean and decreased standard deviation of the delivery time in the Fab's AMHS.

• 대한교통학회지
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• 제23권4호
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• pp.81-91
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• 2005

외판원 문제(TSP; Traveling Salesman Problem)는 경로탐색 최적화문제로 '풀리지 않는 문제'(NP-complete; None-deterministic Polynomial-time complete)에 속하므로 경유지 수가 많아짐에 따라 급격히 계산시간이 증가한다. 때문에 적용시 정확한 최적해보다는 최적 근사해에 대한 발견적 (heuristic) 알고리즘들을 이용한다. 본 연구는 TSP에 적용되는 발견적 알고리즘으로 개미 시스템알고리즘(ASA; Ant System Algorithm)을 검토하고. 국내 택배시스템에 ASA의 적용가능성을 검토하였다. ASA는 NP-complete 문제를 위한 발견적 알고리즘으로, 1990년대 초 M. Dorigo 등에 의해 연구되어졌다. ASA는 개미들이 이동간에 페로몬이라는 일종의 화학물질을 분비할 때, 이동경로 상에 분비된 페로몬 누적에 따라 확률적 방법으로 경로를 결정하게 된다. 이러한 ASA는 NP-complete문제에서 계산시간이나 최단경로탐색에서 우수한 결과를 얻는 것으로 발표되고 있으며, 교통분야에서 차량경로탐색뿐만 아니라 네트워크 관리 및 도로선형계획 등 그 적용범위가 점차 확대되어지고 있다. 현재 국내 택배시스템에서 차량배차시 명확한 기준이 없으며 주로 담당 운전자의 경험과 판단에 의해 결정된다. 본 연구에서는 국내택배시스템에 ASA의 적용가능성을 검토하였다. 담당 운전자의 경로결정이 가로 10.0km, 세로 10.0km의 범위에서 인접이웃알고리즘(NNA: Nearest Neighbor Algorithm)을 따른다고 가정했을 때와 랜덤한 20개의 경유지를 가질 때, 그리고 경유지 수를 10개씩 증가하여 200개까지 증가할 때를 비교 분석한 결과, ASA이 NNA 보다 우수하였다. ASA을 국내택배시스템에 적용시 운송비용 절감 등의 운영개선을 기대할 수 있으며, 특히 영세한 택배업체에서 보다 저렴하고 우수한 택배시스템을 구축할 수 있을 것으로 보인다.

• 대한교통학회지
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• 제28권5호
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• pp.107-116
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• 2010

도심지에서 수요지간의 이동시간은 복잡한 도로사정과 외부환경으로 인하여 실시간 변화하는 교통상황에 큰 영향을 받고 있으며, 수요는 시기나 성향에 따라 확률적으로 변화하고 있다. 대부분의 차량경로문제 연구는 차량경로를 선정함에 있어 수요지간의 이동거리와 평균속력, 확정된 수요를 고려하여 경로를 구성하고 있으며, 교통상황과 확률적인 수요의 동적인 외부환경 반영이 미흡하였다. 본 연구에서는 원활 지체 정체의 교통상황과 확률적인 수요를 고려한 현실적인 차량경로문제를 제안하였다. 수리모형을 구축하고, CPLEX 11.1을 이용하여 검증하였으며, 총 소요시간을 최소화하는 Hybrid 유전자 알고리즘을 제안하였다. 교통상황과 확률적 수요를 고려한 차량경로문제의 결과를 기존의 휴리스틱 알고리즘과 비교하였으며, 본 연구에서 제안한 알고리즘이 가장 우수한 해를 제공하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.485-488
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• 2000

실제 많은 차량경로결정문제(Vehicle Routing Problem: VRP)에서 차량의 이동속도는 도로의 교통량 등의 인에 의해 시간에 따라 변화하고 서비스 수량이 고객의 운영상태에 따라 달라질 수 있다. 이러한 사실에도 불구하고, 거의 대부분의 VRP 기법에서 차량속도와 서비스 수량을 확정적으로 가정하거나 평균값을 사용하는 이유는 알고리즘 적 분석의 어려움 때문인 것으로 알려져 있다. 이에 따라 확정적 VRP 기법들에 해 구해진 해는 실제 적용에서 그 유효성에 대해 심각한 이의가 제기될 수 있다. 그러나 만일 잘 알려진 정적 VRP 기법들이 확률적 상황에서도 뛰어난 성능을 보인다면, 실제 차량경로계획 상황에서 이들 확정적 기법들이 복잡하고 난해한 확률적 VRP 기법을 대신할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 확률적 환경에서 네 가지 확정적 VRP 기법들의 성능을 평가하는 계산실험 연구를 소개한다. Solomon의 다양한 실험문제를 사용하였으며, 모든 문제에서 hard 및 soft 서비스 시간대를 설정하였다. 그리고 지점간 차량이동시간과 고객들의 서비스 물량은 세 가지 확률분포로써 나타내었다. 실험결과, 특정 확정적 VRP 기법이 특정 확률적 환경에서 뛰어난 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.341-350
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• 2000

본 연구의 목적은 추계동역학적 상태·공간형태의 하도 저류함수모형을 개발하고 실시간 홍수예보를 위한 모형의 적용성을 검토하는데 있다. 팔당댐에서 인도교 지점에 이르는 하도구간을 개발된 모형의 적용 대상구간으로 설정하였으며, 1987∼1998년에 발생한 13개의 홍수사상을 선택하여 모형 매개변수 산정 및 적용성을 검토하였다. 그 결과 최적 매개변수는 각 홍수사상마다 다르지만, 현재 실무에서 사용하고 있는 매개변수를 사용한 유량예측은 비교적 합리적인 결과를 제시하였다. 또한 본 연구에서 개발한 추계동역학적 모형에 의한 유량예측 결과와 기존의 확정론적 모형에 의한 결과를 비교·검토한 결과 본 연구모형이 보다 정확한 결과를 제시하는 것으로 나타났다. 본 연구 대상지역의 예측가능시간을 분석한 결과 비교적 지류의 유입이 적은 홍수사상의 경우 5시간 정도까지는 정확한 하류단이 유량예측이 가능한 것을 판단된다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제4권4호
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• pp.351-362
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• 2002

In this paper, we introduce a new approach to the minimum energy routing (MER) for next generation (NG) multihop wireless networks. We remove the widely used assumption of deterministic, distance-based channel model is removed, and analyze the potentials of MER within the context of the realistic channel model, accounting for shadowing and fading. Rather than adopting the conventional unrealistic assumption of perfect power control in a distributed multihop environment, we propose to exploit inherent spatial diversity of mobile terminals (MT) in NG multihop networks and to combat fading using transmit diversity. We propose the cooperation among MTs, whereby couples of MTs cooperate with each other in order to transmit the signal using two MTs as two transmit antennas. We provide the analytical framework for the performance analysis of this scheme in terms of the feasibility and achievable transmit power reduction. Our simulation result indicate that significant gains can be achieved in terms of the reduction of total transmit power and extension of network lifetime. These gains are in the range of 20-100% for the total transmit power, and 25-90% for the network lifetime, depending on the desired error probability. We show that our analytical results provide excellent match with our simulation results. The messaging load generated by our scheme is moderate, and can be further optimized. Our approach opens the way to a new family of channel-aware routing schemes for multihopNG wireless networks in fading channels. It is particularly suitable for delivering multicast/ geocast services in these networks.

• 한국농공학회지
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• 제33권4호
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• pp.61-72
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• 1991

A lumped deterministic model(DAWAST model) was developed to predict the daily streamflow. Since the streamflow is dominantly determined by the soil water storage in the watershed, the model takes the soil water accounting procedures which are based on three linear reservoirs representing the surface, unsaturated, and saturated soil layers. The variation of soil water storage in the unsaturated zone is traced from the soil water balance on a daily basis. DAWAST model consists of 5 parameters for water balance and 3 parameters for routing. A optimization technique of unconstrained nonlinear Simplex method was applied for the determination of the optimal parameters for water balance. Model verification was carried out to the 7 hydrologic watersheds with areas of 5.89-7,126km$^2$ and the results were generally satisfactory. The daily streamflow can be arbitrarily simulated with the input data of daily rainfall and pan evaporation by the DAWAST model at the station where the observed streamflow data of short periods are available to calibrate the model parameters.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권1호
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• pp.1-8
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• 1997

A wide class of networking application services, such as video teleconferencing, VOD, LAN bridging, and distributed data processing require multipoint communications. The essential component inteh network to achieve this is a multicast packet switch which is capable of packet replication and switching. In this paper, we propose an efficient mukticast addressing scheme using the smallest number of routing bits which is deterministic lower bound. The new scheme performs all point-to-multipoint connection in radix-2 tree ATM switch like banyan network. Also, we provide a simple radix-2 switch block diagram for achieving our algorithm. And we investigate several addressing schemes for implementing multicasting in radix-r tree ATM switch and evaluate several performance factors, such as complexity of the additional header bits, requirement of the internal speedup and complexity of the major hardware.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.3063-3072
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• 1993

The layout is an important and difficult problem in industrial applications like sheet metal manufacturing, garment making, circuit layout, plant layout, and land development. The module layout problem is known to be non-deterministic polynomial time complete(NP-complete). To efficiently find an optimal layout from a large number of candidate layout configuration a heuristic algorithm could be used. In recent years, a number of researchers have investigated the combinatorial optimization problems by using neural network principles such as traveling salesman problem, placement and routing in circuit design. This paper describes the application of Self-organizing Feature Maps(SOM) of the Kohonen network and Simulated Annealing Algorithm(SAA) to the layout problem of the two-dimensional rectangular shapes.

• 산업경영시스템학회지
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• 제27권4호
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• pp.23-32
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• 2004

This paper addresses a model for the transportation planning that determines the transportation cycle time and the vehicle size to minimize the cost in a distribution system. The vehicle routing to minimize the transportation distance of the vehicles is also determined. A distribution system is consisted of a distribution center and many retailers. Products are transported from distribution center to retailers according to transportation planning. A model is assumed that the time horizon is continuous and infinite, and the demand of retailers is constant and deterministic. Cost factors are the transportation cost and the inventory cost, which the transportation cost is proportional to the transportation distance of vehicle when products are transported from distribution center to retailers, and the inventory cost is proportional to inventory amounts of retailers. A transportation cycle time and a vehicle size are selected among respective finite alternatives. The problem is analyzed, and a illustrative example is shown.