• 제목/요약/키워드: integer programming

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제지 재제조 시스템에서의 자원제약을 고려한 로트 크기 결정 및 일정 계획에 대한 사례연구 (A Case Study on Capacitated Lot-sizing and Scheduling in a Paper Remanufacturing System)

  • 김혁철;도형호;유재민;김준규;이동호
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.77-86
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    • 2012
  • We consider the capacitated lot-sizing and scheduling problem for a paper remanufacturing system that produces several types of corrugated cardboards. The problem is to determine the lot sizes as well as the sequence of lots for the objective of minimizing the sum of setup and inventory holding costs while satisfying the demand and the machine capacity over a given planning horizon. In particular, the paper remanufacturing system has sequence-dependent setup costs that depend on the type of product just completed and on the product to be processed. Also, the setup state at one period can be carried over to the next period. An integer programming model is presented to describe the problem. Due to the complexity of the problem, we modify the existing two-stage heuristics in which an initial solution is obtained and then it is improved using a multi-pass interchange method. To show the performances of the heuristics, computational experiments were done using the real data, and a significant amount of improvement is reported.

생산현장정보시스템 투자의사결정에 관한 연구 (A Study on Investment Decisions on Manufacturing Digital System :Focused on an automotive parts manufacturing company)

  • 김경일;신종창
    • 중소기업융합학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.33-39
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    • 2014
  • 기업들은 급변하는 시장상황의 대처하고 경쟁우위 확보하고 비즈니스 목표달성을 위해 정보기술 투자에 지속적으로 비용을 지출하고 있다. 많은 기업들이 제품 품질에 대한 다양한 정보들은 통합적으로 관리하고 기업간의 정보 교환을 원활히 수행하기 우한 지원시스템을 갖추고 있지 못한 상화에서 고객에 대한 품질문제 발생시 종합적이고 체계적인 대은에 큰 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 관련 업체의 품질관리 수준 및 업무에 맞는 정보관리 시스템의 도입이 절실히 요구되고 있으며, 본 연구에서는 정보시스템 개선을 위한 과거의 투자의사결정방법보다 합리적이고 객관적인 투자의사결정을 하기 위해 사례연구를 실시하였다. 사례연구결과에서 투자예산과 개선항목에 대한 정규종합우선도합의 증가 값의 관계가 정비례하지 않음을 알 수 있었다. 즉, 매년 정보시스템 개선을 위한 예산 책정시 한번에 많은 금액을 책정하기 보다는 적정투자예산을 여러 해에 걸쳐 지속적으로 투자함이 유리하다는 결론이다.

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메쉬 기반의 생존성 WDM망의 설계 기법에 관한 연구 (A Study on Design Scheme of Mesh-Based Survivable WDM Networks)

  • 현기호;정영철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권7호
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    • pp.507-517
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    • 2003
  • 메쉬 기반의 파장분할다중화(WDM)망에서는 단 하나의 광섬유 케이블의 장애로도 심각한 데이터의 손실을 야기할 수 있다. 따라서, 이러한 장애에 대한 효율적인 복구 알고리즘이 필요하다 본 논문에서는 메쉬기반의 WDM 망에서의 복구 기법에 대한 새로운 알고리즘을 제안하였고 기존의 복구 기법과 비교하였다. 복구 방법으로는 경로 복구, 링크 복구의 대표적인 두 가지 기법이 있다. 이러한 기법들의 한 가지 공통점은 단일 링크장애에 대해서 논하고 있다는 것이다. 본 논문에서 제안한 복구 기법에서는 각각의 링크 장애에 대한 복구 경로를 확보하지 않는다. 메쉬 기반의 WDM망을 여러 개의 작은 폐루프로 분리하고 폐루프내에서 단일 링크 장애가 발생하면 그 폐루프를 우회하여 복구 경로가 결정되는 복구 기법과 복구 경로가 폐루프 내에서만 결정되는 복구 기법을 제안하였다. 경로 복구 기법과 링크 복구 기법과 더불어 제안된 기법의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 두 기법은 비록 총 사용되는 파장 마일리지가 기존의 복구 기법보다 10%에서 50% 정도 증가하게 되지만 경로 설정에 소요되는 실행시간(CPU Time)은 경로 복구 기법과 링크 복구 기법에 비해 상당히 감소되는 결과를 얻게 되었다.

A Novel Shared Segment Protection Algorithm for Multicast Sessions in Mesh WDM Networks

  • Lu, Cai;Luo, Hongbin;Wang, Sheng;Li, Lemin
    • ETRI Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.329-336
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    • 2006
  • This paper investigates the problem of protecting multicast sessions in mesh wavelength-division multiplexing (WDM) networks against single link failures, for example, a fiber cut in optical networks. First, we study the two characteristics of multicast sessions in mesh WDM networks with sparse light splitter configuration. Traditionally, a multicast tree does not contain any circles, and the first characteristic is that a multicast tree has better performance if it contains some circles. Note that a multicast tree has several branches. If a path is added between the leave nodes on different branches, the segment between them on the multicast tree is protected. Based the two characteristics, the survivable multicast sessions routing problem is formulated into an Integer Linear Programming (ILP). Then, a heuristic algorithm, named the adaptive shared segment protection (ASSP) algorithm, is proposed for multicast sessions. The ASSP algorithm need not previously identify the segments for a multicast tree. The segments are determined during the algorithm process. Comparisons are made between the ASSP and two other reported schemes, link disjoint trees (LDT) and shared disjoint paths (SDP), in terms of blocking probability and resource cost on CERNET and USNET topologies. Simulations show that the ASSP algorithm has better performance than other existing schemes.

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작업 종속 및 위치기반 선형학습효과를 갖는 2-에이전트 단일기계 스케줄링 (Two-Agent Single-Machine Scheduling with Linear Job-Dependent Position-Based Learning Effects)

  • 최진영
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.169-180
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    • 2015
  • Recently, scheduling problems with position-dependent processing times have received considerable attention in the literature, where the processing times of jobs are dependent on the processing sequences. However, they did not consider cases in which each processed job has different learning or aging ratios. This means that the actual processing time for a job can be determined not only by the processing sequence, but also by the learning/aging ratio, which can reflect the degree of processing difficulties in subsequent jobs. Motivated by these remarks, in this paper, we consider a two-agent single-machine scheduling problem with linear job-dependent position-based learning effects, where two agents compete to use a common single machine and each job has a different learning ratio. Specifically, we take into account two different objective functions for two agents: one agent minimizes the total weighted completion time, and the other restricts the makespan to less than an upper bound. After formally defining the problem by developing a mixed integer non-linear programming formulation, we devise a branch-and-bound (B&B) algorithm to give optimal solutions by developing four dominance properties based on a pairwise interchange comparison and four properties regarding the feasibility of a considered sequence. We suggest a lower bound to speed up the search procedure in the B&B algorithm by fathoming any non-prominent nodes. As this problem is at least NP-hard, we suggest efficient genetic algorithms using different methods to generate the initial population and two crossover operations. Computational results show that the proposed algorithms are efficient to obtain near-optimal solutions.

서남해안 2.5GW 해상풍력단지 조성을 위한 설치 일정계획 (Installation Scheduling for the Development of Southwest Coast 2.5GW Offshore Wind Farm)

  • 고현정
    • 한국항만경제학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.83-96
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    • 2017
  • 지구 온난화에 대처하는 일환으로 신재생에너지 가운데 세계 각국은 해상풍력단지 개발에 투자를 집중하고 있다. 그러나 해상풍력단지 개발은 해상에서의 구조물 운송, 설치 등의 해상작업이 요구됨에 따라 투자비용이 육상풍력단지 보다 높은 단점이 있다. 특히 해상기상 여건으로 인한 설치기간 지연은 해상풍력단지 운영의 경제성에도 영향을 끼치는 요소이다. 따라서 본 연구에서는 국내 해상의 기상여건을 고려하여 해상풍력단지 조성의 최적 일정계획을 거시적 측면에서 분석하고자 하였다. 이를 위해 수리적 모델을 개발하였고, 이를 이용하여 국내 서남해안 2.5GW 해상풍력단지 조성사업에 적용하였다. 해상 기상여건은 기상청의 자료를 활용하였고, 모델에 사용된 입력 자료는 해외의 선행 사례를 바탕으로 현실성을 최대한 반영하고자 하였다. 그 결과 해상풍력터빈 35기를 설치하는데 6개월이 소요되는 것으로 분석되었다. 특히 겨울을 피하여 작업하는 것이 비용을 최소화할 수 있는 것으로 분석되었다.

노선 계획을 고려한 철도 선로 용량 배분 최적화 모형 및 해법 (An Efficient Model and Algorithm to Allocate Rail Track Capacity Considering Line Plans)

  • 박범환;정광우
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.466-473
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    • 2014
  • 최근 복수의 철도 운송 사업자를 고려한 효율적인 선로 용량 할당 체계에 대한 관심이 증대하고 있다. 선로 용량 배분 체계란 제한된 선로 용량을 복수의 철도 운송 사업자들에게 그들이 원하는 열차를 배분하는 일련의 절차 및 방법론을 말하는데, 본 논문은 철도 운송 사업자가 제안한 열차들의 출발시간, 정차 시간 등을 조정하여 시설 관리자가 추구하는 목적에 가장 부합하는 조정된 스케줄을 생성해내는 최적화 모형 및 해법을 다룬다. 이 모형과 관련한 기존 연구들은, 열차간의 경합 조건만을 제약식으로 설정하여, 특정 노선에 투입되는 열차들이 경합 조건 때문에 기존에 계획된 노선별 열차 운행 횟수를 보장할 수 없는 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 노선별 열차 운행 횟수를 고려함과 동시에 열차간 경합 조건을 반영한 새로운 최적화 모형 및 이에 대한 해법을 제시한다. 이 해법을 이용하여, 수서발 고속열차와 기존 고속열차 운행 전 구간에 대한 최적의 선로 용량 할당 계획을 제시한다.

혼합정수 프로그래밍 기법을 이용한 진보된 Time-Cost Trade-Off Model (Advanced Time-Cost Trade-Off Model using Mixed Integer Programming)

  • 권오빈;이승현;손재호
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.53-62
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    • 2015
  • 공기비용 트레이드오프 모델은 건설프로젝트의 계획 및 관리에 있어 매우 중요하다. TCTO 모델은 연속모델과 분절모델 두 가지 모델이 개발되어왔다. 그러나 한 종류의 모델만을 사용하여 현실적인 공기단축 시나리오를 적용하기에는 한계가 있다. 이에 TCTO 의 연속적인 모델과, 분절모델을 결합하여 진보된 모델을 제시하였으며 또한, 비선형 관계, 인센티브 및 지체보상금 고려가 가능하도록 TCTO모델에 포함되어 있다. 이런 특성들은 건설프로젝트에 적용가능하다. 6개의 activities로 구성된 CPM 네트워크는 연구에서 제안된 모델을 설명하기 위해 사용되었다. 제시한 모델은 모든 제약 조건을 만족시키는 최적 스케쥴 계산이 가능하다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 진보된 TCTO모델은 기존의 모델보다 최적화된 공기단축이 가능하다.

Active Distribution System Planning for Low-carbon Objective using Cuckoo Search Algorithm

  • Zeng, Bo;Zhang, Jianhua;Zhang, Yuying;Yang, Xu;Dong, Jun;Liu, Wenxia
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.433-440
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    • 2014
  • In this study, a method for the low-carbon active distribution system (ADS) planning is proposed. It takes into account the impacts of both network capacity and demand correlation to the renewable energy accommodation, and incorporates demand response (DR) as an available resource in the ADS planning. The problem is formulated as a mixed integer nonlinear programming model, whereby the optimal allocation of renewable energy sources and the design of DR contract (i.e. payment incentives and default penalties) are determined simultaneously, in order to achieve the minimization of total cost and $CO_2$ emissions subjected to the system constraints. The uncertainties that involved are also considered by using the scenario synthesis method with the improved Taguchi's orthogonal array testing for reducing information redundancy. A novel cuckoo search (CS) is applied for the planning optimization. The case study results confirm the effectiveness and superiority of the proposed method.

상수관로의 노후도 예측에 근거한 최적 개량 모형의 개발 (I) - 이론 및 모형개발 - (Development of Optimal Rehabilitation Model for Water Distribution System Based on Prediction of Pipe Deterioration (I) - Theory and Development of Model -)

  • 김응석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.45-59
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    • 2003
  • 본 연구에서는 상수관의 개량사업을 보다 효율적으로 실시 할 수 있는 방법으로 국내 실정에 적합한 상수관로의 노후도 조사방법을 이용하여 매설된 관의 노후도를 예측 근거한 최적 개량 모형을 제시하였다. 노후도 예측 모형은 확률론적 신경망 이론을 바탕으로 관별 노후도 정도를 5개 등급으로 구분하며 산정된 관별 노후도 등급 및 관경을 바탕으로 최대 잔존수명을 산정하였다. 최적 개량 모형은 관의 유지보수, 갱생, 교체의 시기 및 비용을 산정하는 것으로 최단경로흐름을 응용한 정수계획법을 이용하여 제시하였다. 또한 개발된 최적 개량 모형은 보다 현실적인 모형을 구축하기 위해 예산제약 유무에 따라 2가지 구분하여 모형을 제시하였다. 따라서, 본 연구에서 제안된 모형은 상수관로의 관리를 위해 보다 정량적인 방법으로 활용할 수 있을 것이다.