• 제목/요약/키워드: k-shortest path

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p개 특정지점을 경유하는 k-최단경로 알고리즘 개발 (A Development of Algorithm for Determining the k Shortest Paths Visiting p Specified Nodes in a Network)

  • 김윤길;민계료
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.105-117
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    • 1990
  • In the transportation network problems, it is often more desirable to select multiple number of optimal parths to prepare for additional constratints being imposed than to choose single optimal path. This paper addresses 'the problem of finding the k-shortest paths visiting p-specified nodes in a network'. The solution method is derived and the example of application is shown. The keypoint for determining the k-shortest paths via p-specified nodes is to combine the Shier's k-shortest path algorithm and the principle of optimality of dynamic programming method. Finally, for a transportation network problem consisting of national main routes, the k-shortest paths via some specified cites are obtained by using the solution method developed here.

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K-최단경로문제를 위한 MPS 방법의 효율적인 구현 (An Efficient Implementation of the MPS algorithm for the K-Shortest Path Problem)

  • 도승용
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-36
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    • 1999
  • In this paper, we are concerned with the K-shortest loopless path problem. The MPS algorithm, recently proposed by Martins et al., finds paths efficiently because it solves the shortest path problem only one time unlike other algorithms. But its computational complexity has not been known yet. We propose a few techniques by which the MPS algorithm can be implemented efficiently. First, we use min-heap data structure for the storage of candidate paths in order to reduce searching time for finding minimum distance path. Second, we prevent the eliminated paths from reentering in the list of candidate paths by lower bounding technique. Finally, we choose the source mode as a deviation node, by which selection time for the deviation node is reduced and the performance is improved in spite of the increase of the total number of candidate paths.

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Artificial Traffic Light using Fuzzy Rules and Neural Network

  • Hong, You-Sik;Jin, Hyun-Soo;Jeong, Kwang-Son;Park, Chong-Kug
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.591-595
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    • 1998
  • This paper proposes a new concept of optimal shortest path algorithm which reduce average vehicle wating time and improve average vehicle speed, Electro sensitive traffic system can extend the traffic cycle when three are many vehicles on the road or it can reduce the traffic cycle when there are small vehicles on the road. But electro sensitive traffic light system doesn't control that kind of function when the average vehicle speed is 10km -20km. Therefore, in this paper to reduce vehicle waiting time we developed design of traffic cycle software tool that can arrive destinination as soon as possible using optimal shortest pass algorithm. Computer simulation result proved 10%-32% reducing average vehicle wating time and average vehicle speed which can select shortest route using built in G.P.S. vehicle is better than not being able to select shortest route function.

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관계기반 요약그래프에서 효율적인 최단경로 탐색기법 (Efficient Shortest Path Techniques on a Summarized Graph based on the Relationships)

  • 김현욱;서호진;이영구
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권7호
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    • pp.710-718
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    • 2017
  • 그래프 데이터가 대용량화됨에 따라 데이터를 저장 및 유지하기 위한 비용이 지속적으로 증가하고 있다. 이와 같은 대용량 그래프에서 최단경로를 탐색하는 것은 빈번한 디스크 I/O와 그래프의 높은 복잡도로 인해 매우 오랜 수행시간을 요구한다. 최근 그래프의 밀집도가 높은 부분그래프를 하나의 슈퍼노드로 표현하여 그래프 크기와 디스크 I/O를 줄이는 그래프 요약 연구가 수행되고 있다. 이와 같은 요약된 그래프에서 효율적으로 최단경로를 탐색하기 위해서는 요약그래프의 복원을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 요약그래프의 복원 성능을 분석하고, 이를 이용하여 오차를 최소화하며 빠르게 최단경로를 탐색하는 근사 기법을 제안한다. 또한 최단경로 탐색과정 중 복원이 요구되는 슈퍼노드가 포함된 경로를 사전에 색인으로 구축하여 정확한 최단경로를 효율적으로 탐색하는 기법을 제안한다. 실세계 데이터를 이용한 실험을 통하여 제안하는 요약그래프에서의 최단거리 탐색기법이 원본 그래프를 고려한 기법들보다 최대 70%로 수행시간이 향상되었음을 보인다.

수정형 덩굴망 최단경로 탐색 알고리즘을 이용한 다경로 생성 알고리즘의 개발 (Generating Multiple Paths by Using Multi-label Vine-building Shortest Path Algorithm)

  • 김익기
    • 대한교통학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.121-130
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    • 2004
  • 통행자들에게 과거, 실시간 혹은 예측 노선 정보 제공을 위한 정보 생성과 교통정보에 의한 교통영향 분석이 가능한 시뮬레이션 프로그램 개발에 관한 연구가 ITS 분야의 활발한 연구와 함께 과거 10여년에 걸쳐 진행되어 왔다. 또한 링크기반(link-based)이 아닌 경로기반(Path-based)인 동적 확률적 노선배정 기법이 ITS 정책의 교통체계 상의 영향을 분석하는데 적합성이 높고, 또한 현실적 현상에 대한 설명력이 높다고 고려되어 이 분야에 대한 연구가 역시 활발해지고 있다. 이와 같은 현실적 노선정보의 생성, 교통체계분석을 위한 시뮬레이션 프로그램 개발 및 확률적 노선배정 기법 개발을 위한 핵심적 알고리즘 중의 하나가 합리적인 다경로 탐색 알고리즘인 것이다. 다경로 탐색 알고리즘에 대한 필요성과 요구가 커짐에 따라 현재까지 K-shortest path 알고리즘에 관하여 여러 학자들이 연구하여 왔다. 기존 연구 대부분의 알고리즘이 링크 제거 방법, 링크 저항가중 방법 및 시뮬레이션 방법에 의한 것이거나, 노선선택의 기준을 다양하게 변화시키는 방법 등을 적용하여 다경로를 탐색하는 방법을 제안하였다. 하지만 아직도 이 중에 어떠한 방법도 학자들 간에 공론화되어, 실무적으로 보편화되어 적용하는 방법은 없다고 고려된다. 본 연구에서는 기존의 K-shortest 탐색 알고리즘보다는 좀 더 행태적 접근방법을 접목시키는 다른 접근방법을 제안하였다. 즉 링크를 제거하는 등과 같이 교통 네트워크를 변경하지 않으며, 링크의 속성을 임의적으로 변경하지도 않으면서, 노선 선택의 동일한 기준을 일관되게 적용하면서도 다경로를 탐색하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 핵심은 각 노드에 도달하는 각 방향별 경로에 대해 "이성적 한계범위(rational upper boundary)"라는 통행자들의 행태적 개념을 도입하여, 합리적인 대안 경로의 집합을 선정하는 방법인 것이다. 기존에 개발된 수정형 덩굴망 최단경로 탐색 알고리즘을 기반으로 한 다경로 생성 알고리즘을 제안하였다. 또한 본 논문에서는 다경로 생성 알고리즘의 개념의 이해를 돕기 위해 단순 네트워크를 예제로 합리적 대안경로 집합을 역추적 생성하는 과정을 단계별로 추가 설명하였다.

센서 네트워크를 활용한 모바일 로봇의 Path Planning (Path Planning of a Mobile Robot Using RF Strength in Sensor Networks)

  • 위성길;김윤구;이기동;최정원;박주현;이석규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.63-70
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    • 2009
  • This paper proposes a novel path finding approach of a mobile robot using RF strength in sensor network. In the experiments based on the proposed method, a mobile robot attempts to find its location, heading direction and the shortest path in the indoor environment. The experimental system consisting of mesh network shares node data and send them to base station. The triangulation and the proposed Grid method calculate the location and heading angle of the robot. In addition, the robot finds the shortest path by using the base station attached on it to receive data of environment around each node. Kalman filter reduces the straight line error when the robot estimates the strength of received signal. The experimental results show the effectiveness of the proposed algorithm.

이동로봇을 위한 스플라인 D* 기반의 경로 계획 (Path Planning Based on Spline D* for Mobile-robot)

  • 유희락;최윤원;;이석규
    • 전기학회논문지
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    • 제63권1호
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    • pp.92-98
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    • 2014
  • This paper proposes a hermite spline based D* algorithm for effective path planning of mobile robot to improve the detecting speed. In conventional path planning research, a robot is supposed to pass through predetermined centers of grid partitions of area. However it doesn't guarantee the optimal path during its navigation. In addition, a robot is hard to avoid obstacles effectively. The proposed algorithm in this paper makes use of stochastic characteristics of nonholonomic mobile robot and estimation of shortest path to curvature movement of the robot. The performance evaluation of the improved spline D* algorithm performed through simulation shows its effectiveness. Moreover, the experiment verifies that a robot can find the shortest path by building the curve paths while it is moving on the path in spline.

A Nearly Optimal One-to-Many Routing Algorithm on k-ary n-cube Networks

  • Choi, Dongmin;Chung, Ilyong
    • 스마트미디어저널
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    • 제7권2호
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    • pp.9-14
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    • 2018
  • The k-ary n-cube $Q^k_n$ is widely used in the design and implementation of parallel and distributed processing architectures. It consists of $k^n$ identical nodes, each node having degree 2n is connected through bidirectional, point-to-point communication channels to different neighbors. On $Q^k_n$ we would like to transmit packets from a source node to 2n destination nodes simultaneously along paths on this network, the $i^{th}$ packet will be transmitted along the $i^{th}$ path, where $0{\leq}i{\leq}2n-1$. In order for all packets to arrive at a destination node quickly and securely, we present an $O(n^3)$ routing algorithm on $Q^k_n$ for generating a set of one-to-many node-disjoint and nearly shortest paths, where each path is either shortest or nearly shortest and the total length of these paths is nearly minimum since the path is mainly determined by employing the Hungarian method.

이동 애드혹 네트워크에서 지역적인 플러딩 기반 AODV 프로토콜 (Local Flooding-based AODV Protocol in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 최현호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.415-418
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    • 2018
  • 기존 AODV의 플러딩 오버헤드를 줄이기 위하여 목적지에서 개시하는 지역적인 플러딩 방식을 제안한다. 제안 라우팅 프로토콜은 엿듣기 동작을 통하여 소스-목적지 최단 경로 주변의 1-홉 이웃 노드를 결정하고 토폴로지 변화에 대처하기 위하여 주기적으로 목적지에서 플러딩을 발생시킨다. 이 플러딩 과정은 최단 경로 주변의 1-홉 이웃 노드들만 참여시켜 플러딩 오버헤드를 줄이면서 최단 경로 주변에 다수의 대체 경로를 형성시킨다. 이를 통하여 사용 중인 전송 경로의 단절시 주변의 새로운 최단 경로로의 끊김 없는 라우팅이 가능하게 해준다.

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일반가로망에서 교통정보제공을 위한 n-path 알고리듬의 개발 (Development of a n-path algorithm for providing travel information in general road network)

  • 임용택
    • 대한교통학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.135-146
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    • 2004
  • 교통정보에 의한 교통량분산 효과를 실질적으로 얻기 위해서는 좌회전금지, U-turn, P-turn과 같은 교차로내 회전제약이 존재하는 일반 가로망에서 적정수의 경로를 도출하여 제공해야 한다. 이를 위하여 k-path 알고리듬이 주로 이용되고 있으나 도출된 경로들간에 중복성이 문제가 되고 있다. 본 연구는 교차로내 회전제약들을 고려하면서 교통정보제공을 위한 n개의 최단경로탐색(n-path) 알고리듬을 개발하는 데 연구의 목적이 있다 여기서 n-path 알고리듬은 기존 k-path 알고리듬과는 차이가 있는데, k-path 알고리듬은 기종점간 통행비용을 기초로 첫 번째 최단경로외 2번째 최단경로, 3번째 최단경로,....식으로 k개의 최단경로를 찾는 데 비해, n-path 알고리듬은 각 경로간 일정수준 이상의 경로중첩(path overlap)이 발생하지 않도록 하면서 n개의 경로를 탐색하는 방법이다. 이를 위하여 첫 번째 탐색된 경로를 중심으로 통행비용과 경로중복수준을 판단하여 이후 경로들을 탐색하게 된다. 또한, 본 연구에서 제시하는 n-path 알고리듬은 기존 연구와는 달리 교차로상 회전제약을 반영하기 위하여 가로망을 확장할 필요가 없다는 장점이 있다. 개발된 알고리듬을 몇 개의 예제 네트워크에 적용하여 평가하였으며 평가결과 원하는 결과를 도출하고 있음을 확인할 수 있었다.