• 제목/요약/키워드: mixed integer programming

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목표계획법을 이용한 경계부대 근무편성에 관한 연구 (A Goal Programming Model for Guard Soldier Scheduling)

  • 김학영;류홍서
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.21-39
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    • 2006
  • 본 연구는 최적화의 목표계획법을 이용하여 근무 편성권자가 경계병 근무계획시 의도하는 부대목표와 병사 선호도의 조합에 따른 최적 근무계획을 작성하는 보편적인 모형을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 모형의 실용성 및 우수성을 시험하기 위하여 실제 경계부대의 자료와 다양한 부대목표(선 후임병의 조 편성, 교육훈련 균등할당, 분대 건제유지) 및 병사목표(근무량의 균등할당, 비번 편성, 선호병사와의 근무편성)를 사용한 다양한 실험을 실시하였다. 이 실험을 통하여, 본 연구의 모형을 이용한 최적 경계근무명령서 작성과 우발적 상황에 따른 신속한 경계근무 재계획이 효율적으로 이루어질 수 있다는 점을 보였으며, 나아가 본 연구의 모형이 실제 경계부대 근무편성 문제해결에 용이하게 적용될 수 있다는 점을 입증하였다.

서비스 전후 우선순위를 고려한 해군함정의 선석 할당에 관한 연구 (A Study on Berth Allocation for Navy Surface Vessels Considering Precedence Relationships among Services)

  • 정환식;김재희;김승권
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.83-90
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    • 2004
  • 경비, 훈련, 지원 등의 해상 임무를 종료한 해군 함정은 차기 임무를 준비하기 위해 모항에 입항하여 긴급수리, 유류수급, 무장 적하역, 크레인, 태세유지, 수리, 포 배열, 탄약적재, 부식 작업 등의 일련의 서비스를 필요로 한다. 본 연구에서는 한정된 선석과 설비 자원 하에서 여러 함정에 대한 효율적인 선석 할당 계획의 수립을 목적으로 한다. 이를 위해 불필요한 선석이동을 줄이고 계획기간 동안 각 함정이 필요로 차는 서비스를 점수화한 총점을 최대화하는 기존의 모형을 토대로, 서비스 지속 기간이 제한적이고 서비스들 간의 전후 우선순위가 존재하는 현실적인 제약을 고려하면서 전비태세를 향상시킬 수 있는 혼합 정수 계획 모형(Mixed Integer Programming)을 수립해 보았다. 효과적인 분석을 위하여 ILOG OPL(Optimization Programming Language) Studio 3.1을 사용하여 모델링 한 후 ILOG CPLEX 7.0으로 최적해를 구해 보았다. 본 연구에서 제시한 모형이 해군 함정의 효율전인 선석 할당 계획 수립에 적용될 수 있다면 해군 부대의 전비태세 향상에 기여를 할 수 있을 것으로 생각된다.

단일 저수지의 위험도 평가기준을 고려한 가뭄대비 Hedging Rule 개발 (Development of Hedging Rule for Drought Management Policy Reflecting Risk Performance Criteria of Single Reservoir System)

  • 박명기;김재한;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.501-510
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    • 2002
  • 가뭄상황 또는 가뭄이 임박한 상황에서의 저수지 운영은 수요관리개념(단계별 급수)에서의 운영률을 필요로 한다. 본 연구는 저수지 갈수대응 차원에서 수문상황에 따른 단계별 방류량 감소를 고려할 수 있는 heding 효과를 고려한 단일 저수지 운영률 개발을 목표로 하였다. hedging 효과를 고려한 최적운영률 결정에는 혼합정수계획기법이 적용되었으며, 정식화단계에는 Shih 등(1994)의 hedging효과를 고려한 운영률을 개선하여 정식화 요소에 Hashimoto 등(1982)의 위험도 평가기준을 포함시켰다. 또한 hedging항의 비선형 해석을 수행하기 위하여 축차 선형계획기법을 도입ㆍ정식화에 적용하였다. 본 hedging운영률의 적용결과 대청다목적댐에 대하여 hedging 매개변수론 산정하였으며, 이를 통하여 각 월별 갈수대응 제한공급 시점 저수량(trigger volume)을 산정할 수 있었다.

위험도 평가기준을 적용한 저수지 최적운영방안 연구(II) (한강수계 저수지군을 중심으로) (A Study of Optimal Operation Policy using Risk Evaluation Criteria(II) (for the Han River Reservoirs System))

  • 박명기;김재한;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.51-64
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    • 2002
  • 위험도 평가기준을 발전함수를 고려하여 단일저수지에 적용한 박명기 등(2001)의 혼합정수계획법 모형을 다중저수지군 운영에 적합하도록 개선하였다. 본 모형중의 축차선형계획기법(SLP)은 목적함수중 수력발전함수의 선형화를 위하여 적용되었으며, 저수지 방류량의 합리적인 월별 방류배분을 위하여 수력발전량에 대한 가중치를 발전시간 수준별로 적용하도록 정식화요소에 반영하였다. 개선된 모형은 한강수계 5개 저수지군에 시험적용 하였으며, 수계내 연계운영을 위한 복합저수지군의 최적연계에 본 위험도 평가기준을 적용할수 있음을 확인할 수 있었다.

연속상승운항을 위한 최적 공역 설계에 관한 연구 (A Study on Optimal Airspace Design for Continuous Climb Operation)

  • 김은영;홍성권;이금진
    • 한국항공운항학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.15-20
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    • 2015
  • This paper introduces a new airspace design method for continuous climb operation (CCO). The optimization problem is formulated as Mixed-Integer Linear Program (MILP) to maximize the upper limits of altitude on the waypoints to facilitate continuous climb for aircraft. In the proposed method, the interactions with other flight procedures are considered as well as various aircraft flight performances. The proposed method is applied to one of the departure procedures of Incheon International Airport (ICN) to demonstrate its performances.

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.

IC 밀집화를 위한 최적기술에 대한 연구 (A Study on the Optimization Technique for IC Compaction Problem)

  • 이천희
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.115-123
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    • 1989
  • 본 논문은 사용자가 정의한 stick도형으로부터 혼합된 정수 선형프로그래밍 문제를 공식화시키는 새로운 mask compaction 방법을 제시하였는데 이 혼합된 정수 프로그램을 풀므로써 밀집화되고 디자인 rule에 맞는 layout을 얻을 수 있다. 또한 constraint graph에서 최장경로 문제를 풀 수 있는 새로운 효율적인 알고리듬도 기술하였다.

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시장 수요를 고려한 Offshore Production의 최적화 설계 (Optimal design of offshore production considering market demand)

  • 김창수;김시화
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.53-55
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    • 2014
  • Offshore 에서의 oil & gas 생산은 해상이라는 환경으로 인한 고유의 특성 때문에 항상 다수의 변수들에 영향을 받으며, 막대한 비용이 소요되기 때문에 비용을 최소화하며, 비용 대비 수익을 최대화시키기 위한 optimal design이 필수이다. 본 논문은 가상의 offshore plant와 이에서 생산된 oil의 수요지들을 설정하여 시장수요에 따른 offshore 생산의 최적화 문제를 연구대상으로 하며, 다수의 offshore oil fields를 보유한 major oil company가 당면할 수 있는 offshore production에 관한 문제를 일반화하여 정의하고, 이윤을 극대화시킬 수 있는 최적화 모형을 혼합정수계획모형(mixed integer programming)으로 정식화 하였다. 최적화 모형의 해는 Microsoft office excel solver를 통해 구하였으며 그 계산실험의 결과를 요약하여 보고한다.

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댐군의 연계운영을 위한 수학적 모형 (A Mathematical Model for Coordinated Multiple Reservoir Operation)

  • 김승권
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.779-793
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    • 1998
  • 본 연구에서는 용수공급을 위한 이수관점에서 수력발전의 경제적 운영과 더불어 용수수요에 효과적으로 대처할 수 있는 댐군의 경제적 연계운영 최적화 모형을 제안한다. 제안된 모형은 댐군의 연계운영을 통한 발전방류의 최대화, 용수 수요량에 대한 물부족량(shortfall)의 최소화, 불필요한 여수로 방류량의 최소화, 홍수기를 대비한 저수지의 여유공간 확보, 그리고 발전효율을 높일 수 있는 저수위의 확보 등을 고려하였다. 제안된 최적화 모형은 구조적으로는 최적화 모형이지만, 실질적으로는 댐군의 연계운영의 행태를 표현한 시뮬레이션 모형이라 할 수 있으며, 용수공급계획 수립시 최대 용수공급 가용량 산정에 활용하기 위해서 개발된 모형이다. 최적화모형은 약 3,920개의 혼합정수변수와 약 7만$\times$13만 Node-Arc Incidence Matrix로 표현되는 네트워크 모형을 포함하는 여러 기간에 걸친 혼합정수계획 문제 (multi-period mixed integer programming)로 설계되었으며, 대형문제로부터 야기되는 수많은 자료를 효과적으로 처리하기 위하여 DBMS를 활용하였다. 본 모형의 효과를 검토하기 위하여 한강수계에 위치한 댐들 중에서 2개의 다목적 댐과 3개의 발전용 댐들의 연계운영에 실험하여 보았다. 실험결과, 본 연구에서 수립된 모형의 현실적인 이용을 위한 수정 보완과, 효과적인 댐 유역별 중장기 유입량 예측시스템이 개발되어 실시간으로 운영될 수 있도록 수정, 보완된다면 현재의 운영방법보다 더 좋은 운영방안을 제시하므로써, 환경보존에 따른 이득은 물론 용수공급 능력을 증대시킬 수 있는 대안이 될 수 있다.

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자원제약하의 다단계 다품목 공급사슬망 생산계획을 위한 휴리스틱 알고리즘 (A Hybrid Heuristic Approach for Supply Chain Planningwith n Multi-Level Multi-Item Capacitated Lot Sizing Model)

  • 신현준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.89-95
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    • 2006
  • 공급사슬망에서 분산되어있는 제조시스템에 대한 생산 계획수립은 공급사슬관리의 주요 연구분야 중의 하나이다. 본 논문은 공급사슬망에서 자원제약을 갖는 다단계 다품목 로트사이즈 결정 문제(Multi-Level, multi-item Capacitated Lot Sizing Problem: MLCLSP)를 위한 알고리즘을 제시한다. MLCLSP는 MIP(mixed integer program) 문제에 해당한다. 제안된 알고리즘은 휴리스틱과 최적화 패키지인 LINGO를 이용해 서로 반복적인 방식으로 해를 풀어나가는 혼성적인 성격을 갖는다. 휴리스틱을 이용하여 정수형 변수를 결정한 후, 얻게 되는 LP(linear program) 문제를 LINGO를 이용하여 해를 개선해 나가는 방식을 기본으로 한다. 본 논문에서는 탐색 휴리스틱 기법으로 임의 재시작 타부탐색 알고리즘을 제시한다. 다양한 시나리오의 실험을 통해 제안된 알고리즘들의 성능을 평가한다.

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