• Asian Journal of Innovation and Policy
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• 제8권1호
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• pp.122-140
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• 2019

Providing free primary care to everyone is an important goal pursued by many countries under universal health care programs. Countries like India need to efficiently utilize their limited capacities towards this purpose. Unfortunately, due to a variety of reasons, patients incur substantial travel and out-of-pocket expenses for getting primary care from publicly-funded facilities. We propose a set-covering optimization model to assist health policy-makers in managing existing capacity in a better way. Decision-making should consider upgrading centers with better potential to reduce patient expenses and reallocating capacities from less preferred facilities. A multinomial logit choice model is used to predict the preferences. In this article, a brief background and literature survey along with the mixed integer linear programming (MILP) optimization model are presented. The working of the model is illustrated with the help of numerical experiments.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권5호
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• pp.393-418
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• 2023

Drones are increasingly used in logistics delivery due to their low cost, high-speed and straight-line flight. Considering the small cargo capacity, limited endurance and other factors, this paper optimized the pickup and delivery vehicle routing problem with time windows in the mode of "truck+drone". A mixed integer programming model with the objective of minimizing transportation cost was proposed and an improved adaptive large neighborhood search algorithm is designed to solve the problem. In this algorithm, the performance of the algorithm is improved by designing various efficient destroy operators and repair operators based on the characteristics of the model and introducing a simulated annealing strategy to avoid falling into local optimum solutions. The effectiveness of the model and the algorithm is verified through the numerical experiments, and the impact of the "truck+drone" on the route cost is analyzed, the result of this study provides a decision basis for the route planning of "truck+drone" mode delivery.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권2호
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• pp.105-116
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• 2018

In this study, we consider the assembly line balancing (ALB) problem which is known as an very important decision dealing with the optimal design of assembly lines. We consider ALB problems with soft constraints which are expected to be fulfilled, however they are not necessarily to be satisfied always and they are difficult to be presented in exact quantitative forms. In previous studies, most researches have dealt with hard constraints which should be satisfied at all time in ALB problems. In this study, we modify the mixed integer programming model of the problem introduced in the existing study where the problem was first considered. Based on the modified model, we propose a new algorithm using the genetic algorithm (GA). In the algorithm, new features like, a mixed initial population selection method composed of the random selection method and the elite solutions of the simple ALB problem, a fitness evaluation method based on achievement ratio are applied. In addition, we select the genetic operators and parameters which are appropriate for the soft assignment constraints through the preliminary tests. From the results of the computational experiments, it is shown that the proposed algorithm generated the solutions with the high achievement ratio of the soft constraints.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권4호
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• pp.566-578
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• 2017

For optimizing the operation plan when strike packages attack multiple targets, this article suggests a new mathematical model and a parallel hybrid genetic algorithm (PHGA) as a solution methodology. In the model, a package can assault multiple targets on a sortie and permitted the use of mixed munitions for a target. Furthermore, because the survival probability of a package depends on a flight route, it is formulated as a mixed integer programming which is synthesized the models for vehicle routing and weapon-target assignment. The hybrid strategy of the solution method (PHGA) is also implemented by the separation of functions of a GA and an exact solution method using ILOG CPLEX. The GA searches the flight routes of packages, and CPLEX assigns the munitions of a package to the targets on its way. The parallelism enhances the likelihood seeking the optimal solution via the collaboration among the HGAs.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.313-319
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• 2014

여객 증편열차 운영은 수송력 보강이나 관광열차 운행을 위해 증편된다. 화물열차의 경우는 철도화물수요를 위해 주로 증편된다. 기존 연구들에서는 증편열차 스케줄 작성을 위해 추가 열차의 운행시각을 지정한 후에 운행가능성을 판단한다. 그러나 국내에서 이러한 방법의 경우 추가열차의 증편이 불가능한 경우가 많다. 왜냐하면 한국철도 네트워크는 운행밀도가 높고 여러 차종이 있기 때문이다. 특히 화물열차의 경우 여객열차와의 경합이 발생할 때마다 지연이 증가되거나 운행이 불가능하다. 본 논문에서는 출발시각이 지정된 요청열차 스케줄과 시간범위 내에 운행 가능한 스케줄을 찾을 수 있는 열차 증편모형을 제시한다. 제시된 모형은 혼합정수 계획법으로 모델링하고 열 생성기법을 사용하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.603-612
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• 2014

대규모 산업 단지 내에는 다양한 네트워크가 형성되어 있다. 각각의 네트워크들은 네트워크를 구성하는 요소들이 필요로 하는 물질의 생산 및 수송을 통하여 물질의 수요를 충족시킨다. 네트워크 자체적으로 직접 생산을 통하여 각 공장들이 필요로 하는 물질의 수요를 충족시키기도 하며 수요량의 변화나 경제적 요소들로 인하여 네트워크 외부에서 필요로 하는 물질을 구매하여 네트워크 내에서 수송하기도 한다. 특히나 유틸리티 네트워크와 수소 네트워크는 대규모 산업 단지의 대표적인 네트워크들이며 이러한 네트워크들의 비용적 절감 및 네트워크 구성의 최적화와 관련된 많은 연구들이 수행되어 왔다. 하지만 두 네트워크를 연결하여 통합된 네트워크 모델을 구축하여 최적화를 진행한 연구는 진행되어 오지 않았다. 본 논문에서는 유틸리티 네트워크에서 발생되는 여분의 스팀을 수증기 메탄 개질 공정의 원료로 사용하여 수소를 생산한 후, 생산된 수소를 수소 네트워크에 주입하여 수소 네트워크의 수소 수요량을 충족시키는 모델을 개발하였다. 제시된 모델은 유틸리티 네트워크의 유틸리티 수요량과 수소 네트워크의 수소 수요량을 모두 충족시키면서 통합된 네트워크 모델의 최적 설계 및 네트워크 구성도를 결정할 수 있게 하고, 요구되는 전체 비용을 계산 가능하게 한다. 본 연구에서 제시한 모델의 타당성을 평가하기 위하여 국내 최대 규모의 대규모 석유 화학 산업단지를 가지고 있는 여수 석유 화학 단지를 대상으로 사례를 적용해 보았으며 이 사례 연구를 통하여 얻은 결과는 기존의 유틸리티 네트워크와 수소 네트워크를 개별적으로 연구한 결과와 비교하여 더 최적의 결정을 제시할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권8호
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• pp.643-657
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• 2009

홍수기에 집중되는 유출량을 갈수기에 적절히 활용하기 위한 대표적인 구조물이 댐이다. 제한된 용수공급량을 적절히 분배해 용수수요량을 만족시키면서 미래 갈수기시 용수공급을 대비하여 댐 저류량을 조절하는 것이 댐 운영의 중요한 목적 중 하나이다. 본 연구에서는 갈수 시 댐 저류량에 따라 댐 계획방류량을 일정비율 줄여주는 Hedging Rule을 5단계로 적용하여 댐의 상시만수위 저류량에 대한 실제 저류량의 편차, 수요에 대한 용수공급 부족량, 그리고 하천유지용수 부족량을 목적함수로 하여 혼합정수 선형계획법(MILP, Mixed Integer Linear Programming)으로 저수지 연계운영모형을 구성하였다. 한강수계의 다목적댐인 충주, 횡성, 소양강 댐과 용수전용댐인 광동 댐, 그리고 발전용 댐이지만 비교적 큰 저류용량을 가진 화천 댐을 연계 운영 대상으로 하여, 수자원장기종합계획에 사용된 2003년 유출량 및 수요량 자료와 댐 운영 실무편람의 댐 계획방류량 자료를 10일 단위로 입력하여 GAMS/CPLEX를 이용해 최적화하였다. 그 결과 생공용수 수요량 99.99%, 농업용수 수요량 99.91%, 그리고 하천유지용수 수요량 100.00%를 충족시키면서도, 실제 2003년 운영자료에 비교하여 댐 저류효율이 10.04% 개선된 결과를 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권9호
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• pp.681-688
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• 2013

불가피하게 급증하는 항공기 수요량에 따른 여러 가지 문제들을 해결하는 방안으로 항공기의 지연시간을 줄여, 공항의 수용력을 극대화하는 항공교통관리가 주목받고 있다. 본 논문은 공항주변 항공교통흐름을 원활히 하여 항공기 처리량을 최대화하는 항공기 스케줄링의 최적화를 목적으로 한다. 본 연구에서 개발한 스케줄링 기법은 스케줄링 문제를 수학적으로 모델링한 후, 혼합정수선형계획법과 유전자 알고리즘을 도입하여 항공기 지연시간을 최소로 하는 최적의 스케줄링을 제공한다. 최적화된 스케줄링과 실제 인천 공항에서의 항공기 스케줄링과 비교해 보았고, 그 결과 최적화된 스케줄링이 제공하는 항공기 처리량이 현재 인천 공항에서 처리하는 항공기보다 현저히 높다는 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 스케줄러는 향후 항공기의 포화 상태를 적절하게 대처하는데 큰 도움을 줄 것이라 예상되어진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.312-321
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• 2018

한국의 수요자원(Demand Response, DR) 거래시장은 자연재해 또는 예기치 않은 발전소 사고로 인한 전력수급 위기 시 최대수요를 억제하며, 발전소 건설비용 절감 및 운영예비력 확보를 위한 목적으로 운영되고 있다. 수요자원 거래시장에 참여한 수용가는 전력거래소로부터 수요 감축 1시간 전 급전지시를 통보 받으며, 요청된 수요자원 감축을 통하여 기본급과 실적금을 정산 받는다. 본 논문에서는 냉각 시스템과 ESS을 갖춘 수용가가 계시별요금제와 수요자원 거래시장에 동시 참여 시, 최적 운영계획 수립을 위한 DR 에너지관리 알고리즘을 제안 하였다. 제안된 알고리즘은 주위온도 예측오차가 있는 전일 운영 스케줄링과 DR 운영일 리스케줄링의 두 가지 운영 스케줄링으로 구성된다. 전일 운영 스케줄링의 경우, 냉각 시스템, ESS의 운영스케줄링은 과거 주위온도 데이터를 기반으로 생성된 주위온도 시나리오와 불확실한 DR감축 시나리오에 의해 결정된다. 또한 DR 운영일에 대한 리스케줄링은 수용가의 DR 수익과 건물내부 열괘적성이 보장되며 제안된 방법은 혼합정수 선형 프로그래밍(Mixed Integer Linear Programming, MILP)에 의해 기대 에너지 비용을 최소화한다.

• 대한교통학회지
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• 제18권4호
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• pp.7-18
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• 2000

본 논문에서는 기개발된 간선도로 연동화 신호최적화 모형인 KS-SIGNAL의 최적화 수행속도를 향상시키기 위한 새로운 모형식을 개발하였다. 이를 위하여 기존 모형식의 수정, MILP 최적화 루틴의 탑재, 좌회전 현시순서와 관련한 제약식의 추가 등 3단계에 걸친 모형 개선 작업이 이루어졌으며, 그 결과 기존 모형식과 비교 99%이상의 최적화 수행시간 단축 효과를 창출하였다. 개발된 KS-SIGNAL 모형식은 여러 다양한 경우에 대해 모의실험을 실시한 결과 교통량보다는 교차로간 거리에 더욱 민감하게 반응함으로써 지체최소화모형 (TRANSYT-7F)보다는 통과폭최대화모형(PASSER-II)에 더 가까운 신호시간계획을 산출하였다. 더불어 본 모형식이 좌회전 현시순서를 최적화시키지 못하는 TRANSYT-7F 모형식과 통과폭을 최대화하나 통과폭 밖의 직진교통류를 고려하지 못하는 PASSER-II 모형식, 그리고 이들의 단점을 상호보완한 결합모형과 비교하여 더 적은 지체를 유발시키는 보다 더 효율적인 신호시간계획을 창출하는 것으로 분석되었다.