Chen, Hsin Min;Hsieh, Chih Kuang;Wu, Ming Cheng;Luo, Shin Wei
Industrial Engineering and Management Systems
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제8권3호
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pp.194-200
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2009
This study provides a heuristic algorithm to solve the locating problem of repair service centers (RSCs). To enhance the customer service level with more satisfaction and quicker responsiveness, the locating problem of RSCs has become one of the important issues in reverse supply chain management. This problem is formulated as a zero-one mixed integer programming in which an exiting distributor will be considered to be an un-capacitated repair service center for the objective of cost-minimizing. Since logistical costs are highly interrelated with the multinational location of distributors and RSCs, the fixed cost for setting a repair service center, variable cost, transportation cost, and exchange rates are considered in this study. Recognizing the selection of un-capacitated RSCs' locations is a combinatorial optimization problem and is a zero-one mixed integer programming with NP-hard complexity, we provide a heuristic algorithm named as incremental cost matrix procedure (ICMP) to simplify the solving procedure. By using the concise and structural cost matrix, ICMP can efficiently screen the potential location with cost advantage and effectively decide which distributor should be a RSC. Results obtained from the numerical experiments conducted in small scale problem have shown the fact that ICMP is an effective and efficient heuristic algorithm for solving the RSCs locating problem. In the future, using the extended ICMP to solve problems with larger industrial scale or problems with congestion effects caused by the variation of customer demand and the restriction of the RSC capacity is worth a further investigation.
이적작업은 적하작업과 반출작업을 신속하게 처리하기 위해 자동화 컨테이너 터미널에서 중요하게 고려하는 운영 전략들 중의 하나이다. 이는 ATC(Automated Transfer Crane)의 운반시간과 재취급 작업시간을 줄이기 위해 장치장 블록에 산적되어 있는 컨테이너들을 재배치하는 작업이다. 본 논문은 가능한 컨테이너 이동을 최소화하면서 한 수직형 블록 내에 장치된 컨테이너들의 배치 형태를 바람직한 배치 형태로 전환시키기 위한 이적계획 문제를 다룬다. 이 문제는 선후관계를 가지는 2개의 하위 문제 즉, 장치위치 할당문제와 장비 작업순서 문제로 분할된다. 장치위치 할당문제는 운반시간의 관점에서 현재 장치되어 있는 컨테이너들 중에서 어떤 컨테이너를 어느 베이에 옮길 것인가를 결정한다. 이의 결과를 가지고 장비 작업순서 문제는 장치 공간의 제약을 고려하여 ATC의 이동시간을 최소화하는 작업순서를 정한다. 본 연구에서는 정수계획법과 동적계획법을 이용하여 각 하위문제를 모형화 하였다. 제안된 모형을 이용하여 이적계획 과정을 설명하기 위한 예제를 제시하였다.
최근 컨테이너 터미널에서는 야드 장비의 자동화 및 환적화물의 증가로 인하여 터미널내의 이적작업이 증가하고 있으며 이에 따라 터미널 운영자들은 효율적인 이적작업 계획을 수립하고자 노력하고 있다. 보통 자동화 컨테이너 터미널에서는 장치장에 다수의 자동화된 야드 크레인을 사용하여 컨테이너를 취급하고 있으며 선적작업의 효율을 높이기 위하여 여유시간대를 이용하여 이적작업을 수행하고 있다. 본 연구는 블록 내에서 다수의 자동화 야드 크레인이 운영되고 있는 경우의 이적작업 계획을 다루고 있으며 혼합정수계획법을 이용하여 주어진 여유 시간을 고려하여 작업효율을 최대화하는 각 크레인 별 최적 이적작업 계획을 수립하는 수리모형을 제시하였다. 또한 컨테이너 터미널 현장에서 쉽게 적용할 수 있도록 빠른 시간 안에 이적작업계획을 수립할 수 있는 작업 할당규칙을 찾기 위하여 다섯 가지 대표적인 할당규칙에 대하여 수치 실험을 통하여 유용성을 분석하였다. 수치 실험 결과 작업할당 규칙 중에서 MR규칙과 MW규칙이 다수 자동화 야드 크레인의 이적작업 할당규칙으로 좋은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.
구획화는 인간 활동에 영향을 미치는 새로운 지역적 틀을 만들어내는 공간 의사결정 과정이다. 그러나 구역 내 포함되어 있는 자연적 장애물은 재조직화된 구역 내에서 이루어지는 인간 활동의 효율성을 떨어뜨릴 수 있다. 이는 구획화 과정에서 경계의 특성, 즉 고도와 같은 자연적 특성, 상호작용과 같은 관계적 특성을 고려할 필요가 있음을 의미한다. 본 연구의 목적은 이러한 경계 특성을 반영하는 새로운 구획모델을 고안하는 것이다. 경계를 '결합' 혹은 '분리'와 같이 이분법적으로 간주하기 보다는 인접한 두 공간 단위 사이의 길이, 고도 편차, 상호작용과 같은 여러 경계 특성을 바탕으로 평가된 결합의 가능성을 나타내는 연속적 함수로 간주하고 목적함수 형태로 모델에 반영한다. 모델은 인구, 면적과 같은 수요 균형을 부여하는 제약조건뿐만 아니라 명시적인 연접성 제약조건을 갖는다. 경계 속성을 자연적 특성과 관계적 특성으로 구분하고, 이와 관련된 다양한 요인들에 대하여 적합도 분석을 수행하여 인접한 두 기본 공간 단위 사이의 결합 가능성을 평가한다. 행정구역 재설정문제에 고안된 모델 및 경계 특성 분석 방법을 적용한다. 분석 결과는 혼합정수계획법의 틀로 다양한 경계 특성을 고려한 구획화가 가능함을 보여준다.
본 논문에서는 소형 와이브로 기지국을 실내에서 운용하고자 할 때 중앙 관리 서버를 통해 기지국의 무선 파라미터를 최적화하는 방법에 대해 논의한다. 운용요원에 의해 수동으로 기지국의 무선 파라미터가 설정되던 기존의 방식과는 달리, 원격 컨트롤러를 통해 자동으로 무선 파라미터들이 설정된다는 점에서 소형 와이브로 기지국은 자가 설정 기지국 (Self-Configurable Radio Access Station: SC-RAS)으로도 명명된다. 이러한 실내 SC-RAS 망을 도입하는 주된 목적이 전송 전력의 세기를 높여 건물 안에서 발생하는 음영지역 문제를 해결하기 위함이지만, 동시에 한 가지 고려해야 하는 점은 SC-RAS가 기존 와이브로 망에 미치는 신호 간섭을 최소화해야 한다는 것이다. 결과적으로 SC-RAS의 전송 전력과 주파수 (Frequency Assignment :FA)를 올바르게 선택하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 이 SC-RAS의 무선 파라미터 최적화 문제를 혼합 정수 계획법 (Mixed Integer Programming: MIP)을 이용하여 풀고, SC-RAS 설치 전과 후의 성능을 비교 및 분석한다.
클라우드 컴퓨팅은 가정과 비즈니스 컴퓨팅에 있어 빠르게 확산되고 있다. 이러한 변화에 따라 수년 내에 다양한 클라우드 서비스를 제공하는 클라우드 서비스 공급자의 수가 폭발적으로 증가할 것으로 예측된다. 하지만 클라우드는 하나의 독립체가 아니고 서로 단절되어 있는 많은 응용 프로그램(SaaS)과 기반시설(IaaS), 상이한 플렛폼 서비스(PaaS)들의 집합으로 볼 수 있다. 클라우드 중개방법(brokering mechanism)은 산재되어 있는 서비스들의 집합을 통합하고 편리하게 유용한 서비스를 다양한 사용자에게 제공할 수 있게 하기 때문에 서로 상이한 클라우드 시장을 하나의 통상적 서비스로 변환시키는데 있어 필수적이다. 따라서 CSBs(클라우드 서비스 중개자들)는 사용자와 CSP(클라우드 서비스 제공자)사이의 거리를 최소화하고 예약과 on-demand 서비스의 비용을 최소화하는 운영전략을 찾을 필요가 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 클라우드 서비스의 비용과 품질을 최적화하기 위해 예약 접근법을 고려한 수리적 모형을 제안한다.
This paper considers the allocation and engagement scheduling problem of interceptor missiles, and the problem was formulated by using MIP (mixed integer programming) in the previous research. The objective of the model is the maximization of total intercept altitude instead of the more conventional objective such as the minimization of surviving target value. The concept of the time window was used to model the engagement situation and a continuous time is assumed for flying times of the both missiles. The MIP formulation of the problem is very complex due to the complexity of the real problem itself. Hence, the finding of an efficient optimal solution procedure seems to be difficult. In this paper, an efficient genetic algorithm is developed by improving a general genetic algorithm. The improvement is achieved by carefully analyzing the structure of the formulation. Specifically, the new algorithm includes an enhanced repair process and a crossover operation which utilizes the idea of the PSO (particle swarm optimization). Then, the algorithm is throughly tested on 50 randomly generated engagement scenarios, and its performance is compared with that of a commercial package and a more general genetic algorithm, respectively. The results indicate that the new algorithm consistently performs better than a general genetic algorithm. Also, the new algorithm generates much better results than those by the commercial package on several test cases when the execution time of the commercial package is limited to 8,000 seconds, which is about two hours and 13 minutes. Moreover, it obtains a solution within 0.13~33.34 seconds depending on the size of scenarios.
본 연구는 수직 배치형 컨테이너 터미널에서 반입되는 수출 컨테이너의 작업순서와 장치위치를 결정하는 통합 문제를 다루었다. 수출 컨테이너에 대한 선호 장치위치는 대응하는 본선작업의 우선순위와 밀접하고 외부 트럭들의 대기시간은 장치 소요시간에 좌우된다. 본 연구는 외부 트럭들의 예정도착시간과 예정완료시간 그리고 적하작업의 선호 장치위치를 고려한 혼합정수모형을 제시하였다. 그리고 현장 적용을 위해 시뮬레이티드 어닐링에 기반한 휴리스틱 알고리즘을 개발하였다. 목적 함수값과 계산시간의 관점에서 최적 모형과 휴리스틱 알고리즘을 비교하였고 수치실행을 통해 휴리스틱 알고리즘의 수행도를 분석하였다.
본 연구는 지역간 여객 철도의 노선계획을 최적화하는 방법에 관한 연구이다. 본 연구의 노선계획 모형은 다양한 차종이 운용되는 철도노선에서 이용자비용(이용자의 총 통행시간)과 운영자비용(열차 운행비용, 유지 보수비용, 차량 구입비용)의 합을 최소화하고자 하는 혼합정수계획 수리모형으로 구축되었고, 모형의 해법으로 분기한정법이 사용되었다. 수요의 변화, 열차 속도의 변화, 정차스케줄 수의 변화 등에 대한 민감도 분석 결과도 제시하였고, 국내 경부선의 사례연구를 통하여 각 열차차종의 차종별 수요 분할 뿐만 아니라 최적 정차스케줄과 운행빈도를 동시에 산출할 수 있음을 보여주었다. 본 연구의 모형과 결과는 열차 운영 전략을 수립하거나 새로운 철도 시스템의 효율성을 분석하거나 이용자 운영자의 사회적 비용을 산정하는 경우 등에 적용될 수 있다.
In the satellite operation phase, a ground station should continuously monitor the status of the satellite and sends out a tasking order, and a satellite should transmit data acquired in the space to the Earth. Therefore, the communication between the satellites and the ground stations is essential. However, a satellite and a ground station located in a specific region on Earth can be connected for a limited time because the satellite is continuously orbiting the Earth, and the communication between satellites and ground stations is only possible on a one-to-one basis. That is, one satellite can not communicate with plural ground stations, and one ground station can communicate with plural satellites concurrently. For such reasons, the efficiency of the communication schedule directly affects the utilization of the satellites. Thus, in this research, considering aforementioned unique situations of spacial communication, the mixed integer programming (MIP) model for the optimal communication planning between multiple satellites and multiple ground stations (MS-MG) is proposed. Furthermore, some numerical experiments are performed to verify and validate the mathematical model. The practical example for them is constructed based on the information of existing satellites and ground stations. The communicable time slots between them were obtained by STK (System Tool Kit), which is a well known professional software for space flight simulation. In the MIP model for the MS-MG problems, the objective function is also considered the minimization of communication cost, and ILOG CPLEX software searches the optimal schedule. Furthermore, it is confirmed that this study can be applied to the location selection of the ground stations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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