• 제목/요약/키워드: queuing analysis

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혼잡현상을 갖는 교통체계의 비용함수 (Cost Function of Congestion-Prone Transportation Systems)

  • 문동주;김홍배
    • 대한교통학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.209-230
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    • 2007
  • 이 논문은 혼잡현상을 갖는 교통체계의 사회비용함수를 사회비용 최소화문제로부터 도출하여 분석하였다. 이 논문은 이 분야의 기존 연구에서 다루지 않았던 다음의 두 가지를 중점적으로 분석하였다. 하나는 이용자들의 시간가치가 다를 경우에 비용함수의 구조가 어떻게 달라지는지를 검토하는 것이고, 다른 하나는 사회비용함수를 구성하는 공급자 비용함수의 구조를 파악하는 것이었다. 분석의 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 한계사회비용은 특정한 시간가치를 가진 고객이 소비한 시간가치비용과 추가 고객의 처리에 수반되는 시스템 전체의 서비스시간 증가에 따른 한계혼잡비용으로 구성된다. 둘째, 한계혼잡비용은 공급자의 보상한계비용과 같은 바, 후자는 공급자가 추가의 고객을 가장 경제적으로 처리함에 필요한 용량의 변경에 의한 서비스시간의 변화 양에 대한 이용자 전체의 시간가치를 보상해준다는 전제아래서의 공급자 한계비용을 지칭한다. 셋째, 보상한계비용은 서비스시간함수가 산출과 용량에 대해 동차함수일 경우 한계용량비용에 시스템 이용률의 역수를 곱한 값과 같다.

고속도로 진출램프 대기행렬 발생 현상 분석모형 개발 (Traffic Analysis Model for Exit Ramp Congestion at Urban Freeway)

  • 전재현;김영찬
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.30-40
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    • 2010
  • 고속도로 본선 정체의 원인으로 진출램프에서 발생한 대기행렬의 본선 역류가 크게 작용하며, 이에 고속도로 진출램프 대기행렬 발생으로 인한 본선 영향을 적절히 표현하는 연속류 모형과 실제 제어 시 기반이 되는 적용성 연구가 필요하다. 본 연구에서는 고속도로 용량 변화에 따른 공급과 수요 곡선을 탄력적으로 적용하여 진출램프 대기행렬 영향으로 인한 고속도로 본선 교통류를 표현할 수 있는 Supply-Demand 모형의 적용성을 평가하였다. 먼저 Supply-Demand 모형 적용 시 요구되는 입력자료인 구간별 Sending & Receiving function과 진출램프 대기행렬의 본선 영향 등을 고려한 고속도로 본선 용량제약을 처리하는 방안을 제시하였다. 실시간 data를 사용하여 Supply-Demand 모형을 적용하는 일련의 과정을 모형화 한 후, 극심한 상습정체가 발생하는 내부순환로의 홍은진출을 포함하는 구간에 적용, 조정 및 발전시켜 분석하였다. 적용결과, 대기행렬의 본선 영향 범위와 대기행렬 패턴이 실제 교통류와 유사하게 예측되었다. 즉, Supply-Demand 모형이 Sending & Receiving function을 탄력적으로 적용함으로써, 진출램프 대기행렬의 본선 역류 등으로 인한 고속도로 본선의 용량 변화가 적절히 반영되는 것으로 검증되었다.

Performance Modeling of an EPC Information Service System

  • Kim, So-Jung;Kang, Yong-Shin;Son, Kyung-Won;Lee, Yong-Han;Rhee, Jong-Tae;Hong, Sung-Jo
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제9권3호
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    • pp.285-293
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    • 2010
  • To obtain visible and traceable information from the supply chain, HW/SW standards for the EPC global network, which process electronic product code (EPC) data read from Radio frequency identification (RFID) tags, are regarded as the de facto industry standard. Supply chain participants install information service systems and provide logistics information to partners by following the EPCglobal architecture framework. Although quality of service (QoS) is essential for providing dependable and scalable services as pointed out by Auto-ID Lab, only a few models for the performance analysis of QoS-related work have been developed in the context of EPC information service systems. Specifically, doing so allows alternative design choices to be tested in an easy and cost-effective manner and can highlight potential performance problems in designs long before any construction costs are incurred. Thus, in this study we construct a model of an EPC information service system for the purposes of performance analysis and designing a dependable system. We also develop a set of building blocks for analytical performance models. To illustrate how the model works, we determine the characteristics of an EPC information service system and then select a combination of these proven modeling concepts. We construct a performance model that considers the response time and shows how to derive meaningful performance values. Finally, we compare the analytical results to measurements of the EPC information service system.

Throughput and Delay Analysis of a Reliable Cooperative MAC Protocol in Ad Hoc Networks

  • Jang, Jaeshin;Kim, Sang Wu;Wie, Sunghong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권5호
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    • pp.524-532
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    • 2012
  • In this paper, we present the performance evaluation of the reliable cooperative media access control (RCO-MAC) protocol, which has been proposed in [1] by us in order to enhance system throughput in bad wireless channel environments. The performance of this protocol is evaluated with computer simulation as well as mathematical analysis in this paper. The system throughput, two types of average delays, average channel access delay, and average system delay, which includes the queuing delay in the buffer, are used as performance metrics. In addition, two different traffic models are used for performance evaluation: The saturated traffic model for computing system throughput and average channel access delay, and the exponential data generation model for calculating average system delay. The numerical results show that the RCO-MAC protocol proposed by us provides over 20% more system throughput than the relay distributed coordination function (rDCF) scheme. The numerical results show that the RCO-MAC protocol provides a slightly higher average channel access delay over a greater number of source nodes than the rDCF. This is because a greater number of source nodes provide more opportunities for cooperative request to send (CRTS) frame collisions and because the value of the related retransmission timer is greater in the RCO-MAC protocol than in the rDCF protocol. The numerical results also confirm that the RCO-MAC protocol provides better average system delay over the whole gamut of the number of source nodes than the rDCF protocol.

컨테이너터미널의 하역데이터 분석에 의한 기능성 평가에 관한 연구 (Study on Functional Assessment of Oversea Container Terminal by Data Analysis on Container Handling)

  • 김화영
    • 한국항만경제학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.121-144
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    • 2007
  • 기존 컨테이너터미널의 장치장 및 하역시스템의 계획과 설계는 고객인 본선으로의 하역을 우선시 하였기 때문에 하주 및 운송회사 측의 서비스에 해당하는 외부트럭에 대해 편리성이 높다고 할 수 없다. 본 연구에서는 기존의 컨테이너터미널 계획시 설정된 터미널의 하역기능에 관련된 항목에 대해 검토하였다. 첫째, 실제 컨테이너터미널의 야드내 하역기기인 트랜스퍼 크레인의 하역데이터를 이용하여 하역 데이터베이스를 구축하고, 구축된 데이터베이스 분석을 통해 하역기능의 항목을 추출하였다. 컨테이너터미널 계획시와 운용시의 실적치와의 비교를 통하여 현황의 문제점을 검토하였다. 둘째, 보다 효율적인 컨테이너터미널 계획을 위하여 하역기기의 운전원의 작업스킬과 작업시 트러블을 고려한 하역기능 설계항목을 제안하였다. 셋째, 제안된 하역기능 설계항목을 바탕으로 하주 및 운송회사 측의 서비스 향상 즉, 외부트럭에 대한 컨테이너 처리량 향상을 위한 개선안을 하역기기의 기능성, 장치장의 레이아웃, 컨테이너 야드의 운영방식으로 나누어 실제 컨테이너터미널의 운영자와의 협의와 토론을 거쳐 책정하고, 외부트럭의 대기시간 및 하역기기 트랜스퍼 크레인의 작업시간 등에 어느 정도의 개선 효과가 있는지 일대비교법과 다기준 분석법을 결합한 평가법을 이용하여 검토하여 유망한 개선안을 도출하였다.

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직교 주파수 분할 다원 접속 시스템에서 실효 링크 계층 용량을 고려한 다중 사용자 자원 할당 기법 (Multiuser Resource Allocation Scheme Considering Link Layer Effective Capacity in OFDMA Systems)

  • 성시환;유명식;신요안;이원철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권6B호
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    • pp.508-516
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    • 2006
  • 무선 네트워크 사용자가 폭발적으로 증가하구 서비스 종류들이 다양해짐에 따라 고 전송률 및 사용자의 QoS(Quality of Service) 보장에 대한 요구가 강화되고 있는 현실이다. 본 논문에서는 이를 위한 해결 방안으로 직교 주파수 분할 다원 접속 시스템 상에서 사용자 QoS 요구사항의 만족을 고려한 주파수 자원 할당 기법을 제안한다. 즉, 본 논문에서는 시간 분할 다원 접속 시스템에서 지연에 민감한 사용자의 QoS 만족을 위하여 송신 기지국과 각각의 사용자들 사이의 통계적인 채널 특성과 더불어 사용자마다의 실시간 큐잉 분석을 고려한 M-LWDF(Modified-Largest Weighted Delay First)를 기반 한 자원할당 기반의 RR(Round Robin) 및 K&H(Knopp&Humblet) 결합 스케줄링을 제안하며, 이를 통해 전체적인 시스템의 전송률 향상과 지연에 민감한 서비스를 요구하는 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있다는 점을 확인한다. 또한 제안한 기법을 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에 적용하여 최적의 부 캐리어 할당을 통한 사용자 스케쥴링을 수행한다. 본 논문에서 제안된 기법의 성능을 분석하기 위하여 물리계층의 채널 특성으로부터 구해진 실효 링크 계층 용량을 고려하여 모의실험을 수행하였다.

건설 그래픽 시뮬레이션 시스템의 기능개선에 관한 연구 (Study on the Enhancement of the Functionality of Construction Graphical Simulation System)

  • 김영환;서종원
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2004년도 제5회 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.543-547
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    • 2004
  • 본 연구에서는 현재의 그래픽 시뮬레이션 시스템의 한계를 파악하기 위한 노력으로서 그래픽 시뮬레이션 시스템을 이용한 건설 프로세스 시뮬레이션 결과의 시각화와 장비 운용의 사실적 묘사를 위한 물리적 모델링에 관해서 다루었다. 비정형 물체를 다루는 공사인 토공작업에 대한 시각화를 위하여서 건설공사에 주로 사용되는 수학/통계적 시뮬레이션인 불연속사건 시뮬레이션(Discrete Event Simulation) 프로그램의 출력을 분석하여 작업시간, 대기시간, 운반물량 등에 대한 수치적 결과가 건설작업의 3차원 그래픽 시각화로 표현될 수 있도록 장비, 자재, 작업환경에 대한 객체지향 모델을 설계하였다. 또한 그래픽 시뮬레이션을 통해서 시공과정을 현실과 보다 유사하게 표현하기 위한 일환으로서, 물리적 특성을 고려하여야만 합리적으로 묘사할 수 있는 대표적 장비운용 특성인 크레인 붐(Boom)을 움직였을 때 나타나는 케이블과 자재의 추진동에 관한 물리적 모델링을 수행하여 건설 그래픽 시뮬레이션 시스템의 유용도를 제고하였다.

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도시철도 환승역의 환승보행시설의 서비스수준에 관한 연구 (A Study on Level of Service of Pedestrian Facility in Transfer Stations at Urban Railroad)

  • 장성용;한성엽;김시곤
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.339-348
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    • 2010
  • 현재 우리나라는 '국가통합교통체계효율화법'을 통해 현 교통체계의 효율성, 통합성 및 연계성을 향상 시키고자 하고 있다. 그러나 어느 정도가 편리한 연계환승인지, 또 얼마나 이용자가 많아야 시설물의 용량이 초과인지에 대한 체계적인 연구와 근거가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 최근에 우리나라 인체 표준을 반영하여 인체타원 및 점유면적을 재산정하고 PME와 PWE를 개발하여 이를 토대로 도시철도 환승시설의 서비스수준 평가 모델을 제시하였다. 매표소와 자동발매기 이용자의 서비스수준을 결정하기 위해 대기행렬이론을 반영하여 서비스 수준을 결정하는 평가모델을 제시하였고, 환승보행시설간의 중요도를 AHP분석을 통해 산정하여 제시하였다. 실제 도시철도 5개역에 대한 현행 환승보행시설의 서비스 수준을 종합적으로 평가하여 비교, 평가하여 제시하였다.

탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위치 연구 (A Study on Multicast ATM Switch with Tandem Crosspoints)

  • 김홍렬
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.157-165
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    • 2006
  • 본 논문에서는 출력 버퍼형 탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위인 MTCOS 스위치를 제안한다. MTCOS 스위치는 라우팅 구조가 간단한 다수의 크로스포인터 스위치 패브릭으로 구성된 TCSF와 효율적 멀티캐스팅을 위한 집중화기 출력 버퍼로 구성된다. TCSF는 셀프 라우팅 크로스바 스위치가 갖는 셀 지연 편차 문제를 개선하고, 또한 하나의 입력에서 다수 출력 포트들로 다수의 동시 경로를 제공하며, 간단한 소프트웨어적 설정을 통해 다중 채널 스위칭을 제공하며, 확장성, 고성능, 모듈화 특성을 갖는다. MTCOS에서 제공되는 공유 트래픽 집중화 및 출력 큐잉 방식은 다양한 멀티캐스트 트래픽에 대해 낮은 셀 손실율과 낮은 지연시간을 보인다. 또한 동일 Knockout 집중화율을 달성하기 위해 SCOQ와 Knockout 멀티캐스트 스위치 보다 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 해석적 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임의의 트래픽에 대해 제안된 스위치가 높은 성능을 달성할 수 있음을 보였다.

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BcN에서 IMS기반 멀티미디어 서비스의 호 처리 성능 분석 (The Performance Analysis for Call Processing of the IMS Based Multimedia Service In BcN)

  • 이동현;김현종;최성곤
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권5호
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    • pp.117-124
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    • 2008
  • 본 논문은 BcN(Broadband convergence Network)에서 IMS(IP Multimedia Subsystem)기반 멀티미디어 서비스를 제공함에 있어 세션 제어를 담당하는 CSCF(Call Session Control Function)의 호 처리 성능을 분석한 것이다. 지금까지 SIP기반의 음성 서비스의 호/세션 관련된 성능분석은 연구되고 있으나 IMS기반 멀티미디어 서비스의 호 처리 성능 분석에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 M/M/1을 적용한 큐잉 모델과 OPNET 시뮬레이션을 통해 CSCF의 처리 용량과 가입자 수를 변화시키면서 IMS의 세션 설정 절차에 따른 호 설정 지연 시간을 측정하였다. 그 결과 총 사용자의 세션 설정 요구율이 CSCF 처리 용량의 13%이상일 경우에는 급격한 지연 증가가 나타남을 알 수 있었다. 따라서 본 성능 분석을 통해 세션 설정 지연 허용값에 맞는 CSCF의 용량과 가능한 사용자 수를 계산할 수 있을 것이다.