• 제목/요약/키워드: 경로비용함수

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비선형 전송비용을 고려한 다중품목 멀티캐스트 트래픽 경로설정 (Routing Design for Multicommodity Multicast Traffic with Nonlinear Cost)

  • 신용식;박구현
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.57-60
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    • 2000
  • 본 논문은 전송되는 멀티캐스트 트래픽에 의해 아크별로 발생하는 전송비용의 합을 최소화하는 멀티캐스트 경로 설정 알고리즘을 제시한다. 비용함수는 콘벡스 형태이고 멀티캐스팅이 요구되는 트래픽은 분할 전송이 가능하다고 가정한다. 가정에 의해 분할되는 트래픽은 여러 개의 다른 멀티캐스트 트리경로 상으로 전송이 가능하며 총 전송비용도 줄일 수 있다. 트래픽의 분할전송이 가능하여도 만일 비용함수가 선형이면 이는 Steiner 문제가 된다. 본 연구는 단일 멀티캐스트 트래픽 수요형태만을 고려한 본 연구자들의 수행연구[1]에 대한 계속연구로서 복수개의 멀티캐스트 트래픽 수요형태를 고려한다. 또한 본 연구의 결과에서 얻는 많은 멀티캐스트 트리 경로들 중 전송비용을 최소화하도록 하면서 제한된 k개의 트리 경로들을 선택하는 휴리스틱 방법을 소개한다. 본 연구는 ATM 망의 멀티캐스트 트래픽을 위한 가상경로 설계 또는 인터넷 환경의 다양한 멀티캐스트 트래픽을 위한 경로설정 등에 적용될 수 있다. 임의의 적용 망에 대한 결과를 포함한다.

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누적환승함수를 고려한 경험적 최적경로탐색 방안 (A Heuristic Optimal Path Search Considering Cumulative Transfer Functions)

  • 신성일;백남철;남두희
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.60-67
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    • 2016
  • 환승누적함수에서 환승회수가 증가되면 환승비용에 대한 개별적인 환승의 영향이 선형 또는 비선형적으로 증가된다. 이 함수는 버스 또는 철도와 같이 대중교통노선에서 경로를 선택하는 승객의 행태를 효과적으로 설명한다. 이 함수로 통행시간이 더 소요되더라도 환승이 적은 대중교통노선을 선택하는 일반적인 상황의 구현이 가능하다. 그러나 환승누적함수가 포함되는 통행비용은 비가산성비용으로 최적경로탐색을 위해서 경로열거라는 어려운 상황을 포함한다. 본 연구는 환승누적함수를 고려하여 최적경로를 탐색하는 효과적인 방안을 제안하였다. 이를 위해 우선 환승누적함수가 포함되는 경우 경로탐색과정에서 나타나는 최적경로역전 현상을 설명하였다. 또한 복수의 경로를 탐색해서 최소의 비용경로를 최적경로로 선택하는 경험적인 방안을 제안하였다. 유입링크기반 전체경로삭제기법을 복수경로탐색기법으로 채택하여 알고리즘의 경로최적조건의 증명성에 기반하여 K개의 경로를 탐색하는 방안을 제안하였다. 환승계수를 도입하는 사례연구를 통하여 제안된 방안의 실제 교통망에 대한 활용성을 논의하였다.

차량 경로 스케줄링 문제 해결을 위한 멀티 비용 함수를 갖는 개미 군집 최적화 기법 기반의 휴리스틱 (The Heuristic based on the Ant Colony Optimization using by the Multi-Cost Function to Solve the Vehicle Routing and Scheduling Problem)

  • 홍명덕;유영훈;조근식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.314-317
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    • 2010
  • 본 연구는 차량 경로 스케줄링 문제(VRSPTW, the Vehicle Routing and Scheduling Problem with Time Window)를 해결하기 위하여, 멀티 비용 함수(Multi Cost Function)를 갖는 개미 군집 최적화(Ant Colony Optimization)을 이용한 휴리스틱을 제안하였다. 멀티 비용 함수는 각 개미가 다음 고객 노드로 이동하기 위해 비용을 평가할 때 거리, 요구량, 각도, 시간제약에 대해 서로 다른 가중치를 반영하여 우수한 초기 경로를 구할 수 있도록 한다. 본 연구의 실험결과에서 제안된 휴리스틱이 Solomon I1 휴리스틱과 기회시간이 반영된 하이브리드 휴리스틱보다 효율적으로 최근사 해를 얻을 수 있음을 보였다.

ATM망에서의 멀티미디어 전송을 위한 다중점 경로설정 알고리즘 (Multicast Routing Algorithm for Multimedia Transmission in an ATM Network)

  • 김경석;이상선;오창환;김순자
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.91-102
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    • 1996
  • ATM(asynchronous transfer mode)망에서 멀티미디어 트래픽이 효율적으로 전송되기 위해서는 전송되는 트래픽의 특성이 충분한 고려된 경로설정이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 ATM망의 가상경로/가상채널의 특성을 기반으로한 점 대 다중점 경로설정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 가상경로 트리를 사용하며 경로설정시 가상경로/가상채널 스위칭의 특성이 반영된 비용함수를 사용하였다. 또한 비용함수는 링크 비용, 지연 및 지연에 대한 가중치로 구성되며 지연에 대한 가중치는 트래픽의 지연감도에 의해 결정된다. 제안한 알고리즘은 트래픽의 지연한계를 만족시킬 수 있는 경로를 설정할 뿐만 아니라, 동일한 경로설정 비용을 가지는 지연한계내의 경로중 지연을 최적화하는 경로를 선택할 수있다. 또한 지연에 대한 가중치를 조절하여 지연 및 비용에 최적화된 알고리즘에 근사한 성능을 가질 수있다. 시뮬레이션 결과, 제안된 알고리즘은 가중치가 0.8에서 1사이에 존재할 때 경로설정 비용측면에서는 비용에 최적화된 알고리즘의 성능에 근사하였으며, 종단간 지연측면에 있어서는 지연이 강하게 반영된 알고리즘의 성능에 근사되었다.

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쿼드콥터 소모 에너지를 비용함수로 하는 3차원 경로계획 (Three-dimensional Energy-Aware Path Planning for Quadcopter UAV)

  • 김효원;정진석;강범수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.9-17
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    • 2020
  • 무인항공기를 비롯한 다수의 이동로봇은 제한된 연료로 임무를 수행하므로 장시간 운용시 효율을 극대화 하기위해 에너지를 고려한 경로계획이 요구된다. 본 연구에서는 3차원 환경에서 쿼드콥터 무인항공기 비행에 따른 소모 에너지를 근사화하여 기존 D Lite 알고리즘의 비용함수에 적용하였다. 산업현장과 유사한 3차원 환경에서 시뮬레이션을 수행한 결과 에너지를 비용함수로 하고 휴리스틱 계산을 3 단순화 하였을 때 경로 생성 효율이 높았으며, 최단경로와 약 3.2% 이내의 차이를 갖는 경로를 최대 19.3배 빠르게 도출했다.

Nonholonomic 모바일 로봇의 A* 경로 계획을 위한 벡터장 기반 Heuristic 함수 제안 (Vector field-based Heuristic Function for A* Path Planning of Nonholonomic Mobile Robot)

  • 이광현;유지환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.1305-1308
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    • 2015
  • 모바일 로봇의 경로 계획의 경우 주로 위치로 표현되는 2차원 공간 상에서 현재 위치에서 목표 위치까지 모바일 로봇이 도달하도록 경로를 계획한다. 그러나 nonholonomic 구조를 가지는 모바일 로봇의 경우 기구학적 제약에 의해 추종 불가능한 경로가 존재하게 된다. 또한 nonholonomic 모바일 로봇은 진행 방향을 포함한 3차원 공간 상에서의 경로 계획이 이루어져야 한다. 모바일 로봇의 경로 계획 알고리즘으로는 A* 경로 계획 알고리즘이 주로 사용되는데, A* 경로 계획 알고리즘은 경로 계획 시 현재 위치에서부터 노드를 확장시켜 가며 경로를 탐색한다. 이 때 각 노드로부터 목표 위치까지의 비용을 계산하기 위해 heuristic 함수가 사용된다. 기존의 A* 경로 계획 알고리즘의 경우 Euclidean 거리에 기반한 heuristic 함수가 사용되었으나, 이 경우 모바일 로봇의 진행 방향은 고려하지 않아, 로봇의 목표 위치에 도말만 할 뿐 목표 방향으로의 도달은 보장 할 수 없다. 본 논문에서는, A* 경로 계획 알고리즘을 통해 nonholonomic 모바일 로봇이 목표 위치에 목표 방향에 맞추어 도달할 수 있도록 경로 생성이 이루어지는 heuristic 함수를 제안하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증한다.

트리플 데이터베이스 단축 경로 이득 함수와 구성 인자 실험 분석 (Empirical Analysis on the Shortcut Benefit Function and its Factors for Triple Database)

  • 강승석;심준호
    • 한국전자거래학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.131-143
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    • 2014
  • 3-컬럼의 트리플 테이블로 구성되는 트리플 데이터베이스의 질의 처리는 고비용이 드는데, 단축 경로는 그 비용을 감소시키는 방법으로 알려졌다. 어떠한 단축 경로를 선택 구성할지는 주요한 문제이며, 질의 빈도를 기반으로 단축 경로 이득을 계산하는 방식이 주로 사용된다. 하지만 이러한 방식은 트리플 데이터의 추가 혹은 변경을 적절히 반영하지 못한다. 본 논문에서는 질의 처리 시간 단축 측면뿐 아니라 경로 구축 및 유지 비용도 고려하는 이득 모델을 다룬다. 이득 모델은 이득 함수로 설계되어 단축 경로 선택 기법에 적용된다. 이득 함수 구성 인자가 미치는 영향을 실세계 트리플 데이터를 사용해 실험 분석한다.

A*를 이용하는 전술적 경로찾기에서 휴리스틱 성능비교 (Comparison of Heuristics in Tactical path-finding Using A*)

  • 김경혜;조수진;설정아;유견아
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.486-489
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    • 2010
  • 전술적 경로찾기에서는 거리나 시간 요소 외에 여러 가지 전술적 요소를 포함한 비용 함수를 사용하여 경로를 탐색한다. 경로찾기에서 가장 많이 이용되는 A* 알고리즘의 경우, 현재 노드에서 목표까지의 추정값을 의미하는 휴리스틱 함수를 이용하는데 대표적인 허용가능 휴리스틱(admissible heuristic)인 유클리디안 거리(Euclidean distance)를 전술적 경로찾기에서 이용하는 경우, 탐색 성능이 저하되는 단점이 있다. 이는 거리이외에 전술적 요소까지 더해진 실제 비용에 비해 직선 거리만을 고려한 휴리스틱 값이 현저하게 작은데 기인한다. 그러므로 본 논문에서는 A*를 이용하는 경로찾기에서 탐색의 성능을 향상시킬 수 있는 두 가지 휴리스틱을 제안하고 이들의 허용성을 분석하고 방문 노드수 비교를 통해 탐색 성능을 비교한다.

ATM망에서 다중 QoS를 고려한 가상경로 설정에 관한 연구

  • 홍성필;송해구;주종혁;정성진
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1996년도 춘계공동학술대회논문집; 공군사관학교, 청주; 26-27 Apr. 1996
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    • pp.602-605
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    • 1996
  • 가상경로의 개념은 ATM망의 효율적인 전송체게임이 이미 여러 연구에 의하여 밝혀져 있다[1,2,7,9,10]. 본 논문에서는 등가대역의 개념을 이용하여 가상경로가 가질 수 있는 QoS를 다양하게 고려한 새로운 가상경로 설정모형(MVCAP)과 해법을 제사하였다. 모형 MVCAP은 (1) 가상경로의 설정에 따르는 용량비용(capacity cost)과 제어비용(control cost)간의 trade-off을 반영하였으며 (2) 가상경로의 QoS를 다양하게 고려하여 통계적 다중화 효과를 충분히 반영하도록 하였고 (3) 가상경로의 설정방법들인 분리설정법(segregation method)와 통합설정법(integration method)을 동시에 고려한 모형을 수립하였으며 (4) 등가대역식의 선형근사를 이용하여 목적함수를 단조 감소시키는 발견적 해법을 제시하였다. 소형문제에 대한 실험결과, 본 논문의 모형은 가상경로의 설정을 실시간 안에 이룰 수 있는 가능성을 열어 보였다.

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실시간 사분트리 방식에 기초한 이동로봇의 경로계획

  • 강승준;송재복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.17-17
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    • 2004
  • 자율 이동로봇은 현재 각광을 받고 있는 서비스로봇의 연구와 더불어 활발히 연구되고 있다. 그 중 경로계획 부분에 대한 연구는 Roadmap Method, Cell Decomposition, Potential Field Method로 크게 구분하여 연구되고 있다. 그러나 경로계획 기법에 있어서 기존의 정형화된 방법 이외에 다른 방법들이 제시 되지 않고 있다. 기존 경로계측의 문제점들은 다음과 같다. 국부최소(local minimum)를 회피하지 못하거나, 많은 계산량으로 인해 넓은 범위에 적용시킬 수 없다는 문제점, 오프라인으로 경로의 최적성에만 치중하여 실시간으로 적용하기가 쉽지 않으며, 돌발적인 상황에 대처하기 어렵다는 문제점 등을 가지고 있다.(중략)

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