• 대한교통학회지
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• 제22권7호
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• pp.131-137
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• 2004

기존 신호최적화모형에서 횡단시간은 직진신호시간에 대한 최소녹색신호시간으로 분석가에 의해 외부에서 주어지게 된다. 이로 인하여 실제로 차량이동류들에 대한 신호시간이 교통량/포화교통량 비에 의해 적절하게 배분되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 횡단시간을 차량이동류와 동등한 이동류로 간주하여 이들을 동시에 최적화하는 신호최적화모형을 혼합정수선형계획법(BMILP)으로 제시하였다. 이를 위하여 차량 및 보행자 이동류들이 교차로를 상충없이 통과할 수 있도록 하는 선형제약조건들과 목적함수들을 구축하였다. 제시된 모형은 적색시간에 발생되는 주 대기차량과 대기차량이 소거되는 동안에 대기차량 후미에서 발생되는 부 대기차량으로 구분하여 이들 에게 발생되는 지체시간의 상대적인 크기를 반영해주는 대기차량을 모형화하고 이를 최소화해 주는 차량 및 보행자를 위한 신호시간을 산정해주게 된다. 횡단시간과 접근로에서의 횡단보도 수 에 따라 구분된 시나리오들에 대한 모형 적용 결과 기존 TRANSYT-7F 보다 신호주기에 대한 비율이 작으면서도 큰 횡단시간을 얻을 수 있었다. 그리고 시뮬레이션 결과 TRANSYT-7F 적용시보다 지체시간이 감소되는 것으로 나타났으며 횡단시간이 클수록 그 감소효과가 큰 것으로 나타났다.

• 물과 미래
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• 제29권4호
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• pp.109-118
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• 1996

신경망이론은 분산기억성질과 병렬국소처리를 수행하는 뇌의 활동을 이론화한 수학모형이다. 이러한 신경망이론의 장점은 분류문제, 대규모로 결합된 최적화문제, 비선형 사상문제 등에서 잘 나타나므로, 이 점을 이용하여 복잡한 강우의 예측을 시도하였다. 신경망이론을 적용하기 위해서 연속적인 값으로 표시되는 입력자료와 출력자료를 학습한 후 강우예측을 시행할 수 있는 다층신경망 모형을 구성하였다. 신경망이론에 의한 강우예측은 서울지역과 소양강유역의 1 시간 대위 강우자료에 적용하였다. 그 결과는 대체로 만족할 만하였다. 따라서 신경망이론은 양질의 자료가 충분히 확보될 경우복잡한 강우현상을 잘 예측할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.853-858
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• 2019

철도 네트워크를 효율적으로 사용하는 방법 중 하나는 연결선 건설을 통해 여러 노선이 하나의 선로를 공유하는 방법인데, 국내에서도 이미 사용하고 있거나 사업화 추진 중인 노선이 존재한다. 본 연구는 철도 연결선 건설시 사업화 단계가 아닌 계획 단계에서 연결선 건설의 위치 선정, 우선순위 산정 등에 필요한 연결선 설계 모형을 구축하고 이에 대한 해법을 제시하였다. 모형은 연결선건설비용, 노선운영비용, 이용자 총통행비용을 최소화하기 위한 비선형 최적화문제로 구축하였고, 결정변수로는 연결선 건설여부 및 방향, 노선의 열차 운행 빈도로 설정하였다. 본 연구에서는 문제 풀이 알고리즘과 경로선택 알고리즘을 각각 제시하였고, 예제네트워크에 적용을 통하여 모형의 실용성을 검증하였다. 향후 현실을 반영한 실제네트워크와 파라미터를 설정하여 연구의 결과를 발전시킬 여지가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.27-42
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• 1984

수자원 부족과 개발비의 앙등은 관리상의 문제를 제가하고 있다. 일반 관리가 그러하듯이 물의 관리도 목적하는 바의 계량화 작업이 따르게 되고 수학적이 모형의 복잡성 때문에 컴퓨터를 사용하게 된다. 그 모형이 비선형 함수관계를 갖고 있으며 복잡한 제약조건이 부가될때 컴퓨터를 사용하기 위해 선행되어야할 작업은 통일된 알고리즘을 정하는 일이다. 위와 같이 문제의 해결에 이용되어온 기존의 동적계획법은 두 가지의 제한점을 가지고 있다. 즉, 변수를 이산화 해야하며 제약조건의 처리가 불가능 하다는 점이다. 현재까지 애용되고 있는 미분동적계획법에 의해 개발된 방법들 조차도 제약조건의 처리가 미흡하다. 본 논문에서는 위와 같은 어려움을 극복하고 저수지군의 다목적 다단계 제어에 응용할 수 있는 새로운 동적최적화 모형을 제안하였으며 본 논문에서 제안한 방법이 다른 대안들에 비해서 우월함을 입증하였다(즉, 기존의 문제를 본 방법에 의해 수치실험한 결과 기존 동적최적화 기법의 제약이 해소되었고 더 좋은 목적함수 값을 얻었다).

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.281-289
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• 1999

기존 농업용 댐에서의 소수력발전 사업은 기존 저수지로부터의 방류량을 효율적으로 이용함으로써 전력의 추가 확보에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 기존 농업용 댐에서의 부존 수력발전량을 추정하기 위하여 관개용수를 근거로 한 관개수량의 유황, 저수지 발전모의운영 및 비선형계획 모형을 적용하여 기존 농업용 저수지에서의 부존 수력발전량을 추정하였다. 비선형계획법은 소요관개용수 제약조건아래 최대발전량을 찾는 것으로 하였다. 유입량과 관개용수량이 주어진 표본 저수지에서, 채택된 방법 중 최적화 모형의 최적해에 의한 발전량이 가장 많았으며 저수지의 유입량에 관한 발전용수도 최적화 모형이 가장 많이 사용하였음을 알 수 있었다. 저수지 관리수위 상승으로 확보되는 저수량에 따른 발전량의 변화를 분석하기 위하여 연평균발전량을 추정한 결과, 관리수위 증가에 의한 발전량의 증가는 미미함을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 부존발전량 추정 절차와 최적화 모형은 기존 농업용댐의 부존 발전량 추정에 적용할 수 있으며, 소수력발전 사업 경제성분석에 필요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.231-243
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• 1994

본 연구에서는 하천본류의 유량과 수질, 하수처리장 유입수량과 유입수질을 확률변수로 두고, 취수 문제와 수중보에 의한 재포기현상을 포함하는 추계학적 하천수질관리모형을 개발하였다. Streeter-Phelps식을 이용해서 각 구간 하천수질의 기대값과 분산을 계산하는 확률모형을 만들고, 최적화문제의 확률적 제약식은 chance constrained 방법을 이용해서 확정적 제약식으로 변환한다. 목적함수는 지역내 하수처리장의 년간처리비용으로 두었다. 건설비용함수와 유지관리비함수는 처리효율과 처리용량의 함수인 비선형의 단일식으로 유도되었다. 최적화문제는 비선형계획법으로 해를 구하였다. 본 모형을 한강하류부에 적용한 결과 서울시내 4개 하수처리장에서 2차처리를 하고, 지천유입수의 BOD부하량이 현재와 같을 때, 1996년 DO수질기준을 만족하는 신뢰도는 50% 정도였다. 그리고 탄천, 중량천, 안양천의 BOD부하량을 현재보다 50% 감소시켰을 때 1996년 DO수질기준을 만족하는 신뢰도는 60% 이상이었다. 따라서 한강하류부의 수질보전을 위해서는 유입지천의 수질개선과 2차처리 이상의 하수처리가 요구된다.

• 대한산업공학회지
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• 제6권2호
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• pp.21-29
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• 1980

본(本) 연구(硏究)는 투자안(投資案)들간의 상호관계(相互關係) 및 위험(危險)을 고려한 자본예산문제(資本豫算問題)를 다루고 있다. 기존(旣存)의 개발(開發)된 모형(模型)은 확률제약조건계획모형(確率制約條件計劃模型) 및 기대효용극대화모형(期待效用極大化模型)의 두 범주(範疇)로 구분(區分)될 수 있다. 전자의 경우 목적함수(目的凾數)가 다소 제약적(制約的)이며 위험(危險)을 직접적인 형태로 고려하지 않고 있는 반면에 후자는 기대효용(期待效用)에 대한 근사치(近似値)를 사용하기 때문에 투자결정(投資決定)이 최적화(最摘化)되지 못할 가능성이 있다. 본(本) 연구(硏究)는 목적함수(目的凾數)를 보다 일반적(一般的)인 형태로 수정(修正) 보완(補完)함으로써 현실적용성(現實適用性)을 높이고자 하였다. 해법절차(解法節次)로는, 자본예산문제(資本豫算問題)를 우선 비선형(非線型) 0-1 정수계획(整數計劃) 문제로 정식화(定式化)하고, 이를 선형(線型) 0-1 정수계획(整數計劃)문제로 변형(變形)하여 원문제(原問題)의 하한(下限)을 찾은 후 B&B 연산법(演算法)으로 원문제(原問題)의 최적해(最適解)를 구하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제29권3호
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• pp.263-279
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• 2008

이 연구에서는 2006년 9월 17일의 태풍 산산과 2006년 12월 16일의 시베리아 고기압 확장에 의한 강풍 사례에 대하여 MM5와 WRF 중규모 수치 모형을 이용한 실험을 통해 강한 해상풍을 모의하기 위한 모형의 최적화가 조사되었다. 모형의 최적화는 모형의 최하층 고도, 물리 모수화, 모형 해상도에 대해 조사되었으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 두 사례 모두 최하층 연직 고도를 해상풍 관측 고도인 10m가지 선형적으로 내리는 것보다 대기 하층의 안정도와 해수면 거칠기를 고려하여 로가리듬의 함수로 변환하는 것이 더 정확한 모의를 하였다. 2) 강한 해상풍 모의를 위한 최적의 모수화 방안을 찾기 위해, 여러 물리 모수화 방안을 조합하여 모형에 적용하였다. 3) 3-km의 고분해능의 모형 결과가 9-km 분해능의 모형 결과에 비해 강풍 지역과 저기압의 강도와 같은 저기압의 중규모 구조를 잘 나타내었다.

• 대한교통학회지
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• 제27권6호
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• pp.147-156
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• 2009

본 논문에서는 기 운영되고 있는 도시부 대중교통을 대상으로 노선의 운행빈도 설계 문제의 모델링 및 해법 개발을 위한 방법론을 제시하였다. 개발된 운행빈도 모형은 이중구조 모형으로서 상위 운영자 모형은 이용 가능한 총 차량 대수제약과 최소/최대 운행빈도 제약 하에 비용과 수익을 모두 포함한 순비용을 최소화하는 비선형 최적화 모형이고, 하위 사용자 모형은 가변수요와 용량제약으로 인한 노선의 혼잡, 그리고 노선 간환승에 따른 지체를 고려한 확률적 사용자 평형수단/경로선택 모형이다. 모형의 해법으로는 상위 모형의 경우 목적함수의 그레디언트를 기반으로 하는 "그레디언트 투사 해법"을 제안하였고, 하위모형의 경우는 기존의 "반복조정해법"을 활용하였다. 또한, 구축된 모형과 해법을 소규모 예제네트워크에 적용하여 그 수렴성과 도출된 해를 분석하였다. 본 논문의 운행빈도 설계방법론은 노선의 운영 효율성을 진단 평가하고, 투입 차량대수 제약 하에 대중교통 운영 효율을 개선하는 방안을 마련하는 데 있어 이론적인 토대로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.9-13
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• 2004

Railway passenger demand forecasts may be used directly, or as inputs to other optimization models use them to produce estimates of other activities. The optimization models require demand forecasts at the most detailed level. In this environment exponential smoothing forecasting methods such as Holt-Winters are appropriate because it is simple and inexpensive in terms of computation. There are several initialization methods for Holt-Winters Model. The purpose of this paper is to compare the initialization methods for Holt-Winters model.