• 제목/요약/키워드: 0-1 integer programming

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재고와 수송계획문제를 고려한 통합물류시스템 설계 (A Design for Integrated Logistics System with Inventory Control and Transportation Planning Problem)

  • 우태희;조남호
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제21권48호
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    • pp.37-52
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    • 1998
  • In many distribution systems important cost reductions and/or service improvements may be achieved by adopting an efficient inventory policy and proper selection of facilities. These efficiency improvements and service enhancements clearly require an integrated approach towards various logistical planning functions. The areas of inventory control and transportation planning need to be closely coordinated. The purpose of this paper is to construct an integrated model that can minimize the total cost of the transportation and inventory systems between multiple origin and destination points, where in origin point i has the supply of commodities and in destination point j requires the commodities. In this case, demands of the destination points are assumed random variables which have a known probability distribution. Using the lot-size reorder-point policy and the safety stock level that minimize total cost we find optimal distribution centers which transport the commodities to the destination points and suggest an optimal inventory policy to the selected distribution center. We also show if a demand greater than one unit will occur at a particular time, we describe the approximate optional replenishment policy from computational results of this lot-size reorder-point policy. This model is formulated as a 0-1 nonlinear integer programming problem. To solve the problem, this paper proposes heuristic computational procedures and a computer program with UNIX C language. In the usefulness review, we show the meaning and validity of the proposed model and exhibit the results of a comparison between our approach and the traditional approach, respectively.

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계층 분리 알고리즘에 의한 부품 그룹핑 및 셀 구성 (Parts grouping by a hierarchical divisive algorithm and machine cell formation)

  • 이춘식;황학
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.589-594
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    • 1991
  • Group Technology (GT) is a technique for identifying and bringing together related or similar components in a production process in order to take advantage of their similarities by making use of, for example, the inherent economies of flow production methods. The process of identification, from large variety and total of components, of the part families requiring similar manufacturing operations and forming the associated groups of machines is referred as 'machine-component grouping'. First part of this paper is devoted to describing a hierarchical divisive algorithm based on graph theory to find the natural part families. The objective is to form components into part families such that the degree of inter-relations is high among components within the same part family and low between components of different part families. Second part of this paper focuses on establishing cell design procedures. The aim is to create cells in which the most expensive and important machines-called key machine - have a reasonably high utilization and the machines should be allocated to minimize the intercell movement of machine loads. To fulfil the above objectives, 0-1 integer programming model is developed and the solution procedures are found. Next an attempt is made to test the feasibility of the proposed method. Several different problems appearing in the literature are chosen and the results air briefly showed.

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공공 컨테이너 터미널의 효율적인 선석할당을 위한 발견적 알고리즘 개발에 관한 연구 (A Heuristic Algorithm of an Efficient Berth Allocation for a Public Container Terminal)

  • 금종수
    • 한국항만학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.191-202
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    • 1997
  • As the suitability of berth allocation will ultimately have a significant influence on the performance of a berth, a great deal of attention should be given to berth allocation. Generally, a berth allocation problem has conflicting factors between servers and users. In addition, there is uncertainty in great extent caused by various factors such as departure delay, inclement weather on route, poor handling equipment, a lack of storage space, and other factors contribute to the uncertainty of arrival and berthing time. Thus, it is necessary to establish berth allocation planning which reflects the positions of interested parties and the ambiguity of parameters. For this, a berth allocation problem is formulated by fuzzy 0-1 integer programming introducing the concept of maximum Position Shift(MPS). But, the above approach has limitations in terms of computational time and computer memory when the size of problem is increased. It also has limitations with respect to the integration of other sub-systems such as ship planning system and yard planning system. For solving such problem, this paper focuses particularly on developing an efficient heuristic algorithm as a new technique of getting an effective solution. And also the suggested algorithm is verified through the illustrative examples and empirical appalicaton to BCTOC.

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대중교통 환승센터 입지선정 모형 연구 (A Model and Algorithm for Optimizing the Location of Transit Transfer Centers)

  • 유경상
    • 대한교통학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.125-133
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스마트카드 데이터를 이용하여 서울시의 대중교통 환승통행 현황을 분석하고, 이를 통해 환승체계 효율화의 필요성을 살펴보았다. 특별히 환승효율성 제고를 위한 환승센터 건립 시 그 입지선정을 위한 수리모형을 이중구조모형으로 구축/제시하였다. 상위모형은 입지결정 모형으로 지역별 환승센터 개수 및 총건설비용 예산 제약하에서 총통행비용을 최소화하는 선형 0-1 정수모형이고, 하위 모형은 환승센터 입지 여부에 따른 사용자 평형 경로 선택 모형으로 구성된다. 모형의 해법으로 상위 및 하위 모형의 해를 순차적으로 구하는 방법을 제시하였고, 예제네트워크 적용을 통해 해법의 수렴성과 모형의 적용성을 평가하였다. 그 결과 본 논문에서 구축된 모형과 해법을 이용하여 효과적으로 최적의 환승센터 입지를 결정할 수 있음을 확인하였다. 마지막으로, 실제 네트워크에 적용하기 위한 방법론을 검토한 결과 본 논문의 모형과 해법이 현실에서도 충분히 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한정된 응급시설의 최적위치 문제 (Optimal Location Problem for Constrained Number of Emergency Medical Service)

  • 이상운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.141-148
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    • 2013
  • 본 논문은 여러 구역으로 분할된 도시에서 응급환자가 발생하였을 때 이에 대처하기 위한 최대 허용 도착시간 T를 충족시키면서, 응급시설 수 p를 한정시켰을 때 최대한의 주민수를 커버할 수 있는 응급시설의 최적 위치를 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 이 문제는 일반적으로 두 구역 간 소요시간이 최대허용 도착시간이내이면 1로, 그렇지 않으면 0으로 하는 정수계획법으로 변환시키고, 선형계획법 도구를 활용하여 해를 구한다. 본 논문은 p=1인 경우 최대로 커버하는 노드로 결정하며, $p{\geq}2$인 경우 최대한으로 커버할 수 있는 노드 상위 5개를 $p_1$기준으로 포함-배제 원칙을 적용하여 $p_1$이 커버하는 영역을 삭제하였을 때 남은 노드들 중에서 최대로 커버하는 노드를 $p_2$로, $p_1,p_2$ 커버 영역을 삭제시 최대로 커버할 수 있는 노드를 $p_3$로 결정하였다. 이들 5개 기준 노드 집합 들 중에서 최대로 커버하는 노드 집합을 최적의 응급시설 위치로 결정하였다. 제안된 알고리즘을 12-노드 망, 21-노드 망과 Swain의 55-노드 망에 적용한 결과 최적해를 쉽고 빠르며, 정확하게 결정할 수 있었다.

이질형 멀티미디어 멀티캐스트를 위한 효과적인 스트림 분배 알고리즘 (Efficient Stream Distributions Algorithm for Heterogeneous Multimedia Multicast)

    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권6B호
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    • pp.1098-1107
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    • 1999
  • 멀티미디어 응용에서 송신자는 일반적으로 다중 스트림을 생성하게 된다. 이질형 멀티미디어 멀티 캐스트에서는 송신자가 생성한 다중 스트림을 수신자가 모두 수신할 필요 없이 일부만을 수신할 수 있다. 수신자는 수신하기를 원하는 스트림에 대하여 입찰하고 연결이 성립되면 동일한 양을 송신자는 이익으로 갖게 된다. 송신자의 이익을 최대로 하는 이질형 멀티 캐스트를 위한 스트림 분배 문제는 NP-complete로 알려진 0-1 정수 문제로 유도된다. 본 논문에서는 멀티캐스트 트리상의 임의 링크의 용량이 그 자손 링크의 용량보다 작지 않다는 제약조건을 가지는 제약된 모델과 제약되지 않은 모델을 모두 고려하여, 기존에 제시된 알고리즘에 비하여 시간 복잡도와 공간 복잡도 면에서 우수한 알고리즘들을 제안한다. 이 알고리즘은 또한 분산화 되어 구현되기 쉬우며, 이는 대규모 네트워크에서 매우 중요한 장점이 된다.

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학생들의 특성을 반영한 균형적인 팀 편성 방법에 관한 연구 (A Study on Balanced Team Formation Method Reflecting Characteristics of Students)

  • 김종환
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.55-65
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    • 2019
  • 4차 산업혁명의 도래와 교육 환경의 변화에 따라 대학 수업에서 팀 단위의 과제 수행이 증가하고 있다. 팀 기반의 수업에서 효과적인 팀의 편성은 학생들의 만족도와 교육의 효과에 영향을 미치는 중요한 문제이지만, 기존의 연구들은 팀 편성의 결과에 대한 사후분석에 중점을 두고 있어서 실제 수업에서 활용하기는 어려웠다. 본 연구에서는 학생들의 능력을 비롯한 여러 특성들을 반영하여 균형적인 팀을 편성하는 방법에 대한 수리적 모형을 제시하였다. 배정의 기준이 되는 특성값들은 학생들의 능력값 처럼 점수일 수도 있고, 성별과 같이 2진값, 그리고 학년이나 학과와 같이 다중값인 경우를 포함한다. 이 문제는 균형배분문제의 일종으로 0-1 정수계획법의 형태를 가지며, 목적함수는 균형을 달성하는 방법에 따라 선형 또는 비선형이 된다. 본 연구에서 제시한 기본 모형이나 확장된 모형은 실제 수업에서 다양한 요소들을 고려하여 팀을 균형 있게 편성하는 상황에 응용이 가능하다.

A Novel Resource Scheduling Scheme for CoMP Systems

  • Zhou, Wen'an;Liu, Jianlong;Zhang, Yiyu;Yang, Chengyi;Yang, Xuhui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.650-669
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    • 2017
  • Coordinated multiple points transmission and reception (CoMP) technology is used to mitigate the inter-cell interference, and increase cell average user normalized throughput and cell edge user normalized throughput. There are two kinds of radio resource schedule strategies in LTE-A/5G CoMP system, and they are called centralized scheduling strategy and distributed scheduling strategy. The regional centralized scheduling cannot solve interference of inter-region, and the distributed scheduling leads to worse efficiency in the utilize of resources. In this paper, a novel distributed scheduling scheme named 9-Cell alternate authorization (9-CAA) is proposed. In our scheme, time-domain resources are divided orthogonally by coloring theory for inter-region cooperation in 9-Cell scenario [6]. Then, we provide a formula based on 0-1 integer programming to get chromatic number in 9-CAA. Moreover, a feasible optimal chromatic number search algorithm named CNS-9CAA is proposed. In addition, this scheme is expanded to 3-Cell scenario, and name it 3-Cell alternate authorization (3-CAA). At last, simulation results indicate that 9/3-CAA scheme exceed All CU CoMP, 9/3C CU CoMP and DLC resource scheduling scheme in cell average user normalized throughput. Especially, compared with the non-CoMP scheme as a benchmark, the 9-CAA and 3-CAA have improved the edge user normalized throughput by 17.2% and 13.0% respectively.

함정 가동률 최대화를 위한 선석할당문제 (A Berth Allocation Problem to Maximize the Available Rate of Naval Vessels)

  • 원현식;안태호;이상헌
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.19-27
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    • 2009
  • 본 논문은 군항에서의 선석할당문제(BAP)를 다루고 있다. 일반적으로 민간선박이 컨테이너 부두에서 컨테이너 적 하역 작업을 주로 하는 반면에 해군함정은 긴급수리, 무장적재, 유류수급 등 다양한 서비스를 필요로 한다. 또한 해군함정은 제한된 부두의 능력과 설비 때문에 민항에선 거의 일어나지 않는 잦은 선석이동을 해야 한다. 본 연구의 목적은 전시상황 하에서 여러 해군함정이 필요한 서비스를 받기 위해 부두에 입항 시 입항하는 모든 함정이 최단시간 내 요구 서비스를 모두 마치고 다시 전비태세를 유지토록 서비스 완료시간을 최소화하는 것이다. 즉, 부두에 계류중인 함정 수의 최소화를 통하여 해상에서 교전 가능한 함정의 수를 최대화하는 것이다. 제시된 문제를 해결하기 위해 혼합정수계획법(MIP)으로 수리모형을 작성하였고 ILOG CPLEX 11.0을 이용해서 최적해를 산출하였다. 연구결과는 수리모형에 의한 선석할당이 불필요한 선석이동을 최소화하고 전시 교전에 참가할 수 있는 함정 수를 더 증가시킬 수 있다는 결과를 나타낸다.

The Asymptotic Worst-Case Ratio of the Bin Packing Problem by Maximum Occupied Space Technique

  • Ongkunaruk, Pornthipa
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제7권2호
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    • pp.126-132
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    • 2008
  • The bin packing problem (BPP) is an NP-Complete Problem. The problem can be described as there are $N=\{1,2,{\cdots},n\}$ which is a set of item indices and $L=\{s1,s2,{\cdots},sn\}$ be a set of item sizes sj, where $0<sj{\leq}1$, ${\forall}j{\in}N$. The objective is to minimize the number of bins used for packing items in N into a bin such that the total size of items in a bin does not exceed the bin capacity. Assume that the bins have capacity equal to one. In the past, many researchers put on effort to find the heuristic algorithms instead of solving the problem to optimality. Then, the quality of solution may be measured by the asymptotic worst-case ratio or the average-case ratio. The First Fit Decreasing (FFD) is one of the algorithms that its asymptotic worst-case ratio equals to 11/9. Many researchers prove the asymptotic worst-case ratio by using the weighting function and the proof is in a lengthy format. In this study, we found an easier way to prove that the asymptotic worst-case ratio of the First Fit Decreasing (FFD) is not more than 11/9. The proof comes from two ideas which are the occupied space in a bin is more than the size of the item and the occupied space in the optimal solution is less than occupied space in the FFD solution. The occupied space is later called the weighting function. The objective is to determine the maximum occupied space of the heuristics by using integer programming. The maximum value is the key to the asymptotic worst-case ratio.