• 제목/요약/키워드: Column Generation Technique

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열차 증편방법에 관한 연구 (A Study on the Additional Train Scheduling Method)

  • 김영훈;임석철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.313-319
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    • 2014
  • 여객 증편열차 운영은 수송력 보강이나 관광열차 운행을 위해 증편된다. 화물열차의 경우는 철도화물수요를 위해 주로 증편된다. 기존 연구들에서는 증편열차 스케줄 작성을 위해 추가 열차의 운행시각을 지정한 후에 운행가능성을 판단한다. 그러나 국내에서 이러한 방법의 경우 추가열차의 증편이 불가능한 경우가 많다. 왜냐하면 한국철도 네트워크는 운행밀도가 높고 여러 차종이 있기 때문이다. 특히 화물열차의 경우 여객열차와의 경합이 발생할 때마다 지연이 증가되거나 운행이 불가능하다. 본 논문에서는 출발시각이 지정된 요청열차 스케줄과 시간범위 내에 운행 가능한 스케줄을 찾을 수 있는 열차 증편모형을 제시한다. 제시된 모형은 혼합정수 계획법으로 모델링하고 열 생성기법을 사용하였다.

컨테이너 터미널에서의 트랜스퍼 크레인의 최적 운영 방안에 관한 연구 (A Study on the Optimal Routing Problem for a Transfer Crane)

  • 김후곤;김철한
    • 한국경영과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.35-49
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    • 2008
  • To load a container in a yard block onto a ship, a Transfer Crane (TC) moves to a target yard bay, then its hoist picks up a selected container and loads it onto a waiting Yard Truck (YT). An optimal routing problem of Transfer Crane is a decision problem which determines a given TC's the visiting sequence of yard-bays and the number of containers to transfer from each yard-bay. The objective is to minimize the travel time of the TC between yard-bays and setup time for the TC in a visiting yard. In this paper, we shows that the problem is NP-complete, and suggests a new formulation for it. Using the new formulation for the problem, we investigate some characteristics of solutions, a lower and upper bounds for it. Moreover, our lower and upper bound is very efficient to applying some instances suggested in a previous work.

대역폭 분할 문제를 위한 Branch-and-Price 알고리듬 (A Branch-and-Price Algorithm for the Bandwidth Packing Problem)

  • 김덕성;이경식;박성수
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2003년도 춘계공동학술대회
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    • pp.381-385
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    • 2003
  • We consider the bandwidth parking problem arising from telecommunication networks The problem is to determine the set of calls to be routed and an assignment or them to the paths in arc capacitated network. The objective is to maximize profit. We formulate the problem as an integer programming and propose an algorithm to solve it. Column generation technique to solve the linear programming relxation is proposed with two types of columns in addition, to obtain an optimum integer solution, we consider a new branching strategy. Computational experiments show that the algorithm gives option at solutions within reasonably small time limits.

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Hop-constrained multicast route packing with bandwidth reservation

  • 강장하;박성수
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.402-408
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    • 2002
  • Multicast technology allows the transmission of data from one source node to a selected group of destination nodes. Multicast routes typically use trees, called multicast routing trees, to minimize resource usage such as cost and bandwidth by sharing links. Moreover, the quality of service (QoS) is satisfied by distributing data along a path haying no more than a given number of arcs between the root node of a session and a terminal node of it in the routing tree. Thus, a multicast routing tree for a session can be represented as a hop constrained Steiner tree. In this paper, we consider the hop-constrained multicast route packing problem with bandwidth reservation. Given a set of multicast sessions, each of which has a hop limit constraint and a required bandwidth, the problem is to determine a set of multicast routing trees in an arc-capacitated network to minimize cost. We propose an integer programming formulation of the problem and an algorithm to solve it. An efficient column generation technique to solve the linear programming relaxation is proposed, and a modified cover inequality is used to strengthen the integer programming formulation.

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An Optimization Approach to Routing and Wavelength Assignment in WDM All-Optical Mesh Networks without Wavelength Conversion

  • Lee, Kyung-Sik;Kang, Kug-Chang;Lee, Tae-Han;Park, Sung-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제24권2호
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    • pp.131-141
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    • 2002
  • This paper considers a routing and wavelength assignment problem (RWAP) for the implementation of efficient Wavelength Division Multiplexing all-optical mesh networks without wavelength conversion. For a given physical network and required connections, the solution to the RWAP consists in how to select a suitable path and wavelength among the many possible choices for each connection so that no two paths using the same wavelength pass through the same link, while minimizing the number of required wavelengths. We introduce an integer programming formulation of the RWAP, which has an exponential number of variables, and propose an algorithm to solve it based on the column generation technique. The proposed algorithm can yield high quality solutions and tight lower bounds at the same time. Though the proposed algorithm cannot guarantee optimal solutions, computational results show that the algorithm yields provably good solutions within a reasonable time.

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단방향 WDM 링의 주파수 할당의 최적화 (Wavelength Assignment Optimization in Uni-Directional WDM Ring)

  • 이희상;정지복
    • 산업공학
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    • 제13권4호
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    • pp.556-563
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    • 2000
  • In this paper, we consider wavelength assignment problem (WAP) in Wavelength division multiplexed (WDM) unidirectional optical telecommunication ring networks. We show that, even though WAP on unidirectional ring belongs to NP-hard, WAP can be exactly solvable in real-sized WDM rings for near future demand. To accomplish this, we convert WAP to the vertex coloring problem of the related graph and choose a special integer programming formulation for the vertex coloring problem. We use a column generation technique in a branch-and-price framework for the suggested formulation. We also propose some generic heuristics and do the performance comparison with the suggested optimization algorithm.

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OWC형 파력발전 공기실의 파랑집중장치의 효과에 대한 수치적인 연구 (Effects of Wave Focusing Device on Performance of OWC Chamber)

  • 류진;현범수;홍기용;김길원
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.12-17
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    • 2010
  • OWC 파력발전장치는 에너지 변환장치로 널리 사용되고 있고 공기실의 작동성능을 향상시키기 위하여 파랑집중장치를 고안 하였다. 본 논문에서 사용된 수치조파수조는 two-phase VOF모델을 기반으로 하여 구현되었고 재생된 규칙 입사파는 공기실까지 전달되어 내부의 왕복 유동장을 형성하게 하였다. 수치조파수조는 연속방정식, Reynolds-averaged Navier-Stokes방정식, two-phase VOF 법으로 구성 되였고 standard k- 난류모델, 유한체적법, NITA-PISO 알고리즘 그리고 dynamic mesh기능을 채택하였다. OWC 공기실 파랑집중장치의 성능에 대하여 수치적으로 고찰하였다.

철근콘크리트 고층건물 기둥의 부등축소량 해석 및 보정을 위한 시스템 개발 (System Development for Analysis and Compensation of Column Shortening of Reinforced Concrete Tell Buildings)

  • 김선영;김진근;김원중
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.291-298
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    • 2002
  • 최근 사용재료의 품질과 설계기법의 향상으로 철근콘크리트 고층구조물에 대한 시공이 활발히 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 경우에 시간의존적 비탄성변형을 무시하고 있다. 특히 시공단계에서 발생하는 초기변형은 장기적으로 구조물에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 또한, 고층구조물에서 발생하는 부등축소는 탄성변형, 크리프, 건조수축 등이 조합되어 일어나기 때문에 고층구조물의 부등축소를 예측하고 실제 현장에서 보정하기 위해서는 장기거동에 대한 해석이 필수적이다. 본 연구에서는 동바리의 설치/제거를 포함한 실제적인 시공과정을 반영할 수 있는 2차원 골조해석 시스템을 개발하였다. 해석 시스템은 데이터베이스 설계기법과 그래픽 사용자 인터페이스(graphic user interface) 환경에서 개발되었으며, Input module, DB Strore module, Database module, Analytical module, Analysis result generation module로 크게 구성되어 있다. 해석 시스템은 시공단계별로 해석을 반복해석을 수행함으로써 발생하는 수많은 데이터와 정보를 데이터베이스 설계를 통해 효율적인 시스템 관리를 한다. Graphic user interface(GUI) 환경의 지원에 의해 사용자가 데이터의 입력, 수정, 검색 작업을 쉽게 할 수 있으며 해석결과를 그래픽 다이어그램(graphic diagram), 테이블(table), 차트(chart) 등으로 확인할 수 있다. 개발된 시스템은 거푸집과 동바리의 설치 및 제거를 포함하는 일반적인 시공단계를 고려할 수 있으며 기둥의 부등축소량을 예측할 수 있으며, 각각의 시공단계별로 발생하는 기둥의 부등축소량을 실제 실무에서 보정할 수 있도록 지원한다.

복수 차량 유형에 대한 차량경로문제의 정수계획 해법 (Integer Programming Approach to the Heterogeneous Fleet Vehicle Routing Problem)

  • 최은정;이태한;박성수
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.179-184
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    • 2002
  • We consider the heterogeneous fleet vehicle routing problem (HVRP), a variant of the classical vehicle routing problem (VRP). The HVRP differs from the classical VRP in that it deals with a heterogeneous fleet of vehicles having various capacities, fixed costs, and variables costs. Therefore the HVRP is to find the fleet composition and a set of routes with minimum total cost. We give an integer programming formulation of the problem and propose an algorithm to solve it. Although the formulation has exponentially many variables, we can efficiently solve the linear programming relaxation of it by using the column generation technique. To generate profitable columns we solve a shortest path problem with capacity constraints using dynamic programming. After solving the linear programming relaxation, we apply a branch-and-bound procedure. We test the proposed algorithm on a set of benchmark instances. Test results show that the algorithm gives best-known solutions to almost all instances.

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16M-Color LTPS TFT-LCD 디스플레이 응용을 위한 1:12 MUX 기반의 1280-RGB $\times$ 800-Dot 드라이버 (A 1280-RGB $\times$ 800-Dot Driver based on 1:12 MUX for 16M-Color LTPS TFT-LCD Displays)

  • 김차동;한재열;김용우;송남진;하민우;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.98-106
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    • 2009
  • 본 논문에서는 ultra mobile PC (UMPC) 및 휴대용 기기 시스템 같이 고속으로 동작하며 고해상도 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 16M-color low temperature Poly silicon (LTPS) thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) 응용을 위한 1:12 MUX 기반의 1280-RGB $\times$ 800-Dot 70.78mW 0.13um CMOS LCD driver IC (LDI) 를 제안한다. 제안하는 LDI는 저항 열 구조를 사용하여 고해상도에서 전력 소모 및 면적을 최적화하였으며 column driver는 LDI 전체 면적을 최소화하기 위해 하나의 column driver가 12개의 채널을 구동하는 1:12 MUX 구조로 설계하였다. 또한 신호전압이 rail-to-rail로 동작하는 조건에서 높은 전압 이득과 낮은 소비전력을 얻기 위해 class-AB 증폭기 구조를 사용하였으며 고화질을 구현하기 위해 오프 셋과 출력편차의 영향을 최소화하였다 한편, 최소한의 MOS 트랜지스터 소자로 구현된 온도 및 전원전압에 독립적인 기준 전류 발생기를 제안하였으며, 저전력 설계를 위하여 차세대 시제품 칩의 source driver에 적용 가능한 새로운 구조의 slew enhancement기법을 추가적으로 제안하였다. 제안하는 시제품 LDI는 0.13um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 source driver 출력 정착 시간은 high에서 low 및 low에서 high 각각 1.016us, 1.072us의 수준을 보이며, source driver출력 전압 편차는 최대 11mV를 보인다. 시제품 LDI의 칩 면적은 $12,203um{\times}1500um$이며 전력 소모는 1.5V/5.5V 전원 저압에서 70.78mW이다.