• 제목/요약/키워드: K-최단경로 알고리즘

검색결과 110건 처리시간 0.023초

재난.재해 시 대피 및 우회차량 경로 제공 알고리즘 개발 (Developing algorithms for providing evacuation and detour route guidance under emergency conditions)

  • 양충헌;손영태;양인철;김현명
    • 한국도로학회논문집
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.129-139
    • /
    • 2009
  • 교통공학 분야에서 비상사태와 기후 변화로 인한 교통망의 영향을 연구하는 주제는 많은 관심을 받고 있다. 특히, 많은 인구가 거주하고 있는 도심지역 교통망에 대해서는 비상사태에 대응하기 위한 적절한 교통운영관리 대책이 필요하다. 이를 위해 교통망 수요와 공급에 비정상적인 상황이 발생했을 때, 영향권 내에 있는 차량들의 신속한 대피와 그 근방 지점으로 접근 하는 차량들에 대한 우회경로 정보제공 전략 개발을 위한 다양한 시뮬레이션 모형이 개발되어 왔다. 비상사태의 특성에 따라 요구되는 교통운영관리 전략 및 대응방안이 달라지는 것이 일반적이다. 이에 대한 연구의 일환으로 최근 들어 유비쿼터스 (ubiquitous) 통신 및 센서네트워크 기술을 적용하여 비상사태 발생 시 개별 맞춤 정보제공을 통해 교통운영관리의 실효성을 증진하기 위한 방안이 개발 중에 있다. 신속하고 정확한 비상사태 관련정보의 수집, 연계, 제공으로 교통운영관리에 대한 관리기반을 확보하고, 보다 체계적인 교통운영의 상황조치와 모니터링으로 교통운영관리의 시스템 안전성을 유지하는 것이다. 본 연구에서는 이에 필요한 핵심 사항 중 비상사태 발생 시 차량에 대한 대피 및 우회정보 제공을 위한 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘은 비상사태 발생 시 교통망에 근거한 동적 대피 및 우회경로 제공을 위해 동적 최단경로 탐색기법과 동적 통행배정모형을 기반으로 하였다. 이를 서울시 강남구 도로망에 적용하였고 가상 시나리오(테러 발생)에 따라 모형의 성능을 평가하였다.

  • PDF

진화전략 기반 경로탐색 알고리즘을 활용한 선박경제운항시스템 (Economic Ship Routing System by a Path Search Algorithm Based on an Evolutionary Strategy)

  • 방세환;권영근
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제39C권9호
    • /
    • pp.767-773
    • /
    • 2014
  • 선박경제운항이란 기상예측정보를 활용하여 연료소모량을 최소화하도록 선박을 운항하는 것으로서 최근 다양한 방법론이 연구되고 있다. 성공적인 경제운항시스템을 구현하기 위해서는 기상을 고려하여 적절하게 엔진 출력을 조절하거나 지리적 운항 경로를 바꾸는 방법이 필요하다. 그러나 지리적 운항 경로의 결정은 항해 시각에 따라 연료소모량이 변하는 동적 비용 문제임을 고려할 때 최적의 해를 찾기가 어렵다. 이에 이 논문에서는 매우 많은 지리적 후보 경로들 중에서 우수한 품질의 해를 효과적으로 탐색하기 위한 진화전략 기반 경로탐색 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법을 7개 노선에 대해 실험한 결과 최단거리 운항 방법에 비해 운항소요시간은 거의 차이가 없으면서도 연료소모량을 평균 1.82%, 최대 2.49% 개선시킬 수 있었다. 특히 사례 분석을 통해 제안된 방법이 악천후를 회피할 수 있는 지리적 경로를 탐색할 수 있음을 확인하였다.

색상 영상의 최대 변화도를 이용한 깊이맵 업샘플링 기법 (Depth Map Up-sampling Using Maximum Gradient of Color Image)

  • 정재일;호요성
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
    • /
    • pp.29-30
    • /
    • 2012
  • 본 논문은 고해상도의 깊이맵을 얻기 위해서 대응되는 색상 영상의 최대 변화도를 이용한 깊이맵 업샘플링 기술을 제안한다. 기존 알고리즘들이 인접한 화소의 깊이 값을 참조할 때 거리에 따른 가중치를 부여하는 것과 달리, 제안한 방법은 현재 화소와 참조 화소 사이의 최대 색차 변화도를 이용하여 가중치를 부여한다. 이런 접근 방법은 비슷한 색상의 물체가 서로 붙어 있거나 큰 크기의 객체가 존재할 경우에도 모두 올바른 가중치를 부여할 수 있다는 장점을 갖는다. 먼저, 색상 영상의 색차 성분에 대한 변화도 영상을 계산하고, 업샘플링하고자 하는 화소와 참조 화소 사이의 최단 경로 위에서 가장 큰 변화도를 취한다. 변화도가 클수록 다른 객체에 존재할 확률이 높기 때문에 변화도가 큰 참조 화소에는 작은 가중치를 부여하고, 이들의 가중합을 통해 최종 깊이 값을 계산한다. 제안한 방법을 이용하여 깊이맵을 업샘플링한 결과가 기존 알고리즘들에 비해 우수한 결과를 보였다.

  • PDF

WSN 기반 화재 상황 모니터링을 통한 대피 경로 도출 알고리즘 (Customized Evacuation Pathfinding through WSN-Based Monitoring in Fire Scenarios)

  • 윤진이;진연진;박소연;이형준
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제41권11호
    • /
    • pp.1661-1670
    • /
    • 2016
  • 본 논문에서는 화재 상황에서의 위험도 예측 시스템과 화재 대피 경로 도출 알고리즘을 제안한다. 온도 예측 시스템에서는 무선 센서 네트워크를 통해 수집한 온도 정보를 기반으로 멀티레벨 클러스터링 기법을 통해 사용자가 대피할 시점의 온도를 예측한다. 예측된 온도와 이의 신뢰도를 바탕으로 사용자의 현재 위치부터 가장 안전한 출구까지의 대피 경로를 도출하는 화재 대피 경로 알고리즘을 제안한다. NIST의 FDS(Fire Dynamics Simulator) 시뮬레이터를 이용하여 47개의 정적 노드로 구성된 무선 센서 네트워크에 대해 1436.41초 동안 성능 평가를 한 결과, 제안하는 온도 예측 시스템을 사용하였을 때, 예측 정확도가 1.48배 증가하였으며, 예측 정확도가 높은 군에 속하는 노드에 대해서는 4.21배로 크게 증가한 것으로 나타났다. 또한, 화재 대피 경로 알고리즘을 통해 도출한 대피 경로가 실제 ground-truth 온도를 사용하여 대피했을 때에 비하여 안전한 노드를 경유하는 비율이 큰 차이를 보이지 않았으며, 최단 대피 경로에 비해서는 약 12% 이상 더 안전한 경로를 도출하였음을 확인할 수 있었다.

교차로 구간 회전 및 감속을 고려한 트랜스포터 최소 공주행 운영계획 (An Operation Scheduling of Transporters Considering Turns and Passing Delay at the Intersection Roads on the Shipyard)

  • 문종헌;유원선;조두연
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제54권3호
    • /
    • pp.187-195
    • /
    • 2017
  • The operation planning of transports used to move blocks is the one of key factors. Furthermore, reducing the running time through the effective plan contributes to pulling forward the whole logistic process of the shipyard and substantially saving the fuel consumption of itself as well. The past researches of the transporter focused on finding only the shortest distances, so called, Manhattan distance. However, these searching approaches cannot help having the significant difference in the real operational time and distance with the minimum cost approach which considers the speed retardation for turns or safety at the intersection. This study suggests the noble transporter's operational model which could take account of the consuming operational time around the crossroads on the shipyard. Concretely, the proposed method guarantees the minimization of transporters' turns and passage number which are huge burdensome to the operation time and the whole planning of transports with the given period. Resultantly, this paper is willing to explain the appropriateness of our approach, compared with the previous ones.

LoRa 기반 피난 유도 체계의 설계 및 구현 (Design and Implementation of LoRa-based Emergency Exit Guide System)

  • 신재준;은성배;소선섭;김병호
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.569-574
    • /
    • 2018
  • 본 논문에서는 동적으로 설정되는 피난 유도 표지에 실시간 화재 상황을 반영한 최적의 피난 경로를 제시하는 LoRa 기반 피난 유도 체계를 설계하고 구현한다. 각 피난 유도 표지는 전후좌우를 나타내는 4개의 LED 지시등으로 구성되고 화재 발생 시 실시간으로 계산된 최적의 대피 경로를 화살표로 표시한다. 제안 알고리즘의 검증을 위해 동적인 화재 상황을 모의 생성하는 시뮬레이션 환경을 구축하여 다양한 지점에서 화재가 발생했을 때 각각의 피난 유도 표지가 정확한 피난 경로를 안내하는지 여부를 검증하였다. 또한 LoRa 기반 무선통신의 성능 확인을 위해 실내, 실내 대 실외, 실외 환경에서 데이터 전송률을 측정하였다. 제안하는 시스템은 다수의 피난 유도 표지 설치 외에는 시스템 운영을 위한 추가 설비가 필요 없다는 측면에서 대형 건물은 물론 중소형 건물에도 쉽게 적용할 수 있다.

고전 역학의 라그랑지안을 이용한 미분 기하학적 global minimum 탐색 알고리즘 (A Novel Global Minimum Search Algorithm based on the Geodesic of Classical Dynamics Lagrangian)

  • 김준식;오장민;김종찬;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
    • /
    • pp.39-42
    • /
    • 2006
  • 뉴럴네트워크에서 학습은 에러를 줄이는 방법으로 구현 된다. 이 때 parameter 공간에서 Risk function은 multi-minima potential로 표현 될 수 있으며 우리의 목적은 global minimum weight 좌표를 얻는 것이다. 이전의 연구로는 Attouch et al.의 damped oscillator 방정식을 이용한 방법이 있고, Qian의 critically damped oscillator를 통한 steepest descent의 momentum과 learning parameter 유도가 있다. 우리는 이 두 연구를 참고로 manifold 상에서 최단 경로인 geodesic을 Newton 역학의 Lagrangian에 적용함으로써 adaptive steepest descent 학습법을 얻었다. 우리는 이 새로운 방법을 Rosenbrock 과 Griewank 포텐셜들에 적용하여 그 성능을 알아 본다.

  • PDF

다중 동적구간 대기행렬을 이용한 최단경로탐색 알고리즘 (Shortest Path-Finding Algorithm using Multiple Dynamic-Range Queue(MDRQ))

  • 김태진;한민홍
    • 정보처리학회논문지A
    • /
    • 제8A권2호
    • /
    • pp.179-188
    • /
    • 2001
  • We analyze the property of candidate node set in the network graph, and propose an algorithm to decrease shortest path-finding computation time by using multiple dynamic-range queue(MDRQ) structure. This MDRQ structure is newly created for effective management of the candidate node set. The MDRQ algorithm is the shortest path-finding algorithm that varies range and size of queue to be used in managing candidate node set, in considering the properties that distribution of candidate node set is constant and size of candidate node set rapidly change. This algorithm belongs to label-correcting algorithm class. Nevertheless, because re-entering of candidate node can be decreased, the shortest path-finding computation time is noticeably decreased. Through the experiment, the MDRQ algorithm is same or superior to the other label-correcting algorithms in the graph which re-entering of candidate node didn’t frequently happened. Moreover the MDRQ algorithm is superior to the other label-correcting algorithms and is about 20 percent superior to the other label-setting algorithms in the graph which re-entering of candidate node frequently happened.

  • PDF

직렬 스피커 연결을 이용한 비상 대피 유도 시스템의 설계 (Design of Emergency Evacuation Guiding System with Serially Connected Multi-channel Speakers)

  • 정한빛;김태완;정연모
    • 대한전자공학회논문지SP
    • /
    • 제48권4호
    • /
    • pp.142-152
    • /
    • 2011
  • 일반적으로 기존의 비상 대피용 유도 시스템은 비상등 또는 유도 LED와 같이 시각적인 부분에 의존하고 있다. 실제로 화재인 경우에는 연기 때문에 시야 확보가 힘든 경우가 많다. 본 논문에서는 이런 경우를 대비하여 방향성을 가진 음향을 사용하여 비상 대피 유도 시스템을 설계 및 구현하였다. 이 때 모든 스피커는 편리한 설치를 위해 오디오 직렬 전송 기법을 사용하였다. 대피 경로를 위한 최단 경로 알고리즘은 플로이드 알고리즘을 사용하였다. 오디오 직렬 전송 기법의 단점인 단선에 대한 대책으로 자동 고장 진단 기법을 제안하였다. 시스템 제어와 감시는 PC와 USB 프로토콜 연결을 통하여 이루어진다. 제안한 시스템은 가상의 비상 대피 환경에서 표본 집단의 대피 실험의 효율성을 검증했다. 결론적으로 제안된 시스템은 비상 상황에서 대피율의 증가를 확인하였고 오디오 직렬 전송 기법으로 쉽고 저가의 비용으로 설치 가능하다.

무선 센서 네트워크를 위한 개선된 저전력형 데이터 확산 프로토콜 설계 (A Design of Enhanced Lower-Power Data Dissemination Protocol for Wireless Sensor Networks)

  • 최낙선;김현태;김형진;나인호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
    • /
    • pp.437-441
    • /
    • 2006
  • 무선 센서 네트워크는 실세계에서 발생하는 현상에 대한 다양한 응용 요구의 정보를 수집하기 위해 조밀하게 배치된 센서 노드들로 구성된다. 각 센서 노드들은 감지한 정보를 그들 간의 연산, 통신 등 협업 작업을 통하여 최종 사용자에게 전달한다. 일반적으로, 센서 노드들은 배터리 전력에 의존하기 때문에 정보를 수집하고 최종 사용자에게 전달하기 위한 전력 소비는 무선 센서 네트워크의 전체수명 기간을 좌우한다. 그러므로 각 센서의 에너지 수준을 고려한 최적의 라우팅 알고리즘은 전체시스템의 수명을 증대시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 방향성 확산, SPIN 등과는 다르게 각 센서 노드의 에너지 수준과 최단 흡 경로 정보를 이용하여 무선 센서 네트워크의 전체 수명 시간을 효율적으로 최대한 보장할 수 있는 저전력형 데이터 확산 프로토콜을 제안하였다. 이 기법은 질의 유포 과정에서 흡과 에너지 정보를 이용하여 데이터 전송 경로를 확립하고, 이벤트 발생 지역의 이웃 노드들로부터 수집된 정보는 동일한 데이터를 병합하여 최단의 전송 경로를 통하여 사용자에게 전송한다.

  • PDF