• 경영과학
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• 제21권1호
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• pp.77-86
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• 2004

In this paper, we present a methodology for solving the multicommodity network flow problems using interior point methods. In our method, the minimum cost network flow problem extracted from the given multicommodity network flow problem is solved by primal-dual barrier method in which normal equations are solved partially using preconditioned conjugate gradient method. Based on the solution of the minimum cost network flow problem, a warm-start point is obtained from which Castro's specialized interior point method for multicommodity network flow problem starts. In the computational experiments, the effectiveness of our methodology is shown.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.569-575
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• 2007

본 논문은 철도사고 및 재난 발생시 사상자 및 승객들을 최단시간내에 병원과 대피지점들로 이동시키는 경로를 탐색하는 해법을 제시하고자 한다. 도로용량의 제약이 없이 주요 병원 및 대피지점별로 사상자와 승객을 미리 배정하여 최단경로를 탐색하는 디직스트라 해법활용과 도로의 수송용량과 병원과 대피지점들의 수용용량을 제약조건으로 하여 탐색하는 다수상품유통모형의 활용방안을 제시하고자 한다.

• 대한산업공학회지
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• 제27권3호
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• pp.274-280
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• 2001

In this research, we develop a specialized primal-dual interior point solver for the multicommodity flow problems (MCFP). The Castro's approach that exploits the problem structure is investigated and several aspects that must be considered in the implementation are addressed. First, we show how preprocessing techniques for linear programming(LP) are adjusted for MCFP. Secondly, we develop a procedure that extracts a network structure from the general LP formulated MCFP. Finally, we consider how the special structure of the mutual capacity constraints is exploited. Results of comupational comparison between our solver and a general interior point solver are also included.

• 한국경영과학회지
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• 제31권3호
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• pp.11-25
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• 2006

Space may be a scarce resource in manufacturing shops, warehouses, freight terminals, and container terminals. This Paper discusses how to locate temporary storage Inventories In limited storage areas. A typical inventory is delivered from the location of the preceding process to the storage area and stored In the storage area during the certain period of time. And it may be relocated from the storage position to another. Finally. it is delivered from the final storage area to the location of the next process. Because this logistic process for an inventory requires handling activities, transportation activities, and storage spaces, the limitation in capacities of handling equipment, transportation equipment, and storage space must be considered when allocating spaces to the inventory. This problem Is modeled as a multicommodity minimal cost flow problem. And a heuristic algorithm for the Problem is proposed. Numerical experiments are presented to validate the mathematical model and the heuristic algorithm.

• Management Science and Financial Engineering
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• 제6권2호
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• pp.29-45
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• 2000

We consider the design of a two-level telecommunication network having logical full-mesh/star topology, with the implementation of conduit systems taken together. The design problem is then viewed as consisting of three subproblems: locating hub facilities, placing a conduit network, and installing cables therein to configure the logical full-mesh/star network. Without partitioning into subproblems as done in the conventional approach, the whole problem is directly dealt with in a single integrated framework, inspired by some recent successes with the approach. We successfully formulate the problem as a variant of the classical multicommodity flow model for the fixed charge network design problem, aided by network augmentation, judicious commodity definition, and some flow restrictions. With our optimal model, we solve some randomly generated sample problems by using CPLEX MIP program. From the computational experiments, it seems that our model can be applied to the practical problem effectively.

• 한국경영과학회지
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• 제25권1호
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• pp.67-84
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• 2000

In this paper, we address a network design problem including the decision of hub facility locatiions which is typically found in a communicatio and a transportation network design studies. Due to the administrative and the geographical restrictions, it is common to assume that each user should be assigned to only one hub facility. To construct such a network, three types of network costs should be considered: the fixed costs of establishing the hubs and the arcs in the network, and the variable costs associated with transversing the network. The complex problem is formulated as a mixed IP embedding a multicommodity flow problem. Exploiting its special structure, a dual-based heuristic is then developed, which yields near-optimal design plans. The test results indicate that the heuristic is an effective way to solve this computationally complex problem.

• 한국경영과학회지
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• 제32권3호
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• pp.63-80
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• 2007

This study is a generalization of 'stable dynamics' recently suggested by Nesterov and de Palma[29]. Stable dynamics is a new model which describes and provides a stable state of congestion in urban transportation networks. In comparison with user equilibrium model that is common in analyzing transportation networks, stable dynamics requires few parameters and is coincident with intuitions and observations on the congestion. Therefore it is expected to be an useful analysis tool for transportation planners. An equilibrium in stable dynamics needs only maximum flow in each arc and Wardrop[33] Principle. In this study, we generalize the stable dynamics into the model with multiple traffic classes. We classify the traffic into the types of vehicle such as cars, buses and trucks. Driving behaviors classified by age, sex and income-level can also be classes. We develop an equilibrium with multiple traffic classes. We can find the equilibrium by solving the well-known network problem, multicommodity minimum cost network flow problem.

• 정보학연구
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• 제3권2호
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• pp.73-85
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• 2000

본 논문에서는 여러가지 상이한 메세지를 전송하는 정보통신 네트워크의 효율적인 해법을 개발하였다. 이 문제는 네트워크 이론에서의 전형적인 다품종 네트워크로의 전환이 가능하다. 이러한 문제는 문제의 크기에 따라 계산의 복잡도가 지수적으로 증가하는 대표적인 NP-완전문제이다. 본 논문에서 개발된 해법은 전통적인 라그랑지 이완법을 보완한 것으로 다음과 같이 구성된다. 우선 우수한 초기 실현가능해(good initial feasible solution)를 얻을 수 있는 휴리스틱 방법을 개발하고 초기 실현가능해가 얻어지면 이를 이용하여 초기 쌍대변수(이완된 제약식에 붙게되는 라그랑지 승수)를 추정한다. 대개의 경우 쌍대 변수를 임의로 0으로 설정하고 해법을 수행하는데, 이 경우 쌍대 최적해와의 차이가 많이 나게되므로 비효율이 발생할 수 있다. 쌍대 최적해를 얻은 후 원문제의 실현가능조건을 위배하는 경우에는 재할당 방법(re-allocation method)를 통해 원문제의 실현가능조건을 충족하도록 한다. 해법의 성능(효율성) 테스트 결과 저자들이 개발한 해법이 수행속도 면에서 상업용 팩키지와 기존의 효율적인 해법들에 비하여 매우 우수하다는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 해법은 최적해를 보장하지 않지만 최적해와의 차이가 평균 2% 미만의 근사 최적해를 얻을 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제23권6호
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• pp.115-125
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• 2005

열차 노선 계획이란 수요를 만족하기 위해 어떤 경로를 통해 어느 정도의 운행 횟수(frequency)로 열차를 투입할 것인가를 결정하는 문제이다. 지금까지 열차노선계획에 관한 대부분의 연구들은 몇 개의 후보 노선들과 링크별 최소요구 운행 횟수가 주어졌다고 가정하고, 그것으로부터 최적의 노선계획을 설정하였다. 여기서 링크별 최소 요구 횟수 란 OD수요로부터 구한 링크별 통과 수요량(traffic load)을 다시 열차 좌석 용량으로 나눈 값인데, 이러한 계산법은 노선상의 경로에 있는 모든 역에서 열차가 정차한다는 가정에 기반하고 있다. 본 연구는 후보 노선과 최소 요구 운행 횟수를 미리 설정하지 않고, 최적의 시종착 정차 패턴과 운행횟수를 모델로부터 직접 구하는 최적화 모형을 제시한다. 특히 이 모형은 최적화된 여러 가지 노선들의 정차 패턴까지 구할 수 있는 모형이라는 점에서 개선된 모형이라 할 수 있다. 본 연구에서는 이 모형을 다양한 정차 패턴으로 운행되고 있는 한국철도의 경부선. 호남선의 고속열차 노선계획에 적용하여 현실에 적합한 정차패턴과 운행횟수를 가진 열차노선계획이 수립됨을 확인하였다.