• 제목/요약/키워드: Optimal transportation planning

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동적 프로그래밍을 이용한 최적복합운송 알고리즘 (An Optimal Intermodal-Transport Algorithm using Dynamic Programming)

  • 조재형;김현수;최형림;박남규;김소연
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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    • pp.95-108
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    • 2006
  • 본 논문은 수출입 컨테이너 화물의 국제물류에 대한 최적의 복합운송 경로를 도출하기 위한 동적 프로그램 알고리즘을 제시한다. 현재 3자물류 시장의 급부상, 운송업계의 경쟁가열화, 운송경로의 다양화 및 글로벌화가 추구되면서 복합운송을 고려한 수송계획의 효율화가 필요한 실정이다. 그러므로 2가지 이상의 운송수단을 이용하는 복합운송의 특징을 살펴보고, 운송비용과 운송시간을 고려한 WCSPP(Weighted Constrained Shortest Path Problem) 모형을 제시한다. 본 모형을 통해 도출된 목적함수 결과값을 이용하여 실행가능영역을 설정한 뒤, 동적 프로그래밍(Dynamic Programming)중 하나인 Label Setting 알고리즘을 응용하여, 두가지 목적함수를 동시에 만족할 수 있는 파레토 최적해를 도출하였다. 또한 본 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해 가지치기 규칙을 함께 제안한다. 본 알고리즘을 부산에서 출발하여 로테르담까지 도착하는 실제 운송경로에 적용하였으며, 단일운송수단 및 기존의 복합운송 경로와 비교해 봄으로써 운송비용 및 운송시간의 절감효과를 정량적으로 측정하였다.

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시뮬레이션에 의한 부산항만 운송과정의 분석에 관하여 (On the Analysis of Transportation Process of Pusan Port)

  • 박계각
    • 한국항해학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.101-127
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    • 1986
  • Transportation provides an infrastructure vital to economic growth, and it is an integral part of production . As a port is the interface between the maritime transport and domestic transport sectors, it certainly plays a key role in any economic development. Therefore, it is doubtless that inadequacy of a nation's port will depress the level of throughput, to the level where it fails to meet the target set by the national economic planning schemes. Korea is surrounded by the seas and the economic structure of Korea consists of processing trades, so that it cannot be overstated that substantial economy in maritime transport coasts can be achieved through the improvement of the port transport system. This paper treats the transportation process in Pusan Port by Queueing Simulation method, and the reasonable size of Pusan Port is suggested from the point of view of efficiency maximization. The results of the analysis are summarized as follows; 1) the utility rate is 47.91 percents in general piers, 85-52 percents in container piers, and waiting time 5.2hrs, in general piers, 0.8 hrs, in container piers, and the probability of maximum queue length 12 ships in general piers, 2 ships in container piers, and the probability of waiting is 44 percents in general piers, 8 percents in container pier. 2) in general piers, the improvement of app. 30 percents in port capacity is desirable for operating effectively concerning the current arrival rate. By introducing the traffic control ion container piers, there is no apparent necessity of port investment, but I is expected to reduce invisible congestion occurred along the waiting line. 3) On Pusan Port, the optimal utility rate and the optimal arrival rate for reducing waiting time are 3.5 to 4.0(hrs./ship) in general piers, 5.1 to 6.0(hrs./ship) in container piers.

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공급사슬상의 분산 제조 시스템의 통합생산계획에 관한 연구 (A Study on Integrated Production Planning of Distributed Manufacturing Systems on Supply Chain)

  • 고도성;양영철;장양자;박진우
    • 산업공학
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    • 제13권3호
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    • pp.378-387
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    • 2000
  • As the globalization of manufacturing companies continues, the scope of dependence between these companies and distributors, and other suppliers are growing very rapidly since no one company manufactures or distributes the whole product by themselves. And, the need to increase the efficiency of the whole supply chain is increasing. This paper deals with a multi-plant lot-sizing problem(MPLSP) which happens in a decentralized manufacturing system of a supply chain. In this study, we assume that the whole supply chain is driven by a single source of independent demand and many levels of dependent demands among manufacturing systems in the supply chain. We consider setup cost, transportation cost and time, and inventory holding cost as a decision factor in the MPLSP. The MPLSP is decomposed into two sub-problems: a planning problem of the whole supply chain and a lot-sizing problem of each manufacturing system. The supply chain planning problem becomes a pure linear programming problem and a Generalized Goal Decomposition method is used to solve the problem. Its result is used as a goal of the lot-sizing problem. The lot-sizing problem is solved using the CPLEX package, and then the coefficients of the planning problem are updated reflecting the lot-sizing solution. This procedure is repeated until termination criteria are met. The whole solution process is similar to Lagrangian relaxation method in the sense that the solutions are approaching the optimum in a recursive manner. Through experiments, the proposed closed-loop hierarchical planning and traditional hierarchical planning are compared to optimal solution, and it is shown that the proposed method is a very viable alternative for solving production planning problems of decentralized manufacturing systems and in other areas.

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Improved Deep Learning-based Approach for Spatial-Temporal Trajectory Planning via Predictive Modeling of Future Location

  • Zain Ul Abideen;Xiaodong Sun;Chao Sun;Hafiz Shafiq Ur Rehman Khalil
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권7호
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    • pp.1726-1748
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    • 2024
  • Trajectory planning is vital for autonomous systems like robotics and UAVs, as it determines optimal, safe paths considering physical limitations, environmental factors, and agent interactions. Recent advancements in trajectory planning and future location prediction stem from rapid progress in machine learning and optimization algorithms. In this paper, we proposed a novel framework for Spatial-temporal transformer-based feed-forward neural networks (STTFFNs). From the traffic flow local area point of view, skip-gram model is trained on trajectory data to generate embeddings that capture the high-level features of different trajectories. These embeddings can then be used as input to a transformer-based trajectory planning model, which can generate trajectories for new objects based on the embeddings of similar trajectories in the training data. In the next step, distant regions, we embedded feedforward network is responsible for generating the distant trajectories by taking as input a set of features that represent the object's current state and historical data. One advantage of using feedforward networks for distant trajectory planning is their ability to capture long-term dependencies in the data. In the final step of forecasting for future locations, the encoder and decoder are crucial parts of the proposed technique. Spatial destinations are encoded utilizing location-based social networks(LBSN) based on visiting semantic locations. The model has been specially trained to forecast future locations using precise longitude and latitude values. Following rigorous testing on two real-world datasets, Porto and Manhattan, it was discovered that the model outperformed a prediction accuracy of 8.7% previous state-of-the-art methods.

Space syntax 기법을 활용한 Social Path 효과분석 (An Analysis of the Effectiveness of Social Path Using the Space Syntax Technique)

  • 최성택;이향숙;추상호;장진영;김수재
    • 대한교통학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.192-203
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    • 2015
  • 보행자는 일반적인 보행로뿐만 아니라 건물을 통과하거나 넓은 공간을 가로지르는 등의 비정형적인 보행 경로를 통해 다양한 방식으로 이동한다. 본 연구는 이러한 보행 경로를 social path로 정의하여 보행 네트워크의 범주 안에 포함시켜 정의하였다. 기존의 보행 접근성 연구에서는 이러한 보행 경로를 고려하지 못해 대상지의 공간적 위계 수준과 각 가로의 연결성을 올바르게 평가하지 못하였다. 이를 개선하기 위해 본 연구는 대중교통의 요지임과 동시에 상업 시설이 밀집된 서울의 주요 대상지를 선정하여 social path의 효과 분석을 수행하였다. 이를 위해서는 네트워크 공간 분석에서 활용되는 space syntax 기법의 공간 통합도(Integration)를 평가 지표로 설정하였다. 분석 결과, social path로 인해 각 가로의 연결성이 변화됨과 동시에 보행자의 최적 경로가 합리적으로 바뀌는 것으로 나타났다. 특히, 대상지 내부의 주요 가로와 social path의 개선효과가 두드러졌다. 이러한 점을 통해 social path의 연결성이 뛰어나고 보행자의 최적 경로를 보다 현실적으로 구현할 수 있다는 점을 증명하였다.

한강수계 발전용댐 장기 운영계획 수립을 위한 최적화 모형 구축 (Development of Optimization Model for Long-term Operation Planning of the Hydropower Reservoirs in Han River Basin)

  • 이은경;지정원;이재응
    • 한국습지학회지
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    • 제21권spc호
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    • pp.69-79
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    • 2019
  • 우리나라는 60% 이상이 산간지형에 해당하며 수십 년 전부터 이러한 특성을 이용하여 수력발전소를 다수 건설하고 친환경적인 에너지를 생산해왔다. 수력발전은 급변하는 에너지 수급에 대처할 수 있고 낙차를 이용하여 친환경적으로 에너지를 생산한다는 장점이 있으나 댐 설립시 입지 조건에 의해 불가피하게 환경을 훼손해야 하는 경우가 많다. 따라서, 본 연구에서는 기존 발전용댐들의 장기 운영계획을 수립하고자 월별 발전량을 최대화하는 최적 저수지 운영 모형을 개발하였다. 댐 운영 모형은 자원 최적화 분야에서 널리 이용되는 선형계획법을 기반으로 월단위로 1년 운영계획을 수립할 수 있는 형태로 구축하였다. 선형계획법은 목적함수와 제약조건 모두 선형식으로 이루어져야 하지만 발전량 산정식은 비선형식이기 때문에 Taylor Expansion 기법을 활용하여 선형화하였다. 개발된 모형을 검토하기 위해 한강수계에 위치하는 5개 발전용댐을 대상으로2009~2018년의 실적자료와 댐 운영 모형의 결과를 비교, 분석하였다. 결과적으로 발전용댐들의 총 최적 발전량은 총 실적 발전량보다 약 10~37% 정도 향상된 결과를 나타내었다.

철도분야 지능형교통체계 세부추진전략 수립연구 (A Study on the Railway Intelligent Transportation System, Developed Detailed Research Strategy)

  • 이준;진일경;문대섭;엄진기
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.614-620
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    • 2011
  • Railway intelligent transportation systems and related Ministry of Land and rail operating agency's railway informatization planning of information technology, effective through the use of management strategies to establish or run to support the systematic informatization investment that you want to execute work in progress, during and yet the institutional informatization of operations mainly in the form of efficiency is Chinhae. Accordingly, in order to promote the details of the final challenge of providing real-time information and the usefulness of this information collection is clearly for the railway sector by function of the components is necessary to distinguish. In this paper, the details of the plan goals, promoting convenient rail-based real-time information, to promote optimal gohyoeuleul railways, railway safety and comfort, was defined as three. Selection of each goal, because the direction of vision and ITS around the railroad center of road users by highlighting the benefits of the railroad's traffic information center user switching, real-time delivery of information diversity (enhanced content) that can increase the capacity of line train operating systems, enhancing the safety management system introduced in the monitoring system and is a railroad crossing. Because urban railway project in accordance with the goal of decreasing the annual rate of the train support, and the average passenger wait time savings, increased future demand for railway, rail safety, including securing the expected effects may occur.

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다중 평가지표 기반의 버스노선 스케치 방법론 적용 연구: 세종시 버스노선 사례를 중심으로 (A Study on the Application of Bus Route Sketch Methodology Based on Multiple Evaluation Indicators: Focusing on a Bus Line in Sejong)

  • 장준용;김성후
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.50-68
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 버스노선의 설계 및 운영 단계에서 노선조정 활용을 위한 버스노선 스케치 방법론(Bus Route Sketch, BRS)을 개발하고, 그 적용 가능성을 제시하는데 있다. BRS 방법론은 버스 서비스의 공급자와 이용자를 모두 만족할 수 있는 버스노선 경로를 설계하기 위해 (1)적정 교통존의 설정, (2)설정된 교통존과 경로조합 방법론을 이용한 버스 운행경로 조합의 생성, 그리고 (3)노선버스 서비스 공급자와 이용자 측면의 다중 평가지표를 이용한 대안 운행경로의 평가와 순위결정으로 구성된다. 제시한 방법론을 적용한 결과, 공급자 관점에서 평가점수는 8.83에서 9.50으로 향상되고 이용자 관점에서 평가점수는 7.13에서 9.89까지 향상되는 바람직한 결과를 도출하였다. 본 BRS 방법론은 노선 계획 및 운영과정에 적합하도록 설계 및 개발되었기 때문에 운영 중인 버스노선의 평가와 조정 그리고 노선설계의 실무에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

ATIS 체계 구축을 위한 출발지와 도착지의 경로 인지 특성 반영 확정적 사용자 최적통행배정 모형 (A Deterministic User Optimal Traffic Assignment Model with Route Perception Characteristics of Origins and Destinations for Advanced Traveler Information System)

  • 신성일;손기민;이창주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.10-21
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    • 2008
  • Wardrop(1952)의 확정적 사용자최적원리(Deterministic User Optimal Principle)에 의한 사용자의 통행행태는 교통망의 상황에 대하여 완전한 정보가 존재한다는 가정을 기반으로 하고 있다. 따라서 확정적 사용자최적원리에 따르면 사용자는 출발지와 도착지를 연결하는 최적경로를 선택하며, 사용자가 경로를 임의로 변경하여 통행비용을 줄일 수 없는 균형 상태에 도달함을 의미한다. 운전자의 통행경로선택기준은 다양하게 생각될 수 있으나, 일반적으로 확정적 사용자최적원리에서 운전자는 최소의 통행시간이 소요되는 경로를 선택한다. 그러나 현실의 교통망에서 발생하는 운전자의 통행행태는 통행시간으로 경로를 선택하지 않는 경향이 빈번하게 목격되며, 확정적 사용자최적원리에서처럼 통행시간만을 경로선택의 기준으로 적용하는 모형은 비합리적인 통행행태를 유도할 가능성이 높다. 이에 본 연구는 운전자의 경로를 인지하는 행태를 보다 현실적으로 모사하는 확정적 최적통행배정모형을 제안한다. 이를 위해 모형을 사용자가 경로를 결정함에 있어 출발지와 도착지에서 경로를 인지하는 일반적인 특성으로 통행시간 정보뿐만 아니라 도로주행 조건, 출발지와 도착지에 대한 교통망 정보의 유무 등을 동시에 반영한다고 가정한다. 또한 본 연구는 출발지를 기준으로 하는 통행을 전개하는 전방탐색기법과 도착지를 기준으로 통행을 후퇴하는 후방탐색기법을 동시에 수식과 알고리즘에 반영하여 사용자의 경로인지특성을 반영하는 노력이 주 내용이다.

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저상버스 노선선정 방안에 관한 연구 -전라북도 사례를 중심으로- (A Study on Low-Floor Bus Routes Selection - Focused on the Case of Jeollabuk-Do -)

  • 이창현;김상엽;최재성
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.73-85
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    • 2014
  • 초고령사회에 근접함에 따라 교통약자의 수는 더불어 증가하고 있는 추세로 여러 국가들은 교통약자의 이동편의를 위해 저상버스를 도입을 적극 추진 중이다. 우리나라 저상버스는 도입은 시내버스 중 30%를 도입하려 하고 있지만 저상버스 노선 운영에 대한 계획은 부재한 상황이다. 실제 저상버스 이용 실태조사에서는 이용효율이 높지 않게 나타나고 있어 저상버스 노선선정 방안이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 국내 교통약자의 통행특성을 분석하고 저상버스 도입에 따른 노선선정 방안을 검토하였다. 전라북도를 대상으로 설문조사를 한 결과 교통약자의 통행목적은 복지와 의료가 주를 이루며, 일주일에 6회 이상 통행하는 비율이 적은 것으로 나타났다. 또한, 이동을 위한 주 교통수단은 37.6%가 버스로 분석되어 교통약자의 편의증진을 위해서는 버스의 개선이 우선적으로 필요한 것으로 나타났다. 수집한 설문조사를 기반으로 교통약자 O-D를 구축하고 저상버스가 우선적으로 도입해야 하는 노선을 선정한 결과 교통약자 밀집지역을 시종점으로 하는 버스노선이 가장 우선적으로 도입되어야 하며, 다음은 시내를 순환하는 노선, 마지막으로 그 외노선 순서로 저상버스를 도입하는 것이 교통약자의 저상버스 이용효율을 최대화 할 수 있는 것으로 분석되었다. 더불어, 인구 200,000명을 기준으로 이상일 경우 고정된 노선을, 이하일 경우 수요응답형 노선을 제공하는 것이 효율과 경제적 측면에서 가장 적절한 저상버스의 도입방안으로 분석되었다. 향후 본 연구에서 도출한 결과는 교통약자의 편의증진을 위한 교통계획 수립의 기반 연구 및 자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.