• 제목/요약/키워드: Shortest path searching

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Analysis on ACO Algorithm for Searching Shortest Path (최단경로 탐색을 위한 ACO 알고리즘의 비교 분석)

  • Choi, Kyung-Mi;Park, Young-Ho
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1354-1356
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    • 2012
  • 최근 ITS(Intelligent Transportation Systems)의 개발과 함께 차량용 내비게이션의 사용이 급증하면서 경로탐색의 중요성이 더욱 가속화되고 있다. 현재 차량용 내비게이션은 멀티미디어 및 정보통신 기술의 결합과 함께 다양한 기능 및 정보를 사용자에게 제공하고 있으며 이러한 기능과 정보를 사용해서 목적지점까지의 최단경로를 탐색하는 것이 내비게이션 시스템의 핵심기능이다. 이러한 경로탐색 알고리즘은 교통시스템, 통신 네트워크, 운송 시스템은 물론 이동 로봇의 경로 설정 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 개미 집단 최적화(Ant Colony Optimization, ACO) 알고리즘은 메타 휴리스틱 탐색 방법으로 그리디 탐색(Greedy Search)뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순환 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 개미 집단 최적화(ACO) 알고리즘이 기존의 경로 탐색 알고리즘으로 알려진 Dijkstra 보다 최단경로 탐색에 있어서 더 적합한 알고리즘이라는 것을 설명하고자 한다.

RDBMS based Efficient Method for Shortest Path Searching over Large Graphs using K-degree Index Table (대용량 그래프에서 k-차수 인덱스 테이블을 이용한 RDBMS 기반의 효율적인 최단 경로 탐색 기법)

  • Hong, Jihye;Han, Yongkoo;Lee, Young-Koo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.1186-1188
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    • 2013
  • 최근 소셜 네트워크의 등장과 기술의 발달로 인해 빅 데이터가 등장하였다. 특히, 소셜 네트워크나 웹 데이터 등과 같은 빅 데이터를 이용하는 애플리케이션이 많아지고 있다. 이러한 그래프 데이터는 크기가 매우 방대하여 인-메모리 기법을 통해 연산하기 어렵다. 최근 대용량 그래프 상에서 효율적인 최단 경로 탐색을 위해 부분 최단 경로를 저장하는 인덱스 테이블을 활용한 기법이 제안되었으나, 인덱스 참조율을 고려하지 않아 비효율적이다. 본 논문에서는 인덱스 참조율이 높은 노드의 차수를 이용한 k-차수 인덱스 테이블을 이용한 효율적인 최단 경로 탐색 기법을 제안한다. 실험을 통하여 제안하는 기법이 거리 기반 인덱스를 이용한 기존의 기법에 비해 약 12% 정도 성능이 향상됨을 보였다.

Shortest Path Finding for k-Nearest Neighbor Searching in Road Network Databases (도로 네트워크에서 k-최근접 이웃 검색을 위한 최단 경로 탐색)

  • Shin, Sung-Hyun;Lee, Sang-Chul;Kim, Sang-Wook
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.336-339
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최단 경로 탐색 및 거리 계산의 필요성을 가지고 근사 인덱싱 방법의 후처리 부분을 제안한다. 근사 인덱싱 방법이란 오프라인에서 네트워크 공간상의 객체들을 유클리드 공간 상의 절대 좌표로 사상하여 인덱싱한 후, k-최근접 이웃 질의를 처리하는 방법이다. 그러나 기존 연구는 질의 점으로부터 각 정적 객체까지의 경로를 탐색해주지 않을 뿐만 아니라 착오 기각이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 질의 점으로부터 k개의 정적 객체까지의 경로를 효과적으로 탐색할 수 있는 방법을 제안한다. 또한, 이 방법을 통하여 착오 기각 역시 완화시킬 수 있는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안하는 방법이 기존 경로 탐색 기법들에 비해 노드 탐색 횟수 및 실행 성능이 크게 향상시킨 것으로 나타났다.

Finding a Minimum Fare Route in the Distance-Based System (거리비례제 요금부과에 따른 최소요금경로탐색)

  • Lee, Mee-Young;Baik, Nam-Cheol;Nam, Doo-Hee;Shin, Seon-Gil
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • 제22권6호
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    • pp.101-108
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    • 2004
  • The new transit fare in the Seoul Metropolitan is basically determined based on the distance-based fare system (DBFS). The total fare in DBFS consists of three parts- (1) basic fare, (2) transfer fare, and (3) extra fare. The fixed amount of basic fare for each mode is charged when a passenger gets on a mode, and it proceeds until traveling within basic travel distance. The transfer fare may be added when a passenger switches from the present mode to another. The extra fare is imposed if the total travel distance exceeds the basic travel distance, and after that, the longer distance the more extra fare based on the extra-fare-charging rule. This study proposes an algorithm for finding minimum fare route in DBFS. This study first exploits the link-label-based searching method to enable shortest path algorithms to implement without network expansion at junction nodes in inter-modal transit networks. Moreover, the link-expansion technique is adopted in order for each mode's travel to be treated like duplicated links, which have the same start and end nodes, but different link features. In this study, therefore, some notations associated with modes can be saved, thus the existing link-based shortest path algorithm is applicable without any loss of generality. For fare calculation as next steps, a mathematical formula is proposed to embrace fare-charging process using search process of two adjacent links illustrated from the origin. A shortest path algorithm for finding a minimum fare route is derived by converting the formula as a recursive form. The implementation process of the algorithm is evaluated through a simple network test.

Performance Evaluation of Different Route Planning Algorithms in the Vehicle Navigation System (차량 항법 시스템의 경로 탐색을 위한 탐색 알고리즘들의 성능 비교)

  • Lee, Jae-Mu;Kim, Jong-Hoon;Jeon, H.-Seok
    • Journal of The Korean Association of Information Education
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    • 제2권2호
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    • pp.252-259
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    • 1998
  • Vehicle navigation systems employ a certain route planning algorithm that provides the shortest path between the starting point and the destination point. The performance of a given route planning algorithm is measured through the degree of optimal route selection and the time cost to complete searching an optimal path. In this paper, various route planning algorithms are evaluated through computer simulation based on a real digital map database. Among those algorithms evaluated in this paper, the Modified Bi-directional A${\ast}$ algorithm is found to be the best algorithm for use in vehicle navigation systems.

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A Study of Routing based on Adjacency Matrix in Ad hoc Networks (애드 혹 네트워크에서 인접 행렬 기반의 라우팅 연구)

  • Lee, Sung-Soo;Kim, Jeong-Mi;Park, Hee-Joo;Kim, Chong-Gun
    • The KIPS Transactions:PartC
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    • 제15C권6호
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    • pp.531-538
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    • 2008
  • With the dynamic and mobile nature of ad hoc networks, links may fail due to topology changes. So, a major challenge in ad hoc network is dynamically to search paths from a source to destination with an efficient routing method, which is an important issue for delay-sensitive real-time application. The main concerns of graph theory in communications are finding connectivity and searching paths using given nodes. A topology of the nodes in ad hoc networks can be modeled as an adjacency matrix. In this paper, based on this adjacency matrix, we propose new path search algorithms using a sequence of matrix calculation. The proposed algorithms can search paths from a destination to a source using connectivity matrix. Two matrix-based algorithms for two different purposes are proposed. Matrix-Based Backward Path Search(MBBS) algorithm is designed for shortest path discovery and Matrix-Based Backward Multipath Search(MBBMS) algorithm is for multipath search.

Low Complexity MIMO System Using Minimum Distance Searching Algorithm (MDSA) with Linear Receiver (최소거리탐지 알고리즘(MDSA)을 이용한 ML 탐지 MIMO 시스템 연구)

  • Kwon, Oh-Ju
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • 제32권4C호
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    • pp.462-467
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    • 2007
  • This paper proposes Minimum Distance Searching Algorithm (MDSA) which reduces the computational complexity (CC) of the ML, the kind of Spatial Multiplexing (SM) MIMO system. The MDSA searchs candidate symbols with a starting symbol, which is called reference bits. We used the linear receiver of MIMO techniques to find a starting symbol. The MDSA searchs the shortest path to a transmitted symbol using reference bits and Minimum Distance(MD) concept. The CC of MDSA is reduced to the 0.21% to the ML as the transmit antennas is 4 in 16QAM. The simulation result shows the BER of MDSA is nearly same to the BER of ML as the transmit antennas is 2 and the receive antennas is 3 in 16QAM and slightly degraded to the BER of ML as the transmit antennas is 4 and the receive antennas is 6 in QPSK.

A schedule-based Public Transit Routing Algorithm for Finding K-shortest Paths Considering Transfer Penalties (환승 저항을 고려한 운행시간표 기반 대중교통 다중 경로 탐색 알고리즘)

  • Jeon, Inwoo;Nam, Hyunwoo;Jun, Chulmin
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • 제17권3호
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    • pp.72-86
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    • 2018
  • Schedule-based public transit routing algorithm computes a single route that calculated minimum travel time using the departure and arrival times for each stop according to vehicle operation plan. However, additional factors such as transfer resistance and alternative route choice are not reflected in the path finding process. Therefore, this paper proposes a improved RAPTOR that reflected transfer resistance and multi-path searching. Transfer resistance is applied at the time of transfer and different values can be set according to type of transit mode. In this study, we analyzed the algorithm's before and after results compared with actual route of passengers. It is confirmed that the proposed algorithm reflects the various route selection criteria of passengers.

Design of Operator for Searching Trip Time Dependent Shortest Path in a Road Network (도로 네트워크 환경에서 운행 시간을 고려한 최단 경로 탐색 연산자 설계)

  • Lee, Dong-Gyu;Lee, Yang-Koo;Jung, Young-Jin;Ryu, Keun-Ho
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.51-54
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    • 2005
  • 최근 도로 네트워크 환경에서 날로 증가하는 교통 수요를 충족시키고 각종 교통 문제를 해결하기 위해서 지능형교통시스템(ITS, Intelligent Transportation System)을 적용하고 있다. 특히, 첨단교통정보 시스템(ATIS, Advanced Traveler Information System)은 개별 차량의 주행을 최적화시키는 시스템으로서 운전자에게 출발지에서 목적지까지 빠르고 쾌적한 주행경로를 제공하는 차량 경로계획 수립을 제공한다. 하지만 이러한 시스템은 도로 구간의 비용으로 정적인 값을 이용하므로 동적으로 변화하는 구간 비용을 가지고 도로 네트워크에서 최단 경로를 제공하기는 어렵다. 따라서, 이 논문에서는 교통 혼잡을 고려한 최단 경로 탐색 연산자를 제안한다. 제안된 연산자는 현재 시간 비용과 과거의 시간 비용 변화 량을 더하여 출발지에서 목적지까지 경로를 탐색하는데 이용한다. 이러한 방법은 시간에 따라 변화하는 도로의 상황을 반영하며 출발지에서 목적지까지의 최단 경로뿐만 아니라 예상 도착 시간을 추정할 수 있다. 또한 제안된 연산자는 효율적인 도로 이용, 물류비용 감소, 응급 상황 대체, 연료 절약 및 환경 오염 감소 등의 장점을 가지며 첨단교통정보시스템에서 응용 될 수 있다.

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The Optimization path searching Method Development for Destination (목적지를 고려한 최적 경로탐색 기법 개발)

  • Ham Young-Kug;Kim Tae-Eun
    • Journal of Digital Contents Society
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    • 제6권1호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • In this paper, we propose the new technique to compute the optimal route by considering the direction of distribution vehicles and the location for delivery, developing the algorithm of the shortest route to approach the location as applying the gemetic algorithm. This approach makes it possible for us to find the best route even under itineraries which include many destinations. Lively studies are currently in progress on the development of vehicle navigation software, combining PDA GPS, and electronic maps. Many web-sites are providing a varier of services which use electronic maps. Popular among these services is one that computes the optimal route between two positions that a user inputs. This service of computing the optimal route plays an important role in distribution industries such as home-delivery. For the distribution system. the construction of a vehicle regulation system enables us to calculate and manipulate the optimal route for distribution vehicles, to enhance the efficiency in making use of vehicles and labor, and to reduce costs.

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