• Title/Summary/Keyword: The Fixed Charge Transportation Problem

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Fixed Charge Transportation Problem and Its Uncertain Programming Model

  • Sheng, Yuhong;Yao, Kai
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • v.11 no.2
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    • pp.183-187
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    • 2012
  • In this paper, we study the fixed charge transportation problem with uncertain variables. The fixed charge transportation problem has two kinds of costs: direct cost and fixed charge. The direct cost is the cost associated with each source-destination pair, and the fixed charge occurs when the transportation activity takes place in the corresponding source-destination pair. The uncertain fixed charge transportation problem is modeled on the basis of uncertainty theory. According to inverse uncertainty distribution, the model can be transformed into a deterministic form. Finally, in order to solve the uncertain fixed charge transportation problem, a numerical example is given to show the application of the model and algorithm.

Solving Nonlinear Fixed Charge Transportation Problem by Spanning Tree-based Genetic Algorithm (신장트리 기반 유전자 알고리즘에 의한 비선형 fcTP 해법)

  • Jo, Jung-Bok;Ko, Suc-Bum;Gen, Mitsuo
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.32 no.8
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    • pp.752-758
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    • 2005
  • The transportation problem (TP) is known as one of the important problems in Industrial Engineering and Operational Research (IE/OR) and computer science. When the problem is associated with additional fixed cost for establishing the facilities or fulfilling the demand of customers, then it is called fixed charge transportation problem (fcTP). This problem is one of NP-hard problems which is difficult to solve it by traditional methods. This paper aims to show the application of spanning-tree based Genetic Algorithm (GA)approach for solving nonlinear fixed charge transportation problem. Our new idea lies on the GA representation that includes the feasibility criteria and repairing procedure for the chromosome. Several numerical experimental results are presented to show the effectiveness of the proposed method.

An Efficient Evolutionary Algorithm for the Fixed Charge Transportation Problem (고정비용 수송문제를 위한 효율적인 진화 알고리듬)

  • Soak, Sang-Moon;Chang, Seok-Cheoul;Lee, Sang-Wook;Ahn, Byung-Ha
    • Journal of Korean Institute of Industrial Engineers
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    • v.31 no.1
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    • pp.79-86
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    • 2005
  • The transportation problem (TP) is one of the traditional optimization problems. Unlike the TP, the fixed charge transportation problem (FCTP) cannot be solved using polynomial time algorithms. So, finding solutions for the FCTP is a well-known NP-complete problem involving an importance in a transportation network design. So, it seems to be natural to use evolutionary algorithms for solving FCTP. And many evolutionary algorithms have tackled this problem and shown good performance. This paper introduces an efficient evolutionary algorithm for the FCTP. The proposed algorithm can always generate feasible solutions without any repair process using the random key representation. Especially, it can guide the search toward the basic solution. Finally, we performed comparisons with the previous results known on the benchmark instances and could confirm the superiority of the proposed algorithm.

A Study on the Bi-level Genetic Algorithm for the Fixed Charge Transportation Problem with Non-linear Unit Cost (고정비용과 비선형 단위운송비용을 가지는 수송문제를 위한 이단유전알고리즘에 관한 연구)

  • Sung, Kiseok
    • Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society
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    • v.41 no.4
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    • pp.113-128
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    • 2016
  • This paper proposes a Bi-level Genetic Algorithm for the Fixed Charge Transportation Problem with Non-linear Unit Cost. The problem has the property of mixed integer program with non-linear objective function and linear constraints. The bi-level procedure consists of the upper-GA and the lower-GA. While the upper-GA optimize the connectivity between each supply and demand pair, the lower-GA optimize the amount of transportation between the pairs set to be connected by the upper-GA. In the upper-GA, the feasibility of the connectivity are verified, and if a connectivity is not feasible, it is modified so as to be feasible. In the lower-GA, a simple method is used to obtain a pivot feasible solution under the restriction of the connectivity determined by the upper-GA. The obtained pivot feasible solution is utilized to generate the initial generation of chromosomes. The computational experiment is performed on the selected problems with several non-linear objective functions. The performance of the proposed procedure is analyzed with the result of experiment.

The Development of GA with Priority-based Genetic Representation for Fixed Charge Transportation Problem (고정비용 수송문제를 위한 우선순위기반 유전자 표현법을 이용한 유전 알고리즘 개발)

  • Kim, Dong-Hun;Kim, Jong-Ryul;Jo, Jung-Bok
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.793-796
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    • 2008
  • 본 논문은 생산 물류 시스템최적화의 실현에 가장 대표적인 생산수송계획문제인 수송문제(TP: Transportation Problem)에 고정비용을 고려한 고정비용 수송문제(fcTP: Fixed charge Transportation Problem)를 다룬다. 특히 NP-hard문제로 널리 알려진 TP에서 수송량에 비례하는 가변비용과 함께 추가적으로 모든 경로에서 발생하는 고정비용을 함께 고려한 fcTP를 다룬다. 따라서 이러한 fcTP를 해결하기 위해 메타 휴리스틱기법 중에 가장 널리 이용되고 있는 유전 알고리즘(CA: Genetic Algorithm)을 이용한 해법을 제시하고자 한다. 본 논문에서는 CA를 이용해 고정비용 수송문제의 해를 우선순위기반 유전자 표현법을 이용해 fcTP에 적용해 보고 수치 실험을 통해 그 성능에 대한 연구를 한다.

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Evolutionary Network Optimization: Hybrid Genetic Algorithms Approach

  • Gen, Mitsuo
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.195-204
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    • 2003
  • Network optimization is being increasingly important and fundamental issue in the fields such as engineering, computer science, operations research, transportation, telecommunication, decision support systems, manufacturing, and airline scheduling. Networks provide a useful way to modeling real world problems and are extensively used in practice. Many real world applications impose on more complex issues, such as, complex structure, complex constraints, and multiple objects to be handled simultaneously and make the problem intractable to the traditional approaches. Recent advances in evolutionary computation have made it possible to solve such practical network optimization problems. The invited talk introduces a thorough treatment of evolutionary approaches, i.e., hybrid genetic algorithms approach to network optimization problems, such as, fixed charge transportation problem, minimum cost and maximum flow problem, minimum spanning tree problem, multiple project scheduling problems, scheduling problem in FMS.

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The Comparison of Genetic Representation methods for Solving The Fixed Charge Non-linear Transportation Problems (고정비용 비선형 수송문제 해결을 위한 유전자 표현법들의 성능 비교)

  • Jang, Ji-Hoon;Kim, Byung-Ki;Kim, Jong-Ryul;Jo, Jung-Bok
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.969-972
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    • 2007
  • 수송문제는 산업공학 및 전자계산학 분야에서 중요한 문제 중의 하나로 인식된다. 수송문제가 시설을 수립하거나 고객들의 요구를 이행하기 위한 추가적인 고정 비용과 연관될 때, 이를 고정비용을 고려한 비선형 수송문제(Fixed Charge Non-linear Transportation Problem)라 한다. 고정비용을 고려한 비선형 수송문제는 한 종류의 상품을 다수의 공급처에서 다수의 수급처로 수송할 때, 수송비용과 고정비용이 최소가 되도록 수송량을 결정하는 문제이다. 본 논문에서는 이 비선형 수송문제에 가장 많이 쓰이는 메타 휴리스틱 방법들 중 유전 알고리즘을 이용한 해법을 제시한다. 유전 알고리즘을 적용함에 있어서 가장 중요한 것 중에 하나는 해의 유전자표현을 어떻게 나타낼 것인가 인데, 본 논문에서는 수송문제의 해를 걸침나무로 표현할 수 있다는 점에 착안하여 유전자 표현법들을 수송문제에 적용해 보고 수치 실험을 통해 그 성능에 대한 비교를 한다.

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The Comparison of Genetic Representations for the Fixed Charge Non-linear Transportation Problems (고정 비용 비선형 수송문제를 위한 유전자 표현법들의 비교 연구)

  • Kim, Byung-Ki;Jang, Ji-Hoon;Kim, Jong-Ryul;Jo, Jung-Bok
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.371-374
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    • 2007
  • 본 논문에서는 고정 비용을 고려한 비선형 수송문제(Fixed Charge Non-linear Transportation Problem)에 대해 다룬다. 이는 한 종류의 상품을 다수의 공급처에서 다수의 수급처로 수송할 때, 총 수송비용과 고정 비용이 최소가 되도록 각 공급처와 수급처 간의 수송량을 결정하는 문제이다. 현재 비선형 수송문제에 대한 다양한 해법들이 제안되고 있으며 그 중에서도 메타 휴리스틱을 이용한 해법들이 가장 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 메타 휴리스틱 방법들중에 가장 널리 이용되고 있는 유전 알고리즘을 이용한 해법을 제시하고자 한다. 유전 알고리즘을 적용함에 있어서 제일 첫 관문은 해의 유전자표현을 어떻게 나타낼 것인가이다. 본 논문에서는 수송문제의 해를 걸침나무로 표현할 수 있다는 점 에 착안하여 다양한 트리 표현법을 수송문제에 적용해 보고 수치 실험을 통해 그 성능에 대한 비교 연구를 한다.

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On a New Evolutionary Algorithm for Network Optimization Problems (네트워크 문제를 위한 새로운 진화 알고리즘에 대하여)

  • Soak, Sang-Moon
    • Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society
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    • v.32 no.2
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    • pp.109-121
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    • 2007
  • This paper focuses on algorithms based on the evolution, which is applied to various optimization problems. Especially, among these algorithms based on the evolution, we investigate the simple genetic algorithm based on Darwin's evolution, the Lamarckian algorithm based on Lamark's evolution and the Baldwin algorithm based on the Baldwin effect and also Investigate the difference among them in the biological and engineering aspects. Finally, through this comparison, we suggest a new algorithm to find more various solutions changing the genotype or phenotype search space and show the performance of the proposed method. Conclusively, the proposed method showed superior performance to the previous method which was applied to the constrained minimum spanning tree problem and known as the best algorithm.

An Adaptive Evolutionary Algorithm Applied to the Fixed Charge Transportation Problem (고정비용 수송문제에 적용된 적응형 진화 알고리즘)

  • Soak, Sang-Moon;Lee, Hong-Girl
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.121-124
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고정비용수송문제와 같은 다양한 네트워크 최적화 문제들에 적용될 수 있는 새로운 진화 알고리즘을 소개한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 진화 알고리즘과 비교에서 두가지 다른 특징을 지닌다. 첫째, 해 표현법이 다르다. 초기에, 모든 유전인자 값이 '0'으로 설정된다. 둘째, 각 해들은 일치하는 적합도 값에 따라 일종의 라마크식(Lamarckian) 적응 과정을 수행한다. 제안하는 적응적 진화 알고리즘의 성능을 측정하기 위해 고정비용수송문제에 적용하였으며 또한 동시에 제안하는 알고리즘을 최적화하기 위해 다양한 실험을 수행하였다. 결론적으로, 제안하는 알고리즘은 기존에 고정비용수송문제를 위해 제안된 가장 우수한 알고리즘보다 더 우수한 성능을 보여주었다.

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