• 제목/요약/키워드: Traveling Salesman Problem

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예산 제약을 고려한 다용량 복수 순회구매자 문제 (Heterogeneous Multiple Traveling Purchaser Problem with Budget Constraint)

  • 최명진;이상헌
    • 한국경영과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.111-124
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    • 2010
  • In the last decade, traveling purchaser problem (TPP) has received some attention of the researchers in the operational research area. TPP is a generalization of the well-known traveling salesman problem (TSP), which has many real-world applications such as purchasing the required raw materials for the manufacturing factories and the scheduling of a set of jobs over some machines, and many others. In this paper we suggest heterogeneous multiple traveling purchaser problem with budget constraint (HMTPP-B) which looks for several cycles starting at and ending to the depot and visiting a subset at a minimum traveling cost and such that the demand for each product is satisfied and the cost spent for purchasing the products does not exceed a given budget threshold. All the past studies of TPP are restricted on a single purchaser. Therefore we randomly generated some instances. CPLEX is used for getting optimal solutions in these experiments.

외판원 문제의 확장된 k-opt 알고리즘 (The Extended k-opt Algorithm for Traveling Salesman Problem)

  • 이상운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.155-165
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    • 2012
  • 본 논문은 지금까지 해결하지 못한 NP-Hard 문제들 중의 하나인 외판원 문제를 해결할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 간선교환 방법을 적용한 발견적 알고리즘이다. 초기해를 구하는 전형적인 방법은 첫 번째 노드부터 가장 인접한 노드를 방문하여 외판원의 경로를 결정하는 방법이다. 본 논문에서는 각 노드의 최소 간선을 선택하여 선택된 간선들 중 최소값을 가진 노드부터 출발하는 Min-Min 방법과 최대값을 가진 노드부터 출발하는 Min-Max 방법을 적용하고 두 방법 중 최소 경로길이를 가진 방법을 초기해로 결정하였다. 초기해로부터 최적해를 구하는 과정은 기존의 2-간선 교환 방법 (2-opt)을 기본적으로 적용하고, 추가로 확장된 3-opt와 4-opt를 제안하였다. 이와 같은 방법을 7개의 실제 데이터들에 적용한 결과 지금까지 알려진 최적해를 빠르고 정확히 구하는데 성공하였다.

A Parallel Branch-and-Bound Method for the Traveling Salesman Problem and Its Implementation on a Network of PCs

  • Shigei, Noritaka;Okumura, Mitsunari;Miyajima, Hiromi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1070-1073
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    • 2002
  • This study presents a parallel branch-and-bound (PBAB) method for traveling salesman problem (TSP). The PBAB method adopts intermediate form of central control and distributed control in terms of the lightness of the master process's role. Compared with fully distributed control, the control scheme involves less concentration of communication on the master. Moreover, in order to reduce the influence of communication, the worker is composed of a computation thread and a communication thread. The multithreadness realizes the almost blocking free communications on the master. We implement the proposed PBAB method on a network of PCs, which consists of one master and up to 16 workers. We experiment five TSP instances. The results shows that the efficiency increases with the problem size.

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비대칭 외판원문제에서 3-Opt를 이용한 효율적인 국지탐색 알고리즘 (An Efficient Local Search Algorithm for the Asymmetric Traveling Salesman Problem Using 3-Opt)

  • 김경구;권상호;강맹규
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제23권59호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • The traveling salesman problem is a representative NP-Complete problem. It needs lots of time to get a solution as the number of city increase. So, we need an efficient heuristic algorithm that gets good solution in a short time. Almost edges that participate in optimal path have somewhat low value cost. This paper discusses the property of nearest neighbor and 3-opt. This paper uses nearest neighbor's property to select candidate edge. Candidate edge is a set of edge that has high probability to improve cycle path. We insert edge that is one of candidate edge into intial cycle path. As two cities are connected. It does not satisfy hamiltonian cycle's rule that every city must be visited and departed only one time. This paper uses 3-opt's method to sustain hamiltonian cycle while inserting edge into cycle path. This paper presents a highly efficient heuristic algorithm verified by numerous experiments.

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Traveling Salesman 문제 해결을 위한 인구 정렬 하이브리드 유전자 알고리즘 (Extended hybrid genetic algorithm for solving Travelling Salesman Problem with sorted population)

  • 유가이올가;나희성;이태경;고일석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.2269-2275
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    • 2010
  • 유전자 알고리즘은 매개변수와 유전자 연산자 그리고 계획과 같은 다양한 요인들에 의해 영향을 받으며, 전통적인 방법을 통한 문제의 해결은 효율적이지만 전체적으로는 실행 가능성의 문제와 결과의 도출에 걸리는 시간의 문제가 있을 수 있다. 이에 따라 전통적인 유전자 알고리즘은 다양한 방법으로 수정 및 적용되어 질 수 있다. 본 연구는 Travelling Salesman 문제를 해결하기 위해 초기에 정렬된 인자를 사용하여 수정된 유전자 알고리즘을 적용하였다. 본 연구를 통한 접근 방법은 초기 문제의 크기를 줄이며 또한 빠른 복합 수렴을 달성하였다. 또한 제안된 방법은 객체지향 접근을 사용한 시뮬레이터를 통해 테스트 되었고 그 결과는 제안된 방법의 타당성을 입증하였다.

회로기판 생산에서의 대형 외판원문제를 위한 경험적 해법의 응용 (An Application of Heuristic Algorithms for the Large Scale Traveling Salesman Problem in Printed Circuit Board Production)

  • 백시현;김내헌
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제20권41호
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    • pp.177-188
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    • 1997
  • This study describes the important information for establishing Human Computer Interface System for solving the large scale Traveling Saleman Problem in Printed Circuit Board production. Appropriate types and sizes of partitioning of large scale problems are discussed. Optimal tours for the special patterns appeared in PCB's are given. The comparision of optimal solutions of non-Euclidean problems and Euclidean problems shows the possibilities of using human interface in solving the Chebyshev TSP. Algorithm for the large scale problem using described information and coputational result of the practical problem are given.

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용량제약이 없는 복수 순회구매자 문제 (Uncapacitated Multiple Traveling Purchaser Problem)

  • 최명진;이상헌
    • 대한산업공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.78-86
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    • 2010
  • The traveling purchaser problem(TPP) is a generalization of the well-known traveling salesman problem(TSP), which has many real-world applications such as purchasing the required raw materials for the manufacturing factories and the scheduling of a set of jobs over some machines, and many others. TPP also could be extended to the vehicle routing problem(VRP) by incorporating additional constraints such as multi-purchaser, capacity, distance and time restrictions. In the last decade, TPP has received some attention of the researchers in the operational research area. However it has not received the equivalent interest as much as TSP and VRP. Therefore, there does not exist a review of the TPP. The purpose of this paper is to review the TPP and to describe solution procedures proposed for this problem. We also introduce the ILP formulation for the multiple TPP(mTPP) which is generalized type of TPP. We compare the system performance according to change from TPP to mTPP.

Greedy-based Neighbor Generation Methods of Local Search for the Traveling Salesman Problem

  • Hwang, Junha;Kim, Yongho
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.69-76
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    • 2022
  • 순회 외판원 문제는 가장 유명한 조합 최적화 문제 중 하나이다. 지금까지 이 문제를 해결하기 위해 많은 메타휴리스틱 탐색 알고리즘들이 제안되어 왔으며, 그중의 하나가 지역 탐색이다. 지역 탐색에 있어서 매우 중요한 요소 중 하나가 이웃해 생성 방법으로 주로 역전(inversion)과 같은 무작위 기반 이웃해 생성 방법들이 사용되어 왔다. 본 논문에서는 4가지의 새로운 그리디 기반 이웃해 생성 방법들을 제안한다. 3가지 방법은 그리디 삽입 휴리스틱을 기반으로 하는데, 선택된 도시들을 하나씩 차례로 현재 가장 좋은 위치로 삽입한다. 나머지 하나는 그리디 회전을 기반으로 한다. 제안된 방법들은 대표적인 지역 탐색 알고리즘인 first-choice 언덕 오르기 탐색과 시뮬레이티드 어닐링에 적용된다. 실험을 통해 제안된 그리디 기반 방법들이 기존의 무작위 기반 방법들보다 성능이 우수함을 확인하였다. 또한 일부 그리디 기반 방법들은 기존의 지역 탐색 기법들보다 더 우수함을 확인하였다.

용량제약이 있는 복수 순회구매자 문제의 휴리스틱 해법 (Heuristic Approach for the Capacitated Multiple Traveling Purchaser Problem)

  • 최명진;이상헌
    • 산업공학
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    • 제24권1호
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    • pp.51-57
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    • 2011
  • The traveling purchaser problem (TPP) is a generalization of the well-known traveling salesman problem (TSP), which has many real-world applications such as purchasing the required raw materials for the manufacturing factories and the scheduling of a set of jobs over some machines, and many others. In the last decade, TPP has received some attention of the researchers in the operational research area. However, all of the past researches for TPP are restricted on a single purchaser (vehicle). It could be the limitation to solve the real world problem. The purpose of this paper is to suggest the capacitated multiple TPP (CMTPP). It could be used in inbound logistics optimization in supply chain management area and many others. Since TPP is known as NP-hard, we also developed the heuristic algorithm to solve the CMTPP.

순회 판매원 문제에서 개미 군락 시스템을 이용한 효율적인 경로 탐색 (Efficient Path Search Method using Ant Colony System in Traveling Salesman Problem)

  • 홍석미;이영아;정태충
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권9호
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    • pp.862-866
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    • 2003
  • 조합 최적화 문제인 순회 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)과 Local Search Heuristic인 Lin-Kernighan(LK) Heuristic[1]을 이용하여 접근하는 것은 최적 해를 구하기 위해 널리 알려진 방법이다. 본 논문에서는 TSP 문제를 해결하기 위한 또 다른 접근법으로 ACS(Ant Colony system) 알고리즘을 소개하고 새로운 페로몬 갱신 방법을 제시하고자 한다. ACS 알고리즘은 다수의 개미들이 경로를 만들어 가는 과정에서 각 에지상의 페로몬 정보를 이용하며, 이러한 반복적인 경로 생성 과정을 통해 최적 해를 발견하는 방법이다. ACS 기법의 전역 갱신 단계에서는 생성된 모든 경로들 중 전역 최적 경로에 속한 에지들에 대하여 페로몬을 갱신한다. 그러나 본 논문에서는 전역 갱신 규칙이 적용되기 전에 생성된 모든 에지에 대하여 페로몬을 한번 더 갱신한다. 이 때 페로몬 갱신을 위해 각 에지들의 발생 빈도수를 이용한다. 개미들이 생성한 전체 에지들의 발생 빈도수를 페로몬 정보에 대한 가중치(weight)로 부여함으로써 각 에지들에 대하여 통계적 수치를 페로몬 정보로 제공할 수 있었다. 또한 기존의 ACS 알고리즘보다 더 빠른 속도로 최적 해를 찾아내며 더 많은 에지들이 다음 번 탐색에 활용될 수 있게 함으로써 지역 최적화에 빠지는 것을 방지할 수 있다.