In general, the line balancing problem is defined as of finding an assignment of the given jobs to the workstations under the precedence constraints given to the set of jobs. Usually, the objective is either minimizing the cycle time under the given number of workstations or minimizing the number of workstations under the given cycle time. In this paper, we present a new type of an assembly line balancing problem which occurs in an electronics company manufacturing home appliances. The main difference of the problem compared to the general line balancing problem lies in the structure of the precedence given to the set of jobs. In the problem, the set of jobs is partitioned into two disjoint subjects. One is called the set of fixed jobs and the other, the set of floating jobs. The fixed jobs should be processed in the linear order and some pair of the jobs should not be assigned to the same workstations. Whereas, to each floating job, a set of ranges is given. The range is given in terms of two fixed jobs and it means that the floating job can be processed after the first job is processed and before the second job is processed. There can be more than one range associated to a floating job. We present a procedure to find an approximate solution to the problem. The procedure consists of two major parts. One is to find the assignment of the floating jobs under the given (feasible) assignment of the fixed jobs. The problem can be viewed as a constrained bin packing problem. The other is to find the assignment of the whole jobs under the given linear precedence on the set of the floating jobs. First problem is NP-hard and we devise a heuristic procedure to the problem based on the transportation problem and matching problem. The second problem can be solved in polynomial time by the shortest path method. The algorithm works in iterative manner. One step is composed of two phases. In the first phase, we solve the constrained bin packing problem. In the second phase, the shortest path problem is solved using the phase 1 result. The result of the phase 2 is used as an input to the phase 1 problem at the next step. We test the proposed algorithm on the set of real data found in the washing machine assembly line.
본 논문에서는 대규모 무선 이동 애드혹 네트워크에서 소스 노드에서 목적지 노드로의 데이터 전송을 위한 경로 설정 시 안정적 경로 유지를 위한 경로 설정 방식을 제안한다. 이동 애드혹 네트워크에서 경로 설정 방법은 유선 네트워크의 경로 설정 방법과는 달리 노드의 이동성을 고려한 라우팅 알고리즘을 통해 경로를 설정하고, 설정된 경로를 통하여 데이터를 전송하게 된다. 하지만, 경로 설정 시 목적지에 가장 먼저 도달한 경로 설정 메시지만을 고려한 경로 설정 방법은 노드의 이동성으로 인한 경로 단절이 발생할 확률이 높고, 패킷 전송 시 패킷 손실이나 지연이 발생할 확률이 크다. 특히 노드의 제어 및 안정적 데이터를 전송하기 위한 경로가 불안정적 일 경우 큰 문제가 발생될 수 있다. 그래서 본 논문에서는 소스 노드에서 목적지 노드로의 경로 설정 시 노드의 이동성을 고려함으로써 패킷 전송 시 발생할 수 있는 노드 간 경로 단절 및 패킷 손실 등을 최소화 하는 방식을 제안 한다. 제안한 프로토콜은 노드의 이동 속도를 바탕으로 목적지에서 다수의 RREQ 메시지를 수신하고, MinMax 알고리즘을 통하여 적합한 경로를 선정하게 된다.
본 연구는 위험물 수송의 최적경로를 결정하는 방법론을 제안하였다. 위험물 차량의 최적경로를 결정할 때에는 위험도 최소화를 목적으로 하는 공공의 입장과 통행시간 최소화를 목적으로 하는 민간기업의 입장이 서로 상충한다. 본 연구에서는 이러한 다기준 의사결정(Multi-criteria decision making)문제 중 하나인 위험물 수송용 최적경로를 탐색하는 방법론으로 Efficient Vector Labeling(이하 EVL) 알고리즘을 제시하였다. EVL 알고리즘은 위험도와 통행시간을 동시에 고려하여 복수의 Pareto optimal 경로(또는 비지배경로)를 탐색하게 한다. 본 연구는 또한 탐색된 비지배경로간의 중복도를 제어할 수 있도록 설계하였다. 개발된 Efficient Vector Labeling 알고리즘을 Test bed network에 적용하여 기존의 경로탐색 방법론과 비교하였다. 적용 결과 새로운 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 합리적인 대안경로를 탐색할 수 있는 것으로 분석되었다.
본 논문에서는 동적으로 설정되는 피난 유도 표지에 실시간 화재 상황을 반영한 최적의 피난 경로를 제시하는 LoRa 기반 피난 유도 체계를 설계하고 구현한다. 각 피난 유도 표지는 전후좌우를 나타내는 4개의 LED 지시등으로 구성되고 화재 발생 시 실시간으로 계산된 최적의 대피 경로를 화살표로 표시한다. 제안 알고리즘의 검증을 위해 동적인 화재 상황을 모의 생성하는 시뮬레이션 환경을 구축하여 다양한 지점에서 화재가 발생했을 때 각각의 피난 유도 표지가 정확한 피난 경로를 안내하는지 여부를 검증하였다. 또한 LoRa 기반 무선통신의 성능 확인을 위해 실내, 실내 대 실외, 실외 환경에서 데이터 전송률을 측정하였다. 제안하는 시스템은 다수의 피난 유도 표지 설치 외에는 시스템 운영을 위한 추가 설비가 필요 없다는 측면에서 대형 건물은 물론 중소형 건물에도 쉽게 적용할 수 있다.
이 논문에서는 통신망 설계 응용분야의 문제를 그래프 이론 문제로써 고려해 보았다. 개별 기업체가 서로 떨어진 두 곳을 연결하고자 할 때 공용통신망의 회선을 빌려 통신망을 구축하게 되는데 많은 경우 여러 종류의 회선들이 공급됨으로 어떤 회선을 선택하느냐의 문제가 생긴다. 일반적으로 빠른 회선(low delay)은 느린 회선(high delay)에 비해 비싸다. 그러나 서비스의 질(Quality of Service)이라는 요구사항이 종종 종단지연(end-to-end delay)시간에 의해 결정되므로, 무조건 낮은 가격의 회선만을 사용할 수는 없다. 결국 개별 기업체의 통신망을 위한 통로를 공용 통신망 위에 덮어씌워(overlaying) 구축하는 것의 여부는 두 개의 상반된 인자인 가격과 속도의 조절에 달려 있다. 따라서 일반적인 최소경로 찾기의 변형이라 할 수 있는 다음의 문제가 본 논문의 관심사이다. 두 개의 지점을 연결하는데 종단지연시간의 한계를 만족하면서 최소경비를 갖는 경로에 대한 해결을 위하여, 그래프 채색(coloring) 문제와 최단경로문제를 함께 포함하는 그래프 이론의 문제로 정형화시켜 살펴본다. 배낭문제로의 변환을 통해 이 문제는 {{{{NP-complete임을 증명하였고 {{{{O($\mid$E$\mid$D_0 )시간에 최적값을 주는 의사선형 알고리즘과O($\mid$E$\mid$)시간의 근사 알고리즘을 보였다. 특별한 경우에 대한 {{{{O($\mid$V$\mid$ + $\mid$E$\mid$)시간과 {{{{O($\mid$E$\mid$^2 + $\mid$E$\mid$$\mid$V$\mid$log$\mid$V$\mid$)시간 알고리즘을 보였으며 배낭 문제의 해결책과 유사한 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 알고리즘이 그물 구조(mesh) 그래프 상에서 좋은 결과를 보여주고 있음을 실험을 통해 확인해 보았다.Abstract This paper considers a graph-theoretic problem motivated by a telecommunication network optimization. When a private organization wishes to connect two sites by leasing physical lines from a public telecommunications network, it is often the cases that several categories of lines are available, at different costs. Typically a faster (low delay) lines costs more than a slower (high delay) line. However, low cost lines cannot be used exclusively because the Quality of Service (QoS) requirements often impose a bound on the end-to-end delay. Therefore, overlaying a path on the public network involves two diametrically opposing factors: cost and delay. The following variation of the standard shortest path problem is thus of interest: the shortest route between the two sites that meets a given bound on the end-to-end delay. For this problem we formulate a graph-theoretical problem that has both a shortest path component as well as coloring component. Interestingly, the problem could be formulated as a knapsack problem. We have shown that the general problem is NP-complete. The optimal polynomial-time algorithms for some special cases and one heuristic algorithm for the general problem are described.
Transportation plays a vital role in sustainable development, and moreover, bulk transportation provides cost effective movement of goods and human beings with less environmental issues. Nepal is a developing country with increasing urbanization and transportation demands. The growing interest of China to connect with Southeast Asia through Nepal has led to ambitious project proposal of Rasuwa Gadhi to Birgunj Railways, which is the shortest route from China to India. Lack of updated geospatial data has lead the concerned authorities in Nepal to be dependent on analysis and proposals from donor nations. Taking such considerations, based on GIS and free data, this study explores optimal routes to connect cites using slope and land cover. Based on reclassified slope, two shortest optimal routes were found. One passing through Baireni in Dhading and another through Kathmandu towards Birgunj with length of around 172 Kilometers. The study shows that available open source data can be used of preliminary feasibility studies and yet shows limitations for detailed economy based planning. Development and use of high resolution updated geospatial data is of high necessity for Nepal to become self-sustained in planning of development works.
컴퓨터 게임에서 전술적 경로 찾기란 캐릭터의 이동 경로를 결정할 때, 최단 거리나 최소 시간 등의 요소만이 아니라 주변의 전술 정보를 고려하여 경로를 선택해야 하는 경로 찾기를 말한다. 경로 찾기에 전술 정보를 포함하는 한 가지 방법은 게임에 필요한 전술 정보를 각 정보의 중요도에 따라 가중치를 부여하고 가중 합으로 휴리스틱 함수를 표현하는 것이다. 전술 정보의 가중치의 결정은 경로를 찾기 위한 탐색의 성능과 구해지는 경로의 특성을 결정짓기 때문에 매우 중요하다. 본 논문에서는 레벨 설계자가 캐릭터의 특성에 맞는 경로 표본을 제공하면 현재 가중치에 의해 탐색된 경로와 주어진 표본 경로와의 차이를 이용하여 더 나은 가중치로 조정함으로서 휴리스틱 함수를 개선하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 탐색 오차를 발견하여 휴리스틱을 학습하기 위해 수정된 탐색 알고리즘과 퍼셉트론-유사 가중치 갱신 공식을 포함한다. 시뮬레이션 결과를 통해 전술 정보를 이용한 경로 계획과 기존의 경로 찾기의 차이를 보여주며 학습의 성능에 영향을 주는 요인들에 대해 분석하고 실제 게임 환경에 적용한 예를 보여 준다.
The operation planning of transports used to move blocks is the one of key factors. Furthermore, reducing the running time through the effective plan contributes to pulling forward the whole logistic process of the shipyard and substantially saving the fuel consumption of itself as well. The past researches of the transporter focused on finding only the shortest distances, so called, Manhattan distance. However, these searching approaches cannot help having the significant difference in the real operational time and distance with the minimum cost approach which considers the speed retardation for turns or safety at the intersection. This study suggests the noble transporter's operational model which could take account of the consuming operational time around the crossroads on the shipyard. Concretely, the proposed method guarantees the minimization of transporters' turns and passage number which are huge burdensome to the operation time and the whole planning of transports with the given period. Resultantly, this paper is willing to explain the appropriateness of our approach, compared with the previous ones.
로봇의 자율적 이동을 위해서는 현재지점에서부터 목표지점까지를 연결하는 최적 경로의 계획이 필수적이다. 그리고 이동 로봇의 최적 경로는 장애물과의 충돌 없이 목표물까지 최단 이동 거리로 이동 할 수 있도록 하는 경로를 뜻한다. 실제 많은 이동 로봇은 주위 장애물에 대한 정보 없이, 미지의 환경에서도 자율적 이동이 가능해야 한다. 이에, 본 논문에서는 미지 환경에 적합한 새로운 형태의 경로 계획 및 장애물 회피 방법을 제안한다. 이 경로 계획 방법은 매 순간 최적이라 예측되는 지역적 목표를 지정하여 추적하며, 이러한 추적의 연속들의 결과가 로봇의 1차적 이동 경로가 된다. 하지만 이 경로는 장애물과의 충돌이 배제된 경로이다. 이에, 본 논문에서는 Potential Field 방법을 모방한 새로운 방법의 장애물 회피 방법을 제안한다. 그리고 위의 본 논문에서 제안한 경로 계획과 장애물 회피 방법의 성능 및 정확성을 모의실험을 통해 검증한다.
생산성은 컨테이너를 취급하는 작업소요시간의 최소화에 의해 극대화된다. 따라서 기존에는 전산시스템의 개선을 통해 생산성 향상을 추구해왔으나 이송장비의 운영 및 이송방식의 문제점으로 인해 한계가 있었다. 즉, 대표적인 이송장비인 Y/T(Yard Tractor)는 한 번의 주행에 양하 또는 적하 작업 중 하나만 가능하기 때문에 한 번의 주행에 양하와 적하를 순차적으로 동시에 수행할 수 있다면 작업소요시간이 단축될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 RTLS(Real Time Location System) 기반의 Multi-Cycle System을 통하여 문제점을 해결하고자 하였다. 이를 위해 RTLS기술을 활용하여 Y/T의 실시간 위치파악, GIS기술을 통한 Y/T실시간 위치표시 및 최단거리 알고리즘(다익스트라)을 터미널업무에 활용하여 생산성을 향상시킬 수 있는 시스템을 개발하였다. 시스템에 대한 시뮬레이션 결과, 평균치대비 절감 운전거리율은 9%가 되었고 최대치대비 절감 운전거리율은 19%가 되었음을 확인할 수 있어 결과적으로 컨테이너터미널 생산성이 극대화됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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