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선박운항 일정계획 문제에 대한 컴퓨터 그래픽 기반 상호대화식 모델링 시스템
A Computer Graphic Based Interactive Modeling System with Application to Ship Scheduling 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.4 no.5, 2000년, pp.919 - 930  

이희용 (한국해양연구소 선박해양공학분소) ,  김시화 (한국해양대학교 해사수송학과)

초록
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본 논문은 정수계획 문제로 수리모형화 되는 선박운항 일정계획 문제에 대한 컴퓨터 그래픽기반의 상호대화식 모델링 시스템의 개발에 관해서 논한다. 선박운항 일정계획 문제는 "최대의 운임수익을 얻기 위하여 선박과 화물을 적절히 배정하는 문제"로 요약되며 수리모형과 해법에 대한 많은 연구가 있어왔다. 1970년 후반부터 컴퓨터의 발전에 힘입어 수학적 모델링 뿐만 아니라 컴퓨터 그래픽을 활용한 시각적 상호대화식 모델링에 관한 연구가 시도되었고 현재는 MS/OR(management Science / Operational Research) 및 경영정보시스템(Management Information System : MIS)의 중요한 한 분야가 되었다. 시각적 상호대화식 모델링(Visual Interactive Modeling : VIM)이란 자료의 입력과 모델의 생성 및 해의 표현에 이르는 모델링 생명주기 전체에 걸쳐 의사결정자가 직접 개입하여 의사결정자가 원하는 해를 얻는 과정을 말한다. 본 논문에서는 선박운항일정계획 문제에 있어 컴퓨터 그래픽을 이용한 자료의 입력, 모델의 생성 및 검증, 적절한 해법의 선택 그리고 해의 표현 방법을 제안하고 개발된 프로토타입 시스템을 소개한다.시스템을 소개한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper treats a development of visual interactive modeling(VIM) system for ship scheduling problem in integer formulation. The ship scheduling problem can be described as "A problem which assigns ships and cargos to achieve maximum revenue from transportation" in brief. Since late 1970s there ha...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 기존의 VIM에 관한 연구를 토대로 선박운항일정 문제에 대한 시각적 상호대화식 모델링의 방법론을 제안한다. 2장에서는 SSP와 그 해법에 대해 간략히 소개하고 3장에서 SSP에 대한 상호대화식 모델링 방법론 및 개발된 프로토타입시스템을 소개하며 4장에서 결론을 제시한다.
  • 본 연구에서는 LP 완화법과 유전해법의 단점을 보완하고 컴퓨터 그래픽을 사용한 상호대화식 방법으로 실용적인 해를 구하고자 한다.
  • 본 연구에서는 비록 의사결정자에게는 직접적인 도움이 되지는 않지만 모델을 수립하는 단계에서 모델의 검증을 위한 목적함수 및 제약식의 표현방식을 제안한다. 이러한 제약식을 그래픽으로 표현하는 연구는 Alvalado[2]가 있으며 본 연구에서는 0-1 행렬로 표현한다.
  • 본 연구에서는 유일최적해뿐 아니라 유전해법에 의해 다수의 근사최적해를 제공하고 이를 수정하여 사용자가 원하는 해를 찾을 수 있도록 한다.
  • 본 연구에서는 이렇게 구해진 해를 총 운임, 총 공선항해 시간, 정박시간 등의 참고 정보와 함께 시각적으로 표현하며 해도를 바탕으로 실제 항로 및 항해 일정을 보여준다.(그림 19, 20)
  • 본 절에서 의사결정자가 목적함수의 계수 산정 방법을 정하고 도출된 해를 직접 수정하게 하여 원하는 해를 구하는 방법 및 유전해법에서 실행 중에 매개변수를 변경하여 해법의 효율을 높이는 발전된 상호대화식 유전해법에 대해 설명한다.
  • 이 최적화 모형의 목적함수는 보유 선대의 선박 i를 계획 기간동안 운항할 때, 화물의 수송에 투입된 선박의 운항비의 총합에 대하여 화물의 수송에 의한 운임수익의 총합을 최대화하는 것이다. 또한 행렬표기를 사용하면 다음과 같다.
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