서 론
1.1 연구배경
1.2 기존연구 검토
문제 정의 및 수리모형
2.1 문제 정의
① 보급소 위치(이하 depot)와 재보급 소요 부대(이하 노드)들의 위치 및 소요량은 알려져 있다.
② Depot는 n대의 UGV와 m대의 드론이 활용 가능하다.
③ UGV와 드론은 서로 상이한 특성(속도, 적재용량 등)을 가지며, 같은 체계들 간에도 상이한 적재용량을 가진다.
④ 드론은 탄약 및 군수품의 하중 한계를 고려 할 때, 1회 수송 간 1개 노드만 방문 후 복귀하고, UGV 는 적재용량 제약하에 여러 노드를 방문 가능하나 중복방문은 허용되지 않는다.
⑤ 모든 노드는 드론의 운행 반경 내에 위치하여서 드론만의 단독 배송이 가능하다.
⑥ 하나의 노드에 UGV와 드론의 중복 방문은 허용하 지 않는다.
⑦ 각 노드가 요구하는 도착 최소시간 및 최대시간은 지정되어 있다.
⑧ 드론은 UGV보다 속도가 빠르지만 적재용량은 작다.
⑨ UGV와 드론의 이동거리는 모두 유클리드 거리를 적용한다.
⑩ UGV와 드론의 연료 충전, 적・하역 등에 소요되는 시간은 고려하지 않는다.
⑪ UGV와 드론의 출발 및 도착은 단일 Depot에서만 이루어진다.
⑫ 모든 노드의 소요량은 충족되어야 한다.
⑬ 모든 노드의 소요량의 합은 모든 UGV, 드론의 적재용량의 합보다 작다.
⑭ 수송 제한시간내에 수송을 완료해야 하며, 그렇지 않으면 벌점이 부여된다.
2.2 수리모형
하이브리드 유전 알고리즘 설계
3.1 하이브리드 유전 알고리즘 및 염색체 설계
3.1.1 염색체 표현
Table 1.
Node | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
① | Priority | 3 | 8 | 1 | 4 | 9 | 6 | 5 | 2 | 10 | 7 |
② | UGV | 1 | 0 | 2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 2 | 0 | 1 |
③ | Drone | 0 | 1 | 0 | 2 | 0 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3.1.2 초기해 생성
3.1.3 선택
3.2 유전연산자 설계
3.2.1 교차
3.2.2 돌연변이
3.2.4 지역해 탐색
3.2.5 비가능해의 가능해로 전환
① Calculate vehicle 1 the amount of demand in the order of visiting the destination
② Comparing the total route demand and loading capacity of vehicle 1, if it is larger than the loading capacity, one of the smallest demand sites is allocated to vehicle 2
③ In the same way, the lowest demand is allocated in order until the last vehicle, and the last vehicle is drawn to drone 1 and each drone is allocated to drone in the same way.
④ The loading capacity of all vehicles and drones is inspected repeatedly until the demand is less than the loading capacity.