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통행 거리를 고려한 해양 플랜트에서의 소방 장비의 근사 최적 배치 = Fire-fighting equipment arrangement optimization for offshore platform considering travel distance
서명 / 저자 통행 거리를 고려한 해양 플랜트에서의 소방 장비의 근사 최적 배치 = Fire-fighting equipment arrangement optimization for offshore platform considering travel distance / 이병철.
저자명 이병철 ; Lee, Byeong Cheol
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2018].
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8031827

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학술문화관(도서관)2층 패컬티라운지(학위논문)

MME 18045

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초록정보

In the offshore plant, due to its characteristics, it is subject to many restrictions on the material and piping design of the pipe. Since the design of the fire-fighting piping depends on the pre-set fire protection design, it is possible to reduce the cost of piping design by optimizing arrangement of fire fighting equipment. In the previous research, To solve Facility Location Problem in a macro model such as Urban Planning, the service area of a single facility with reference to the road network was defined and performed arrangement optimization using Dijkstra Alglrithm. However, such as inside the building or offshore structures, in case that design space is relatively microscopic and people can move in any direction, the service area of any equipment or facility can have an irregular shape depending on the distribution of obstacles. Existing studies have low accuracy in obtaining service areas under these conditions. In addition, the arrangement optimization problem is generally modeled as a set cover problem(SCP). However, except for the traditional greedy approximation, this problem is not well researched for general solutions. In this paper, first, Modified Iterative-Deepening Search(MIDS) that accurately obtains a service area according to travel distance in grid space is proposed before optimization. And, define a set cover problem by combining subsets obtained by MIDS. Second, by using traditional greedy algorithm, we obtained the initial arrangement of fire fighting equipment. Then, we proposed a method to obtain an approximate optimization solution using a modified greedy method including rearrangement. The validity of the proposed coverage area acquisition and arrangement optimization method is verified by comparing performance with other algorithms. Finally, this study was applied to the drawings of actual offshore plant[.]

해양 플랜트에서는 그 특성상 배관 설계 시 관의 재질이나 위치 등에 많은 제약을 받는다. 이런 배관 설계는 사전에 설정된 소방 계획에 의존하므로, 이 과정에서 최적의 소방장비 배치를 하는 것으로 배관 설계에 따른 비용을 절감할 수 있다. 기존의 연구에서는 도시계획과 같은 거시적인 모델에서 시설 입지 문제를 풀 때에는, 도로망을 참고로 한 단일 시설의 서비스 영역을 정의하고 이를 Dijkstra 검색 방법을 이용하여 배치 최적화를 수행한다. 하지만 플랜트 부지, 건물 내부와 같이 비교적 미시적이고, 사람이 임의의 방향으로 이동할 수 있는 경우 어떤 시설이나 장비의 서비스 영역은 장애물이나 사물들의 분포에 따라서 수학적으로 정의하기 어려운 비정형적 패턴을 가질 수 있다. 기존의 연구는 이러한 조건에서 정확도 높은 서비스 영역을 산정할 수 없었다. 또한 배치 최적화 문제는 일반적으로 집합 커버 문제로 모델링하지만, 이 문제 역시 전통적인 그리디 근사법을 제외하면 일반적인 해를 구하기 위한 연구는 그다지 진행되어 있지 않다. 본 연구에서는 첫째로 최적화에 앞서 통행 거리를 기반으로 한 소방 영역을 그리드 환경에서 정확하게 구하는 수정된 반복적 깊이 증가 탐색 방법을 제시하고, 이것을 기초로 한 소방 영역들을 조합하는 집합 커버 문제를 정의한다. 둘째로, 정의된 최적화 문제에서 전통적인 그리디 방법으로 초기 배치를 얻고, 모퉁이 특성을 이용한 재배치 방법을 통하여 근사 최적 해를 얻는 방법을 제시한다. 제시된 최적 배치 알고리즘의 유효성은 실제 해양 플랜트 도면을 이용한 시뮬레이션으로 검증하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 18045
형태사항 v, 85 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Byeong Cheol Lee
지도교수의 한글표기 : 정현
지도교수의 영문표기 : Hyun Chung
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과,
서지주기 참고문헌 : p. 82-83
주제 집합 커버 문제
다이제스트라 알고리즘
반복적 깊이 증가 탐색
배치 최적화
그리디 알고리즘
Set Cover Problem
Dijkstra Algorithm
Iterative-Depending Search
Arrangement Optimization
Greedy Algorithm
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