예방교체를 고려한 드론 배송 스케쥴링 및 적정 운용 대수 산출에 관한 연구 (A Study on Scheduling of Drone Delivery Considering Preventive Replacement and Calculation of Appropriate Number of Operations)

서지정보

· 발행기관 : 한국로지스틱스학회
· 수록지 정보 : 로지스틱스연구 / 26권 / 1호 / 65 ~ 80페이지
· 저자명 : 서명길, 이수형, 권오경

초록

최근 학계에서는 기존 배송 서비스를 보완하면서 동시에 보다 신속한 고객서비스를 위해 드론을 활용하려는 시도가 이루어지고 있다. 다만, 이러한 드론 배송의 안전을 담보 할 수 있는 기술의 보완과 비용의 문제는 여전히 해결해야 할 중요한 과제로 남아있다. 드론을 배송에 활용하기 위한 선결과제는 크게 기술, 운영, 제도로 나뉘며, 본 논문은 이 중 드론의 운영에 관련된 문제에 초점을 맞추었다.
본 연구에서는 드론의 운영적 문제에서 내구성과 배송안정성을 고려하여 드론의 배송 계획을 산출하는 MINLP 모형을 제안하였다. 제안된 모형은 여러 대의 드론이 일정 시간 동안 운용되었을 때 예방교체를 통해 드론의 고장교체를 예방하고 배송과 교체 계획이 중복되지 않도록 하였다. 또한, MINLP 모형을 다중배낭계획 문제로 정의하여 빠르게 최적해에 가까운 값을 산출 할 수 있는 MULDRONE 알고리즘도 제안하였고 수치실험을 통해 유의함을 보였다. 마지막으로 알고리즘을 사용한 시뮬레이션을 통해 장기적인 관점에서 적절한 드론의 운용 대수를 산출하는 방법을 제시하였다.

영어초록

Global B2C logistics companies are actively investing in and developing small cargo delivery service through drones. This is because the cost of transportation for last-mile delivery accounts for 30% of the total transportation cost. However, there are various problems in putting drones into small cargo delivery service. First, there are problems related to drone technology, and second, it is institutional problem.
In this study, we propose a MINLP model to estimate the drone 's delivery plan by emphasizing durability and delivery stability among the technical problems of drones. The proposed model prevented the drones from failing through preventive replacement. In addition, the preventive replacement plan should not be duplicated so that the delivery capacity is maximized. Also, the MINLP model is defined as a multi knapsack problem, and a MULDRONE algorithm is proposed to quickly calculate the value close to the optimal solution. Finally, we showed a method to calculate proper the number of drone from a long-term perspective through simulation using algorithms.

참고자료

· 없음