1P by neo 3달전 | favorite | 댓글 1개

화물선의 수송 네트워크 최적화: 수학적 최적화 기법

개요

  • 구글 연구팀이 새로운 Shipping Network Design API를 발표함.
  • 이 API는 화물선의 네트워크 설계 및 일정 문제를 해결하는 데 도움을 줌.
  • 이 솔루션은 기존 방법보다 더 빠르고 효율적이며, 수익을 두 배로 늘리고, 더 적은 선박으로 더 많은 컨테이너를 운송할 수 있게 함.

배경

  • LSNDSP(선박 네트워크 설계 및 일정 문제)는 네트워크 설계, 네트워크 일정, 컨테이너 경로 설정의 세 가지 요소로 구성됨.
  • 기존에는 이 문제들을 개별적으로 해결했으나, 동시에 해결하면 더 나은 솔루션을 찾을 수 있음.

방법론

  • 최적화 문제는 변수, 제약 조건, 목표 함수로 구성됨.
  • 구글은 'Double Column Generation'과 'CP-SAT' 두 가지 접근 방식을 사용해 문제를 해결함.
  • 이 방법들은 중소 규모 문제에 대해서는 최적의 솔루션을 제공하지만, 대규모 문제에는 적합하지 않음.
  • 대규모 문제 해결을 위해 'Large Neighborhood Search'와 'Variable Neighborhood Search'를 사용함.
  • 이 방법들은 검색 공간을 줄이고, 병렬 처리를 통해 효율성을 높임.

결과

  • LINERLIB 벤치마크를 사용해 성능을 평가함.
  • 구글의 솔루션은 더 적은 선박으로 더 많은 컨테이너를 운송할 수 있게 함.
  • 각 시나리오에서 효율성을 높이고, 수익을 크게 증가시킴.

결론

  • 구글의 최적화 기법은 대규모 선박 네트워크 설계 및 일정 문제를 해결할 수 있는 최초의 방법임.
  • 이 연구가 글로벌 공급망의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대됨.

GN⁺의 의견

  • 기술적 배경: LSNDSP는 복잡한 최적화 문제로, 네트워크 설계, 일정 관리, 경로 설정을 동시에 해결해야 함.
  • 산업적 중요성: 글로벌 무역의 90%가 해상 운송에 의존하고 있어, 이 문제의 해결은 경제적 영향이 큼.
  • 기술적 도전: 대규모 문제를 해결하기 위해 병렬 처리와 검색 공간 축소 등의 고급 기법이 필요함.
  • 경쟁 제품: 비슷한 기능을 제공하는 다른 최적화 솔루션으로는 IBM의 CPLEX, Gurobi 등이 있음.
  • 고려 사항: 새로운 기술 도입 시 초기 설정 비용과 학습 곡선이 있을 수 있음. 하지만 장기적으로는 효율성과 수익성을 크게 향상시킬 수 있음.
Hacker News 의견
  • 터미널 측면에서의 의견: 터미널 최적화는 매우 복잡하고, 각 터미널마다 방식이 달라서 확장하기 어려움.
  • 책 "The Box" 추천: 컨테이너화의 초기 역사에 대한 책으로, 엔지니어링, 디자인, 비즈니스, 역사를 혼합한 흥미로운 읽을거리임.
  • 컨테이너 최적화 문제: 대형 선단에 대한 컨테이너 최적화 문제는 해결되지 않았음.
  • Google OR의 개선: Google OR이 기존 솔루션을 10%-20% 개선함.
  • API 사용 여부: demurrage(체선료)가 고려되지 않은 상황에서 시도해볼 가치가 있는지 의문임.
  • API 엔드포인트 사용 호기심: Google에서 제공하는 API 엔드포인트를 실제로 사용할지 궁금함.
  • Omega Tau Podcast 추천: 컨테이너 선적 및 최적화에 대한 훌륭한 에피소드가 있음.
  • 도커 컨테이너 실행: 도커 컨테이너에서 실행될 때만 작동함.
  • 알고리즘 사용 제안: 파트타임 직원의 일정 계획을 알고리즘으로 해결할 수 있지 않을까 생각함.
  • OR-tools 서비스 제공: OR-tools를 서비스로 제공하기 시작한 것 같음. 더 나은 API가 제공된다면 GCP 컴퓨팅 비용을 지불할 의향이 있음.
  • 적재 계획에 대한 의문: 적재 계획은 경로 계획 다음 단계로 해결해야 할 문제임. 크레인 작업 속도와 적재/하역 과정에 대한 대략적인 계산을 제시함.
  • 적재 계획의 복잡성: 적재 계획에는 무게, 균형, 전력, 가치 수용성 등의 기준이 포함됨. 이러한 복잡성 때문에 간단한 계산을 시도해봄.