혼합 정수계획 모형을 활용한 제한급수 계획

Restricted Water Supply Planning by Using Mixed Integer Programming Model

용수 부족은 우리의 일상생활에 큰 불편을 초래한다. 따라서 제한된 물을 효율적으로 할당함으로써 물 부족의 영향을 최소화할필요가 있다. 즉, 기존의 상수 공급망을 분석하고 최적화하는 것이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 용수가 충분치 않은 상황에서 상수관망의 블록 단위별 공급량을 적절히 배분할 수 있는 수학 모형을 제시하였다. 이 모형은 각 블록의 목표미달에 따른 총 벌점을 최소화하는 목표 계획 모형을 근간으로 하여 용수부족의 총량을 최소화할 뿐 아니라 용수 부족 발생이 특정 블록에 편중되지 않도록 설계되었다. 이 모형을 실제 상수 관망에 적용한 결과 심각한 용수 부족현상과 용수 부족의 편중현상을 최소화할 수 있는 것으로 나타났으며, 이를 통해 모형의 실용성을 확인할 수 있었다.

Water shortages may cause trouble to people’s life. Therefore, the damages of water shortages must be minimized by allocating water resources efficiently. In order to overcome this problem, it is necessary to analyze and optimize water distribution network. Therefore, we present a mathematical model for optimal allocation of water resources among samll blocks in the water supply network for situations where water supply is restricted. The model is a mixed-integer goal programming model that does not only minimize the total amount of water shortages but also the number of occurrences of water shortages considering the priorities of water demands for small blocks. With the model, we can minimize the severity and balance the occurrences of water shortages among each water block and verify the utility of the model.