P-중앙값과 보로노이 다이어그램을 활용한 복합적 주행환경에서의 무인 배송로봇 협력배송경로 구현을 위한 이동가능지점 선정 방안 연구

• 영문명: Finding Second Hierarchy Points for Cooperative Multi-Vehicles Delivery Route with P-median and Voronoi Diagram in Various Driving Area
• 발행기관: 적정기술학회
• 저자명: 김경현(Kyunghyun Kim) 김성우(Seong-Woo Kim)
• 간행물 정보: 『적정기술학회지』Vol.8 No.2, 49~55쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.08.31

국문 초록

최근 자율주행 기술이 크게 발달하면서 노동집약적이고 위험한 환경에서의 배송업무의 로봇 적용이 시도되고 있다. 드론과 모바일 배송 로봇 등과 같이 다양한 크기와 목적으로 구현된 무인 배송 로봇이 개발되었지만, 제한된 주행 특성으로 배송지까지의 물류배송을 구현하기 위해서는 여러 배송 로봇의 협력이 필요로 하다. 이 연구에서는 다양한 주행환경을 극복하기 위한 여러 배송 로봇의 협력주행 시나리오를 구축하였다. 1대의 자율주행 화물 차량과 5대의 모바일배송 로봇으로 차도와 인도를 주행하는 주행영역을 비교분석을 하여, 이동가능지점 선정에 활용하였다. 화물 차량은 차도와 인도에서 주행 가능한 5대의 모바일 배송 로봇을 이동가능지점에 하차시켜, 모바일 배송 로봇이 차량접근이 불가능한 배송지로 물품을 이송할 수 있도록 한다. 모바일 배송 로봇이 배송지까지 최소이동 거리를 가지는 이동가능지점을 찾기 위해, 본 논문에서는 P-중앙값과 보로노이 다이어그램 꼭짓점을 사용하여 선정하였으며, 각 방법론의 특징과 결과를 비교 분석하여 보로노이 다이어그램 방법론의 위치선정문제 적용 가능성을 확인하였다. P-중앙값을 사용한 이동가능지점은 실제 도로의 거리를 토대로 계산되었으며, 짧은 평균 이동 거리를 가진다. 보로노이 다이어그램 방법론은 위치정보를 토대로 유클리디언 거리를 이용하기에, 이동가능지점을 선정하는데 계산시간이 P-중앙값에 대비하여 짧다. 그 결과 물류배송 중 발생하는 상황에서 보로노이 다이어그램 방법론의 사용 적용성이 있다고 판단되며, 도로정보와 인프라가 부족한 험지와 오지에서도 활용 가능성이 있다고 보인다.

영문 초록

With the recent development of autonomous driving technology, various unmanned vehicles such as serving robots, mobile delivery robots, and drones have been developed. However, each robot has a different driving area, so it is necessary to find cooperative route for optimal unmanned delivery. In this paper, a cooperative scenario of an autonomous courier vehicle and five mobile delivery vehicles perform unmanned delivery tasks. The courier vehicle moves from a warehouse to the second hierarchy point, and drops off the five mobile delivery vehicles in order to transport goods to the doorstep of the destinations. We define the second hierarchy point by using the P-Median method and the Voronoi diagram method, and compare the results of each method using real map data. The points using P-Median are calculated based on the actual road distance and have shorter average moving distance than the Voronoi diagram method. The Voronoi diagram uses the Euclidian distance based on location information, which defines the second hierarchy point faster than the P-Median method. By comparing the results, we consider the Voronoi diagram method have capability in the cooperative multi-vehicle delivery route problem. The result of this paper have potential to be used in rough and remote areas where road information and infrastructure are lacking.

목차

서론

이론적 배경

연구 방법

결과 및 고찰

결론

사사

References

키워드

Cooperative work P-Median Real map data Unmanned delivery vehicle Voronoi diagram