제약 지식을 이용한 동적 재스케줄링 기법의 구현

초록

주기장 스케줄링은 운항 스케줄에 따라 운항하는 항공기들을 여러 가지 제약조건들을 만족시키면서 주기장에 할당하는 문제로서, 일차 배정에 의해 고정적인 해를 구하는 초기 스케줄링(initial scheduling)과 더불어 수시로 변하는 주기장 주변 환경에 능동적으로 대처하기 위한 동적 재스케줄링(reactive scheduling)의 구현이 필수적이다. 동적 재스케줄링의 어려움은 일반적으로 그 변화의 범위를 한정지을 수 없다는 데 있다. 본 연구에서는 이러한 동적 재스케줄링 문제를 해결하기 위해 도메인 전문가(domain expert)의 제약 지식(constraint knowledge)을 모델로 한 문제 해결 방식을 이용하여 주기장 관리 전문가 시스템(RACES: Ramp Activity Coordination Expert System)을 개발하였다. 즉, 전문가의 지식과 경험에 근거한 동적 재스케줄링 규칙을 작성하여 제한된 도메인 내에서만 동적 재스케줄링을 함으로써 탐색 시간을 줄이고 사용자의 혼란을 방지할 수 있다. 또한, 동적 재스케줄링 규칙에 따른 시스템의 동적 재스케줄링 메카니즘에 의해서도 해를 찾지 못하고 누락되는 항공기들에 대해서는 사용자와 시스템간의 단계적인 상호 작용을 통해 재차 동적 재스케줄링을 수행하게 하였다. 이러한 동적 재스케줄링 기법을 통해 초기해의 조정량을 최소화함으로써 효율적인 연산을 수행할 수 있고, 시스템의 정확한 수행 능력과 전문가의 문제 접근 방식의 접목을 통해 구해진 해에 대한 정확성을 기하도록 하였다. 구현된 동적 재스케줄링 메카니즘은 다양한 형태의 실험을 통하여 그 효율성과 유용성을 검증하였다.