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문제 정의
- 여러 대의 타워 크레인 위치와 함께 자재 야적 위치 간의 상호관계를 고려한 최적화 모델제시에는 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 다중의 타워 크레인 설치 후보지, 여러 종류의 자재, 자재 야적 후보지점간의 다양하고 복잡한 상관 관계를 다루기 위하여 유전자 알고리즘을 적용한 양중장비 및 자재 야적의 위치를 동시에 최적화 하기 위한 모델을 제시하고자 한다. 또한 제시된 모델을 위한 사례를 구성한 후, 적용 과정을 예시하고 활용성 및 효과를 검증하고자 한다.
- 타워 크레인의 최적위치 결정은 현장 내에 존재하는 자재 종류별 다양한 야적 후보지점과 기자재가 설치될 지점, 다수의 타워 크레인 설치 후보지점, 타워 크레인 간 충돌예방을 위한 최소간격 등 다양하고 복잡한 관계에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 타워 크레인을 설치할 수 있는 다양한 후보지점의 위치에 따른 다양한 자재 야적 후보지로부터 자재 설치지점까지의 운반시간 최소화를 지원하는 여러 대의 타워 크레인 위치를 동시에 최적화하는 모델을 제시하고자 한다.
- 먼저 미지의 입력 변수를 (유전자 알고리즘을 이용하여) 임의로 설정한 후 모든 크레인에 대하여 각 크레인의 설치 지점을 확인한다. 크레인이 설치된 후보지에 대하여 해당 크레인이 어떠한 자재를 운반하는지 확인한다. 다음 각 크레인이 담당하는 자재의 야적지점을 검색하여 확인한다.
- 본 연구에서는 여러 대의 타워 크레인이 다양한 후보지점을 갖고, 자재 역시 다양한 야적 후보지점을 가질 때 자재 운반시간 최적화를 지원하기 위한 모델을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 유전자 알고리즘 기반의 최적화 프로세스를 제시하였으며, 사례적용을 통하여 제시된 모델의 적용과정을 예시하고 최적화에 따른 자재 운반시간의 효율성 개선 효과를 분석하였다.
- 국내외 초고층 빌딩 수요의 증가와 함께, 공기 및 비용 측면에서의 최적화에 대한 관심도 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 설치 후보지점을 갖는 다중 타워 크레인과 자재 야적 위치의 현장 배치계획(Layout)을 지원하는 의사결정 모델을 제시하고자 한다. 대형 건축공사에서 타워 크레인의 다양한 위치 변화와 자재 야적의 다양한 위치변화에 따라 자재 운반시간은 변화한다.
- 따라서 본 연구에서는 다중의 타워 크레인 설치 후보지, 여러 종류의 자재, 자재 야적 후보지점간의 다양하고 복잡한 상관 관계를 다루기 위하여 유전자 알고리즘을 적용한 양중장비 및 자재 야적의 위치를 동시에 최적화 하기 위한 모델을 제시하고자 한다. 또한 제시된 모델을 위한 사례를 구성한 후, 적용 과정을 예시하고 활용성 및 효과를 검증하고자 한다.
- 양중 계획 중 선행 분석과정, 즉 구조물의 특성 및 공정 계획, 현장 특성 등에 따른 양중 부하계산, 타워 크레인 기종 및 대수 산정 등에 대해서 다양한 연구결과 및 시스템이 제시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 선행 분석 작업이 완료되어 타워 크레인 기종 및 대수가 산정된 후 크레인과 자재의 최적 위치를 결정하기 위한 최적화 모델 구축을 연구범위로 한다.
가설 설정
- 본 연구에서 α는 ‘1’, β는 ‘0.25’로 가정하였다.
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