[논문]RTLS기반의 풀링운영에서 실시간 YT 추적과 장치장 혼잡도 분석

하창승; 서문교

doi:10.5762/kais.2010.11.7.2603

RTLS기반의 풀링운영에서 실시간 YT 추적과 장치장 혼잡도 분석
Real-Time YT Tracking and Analysis of Yard Congestion in Pooling Operation Based on RTLS 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.11 no.7, 2010년, pp.2603 - 2609

초록
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최근 항만에서는 이송장비의 운영 효율성 제고를 위해 운영방식의 개선에 관한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 기존 조별운영 방식에서는 특정 안벽크레인에 지연이 발생하면 배정된 YT들도 함께 작업을 중단해야만 하는 문제가 생겼다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 운영 방식을 풀링운영 방식으로 전환하고 운영 효과를 높이기 위해 장치장 내에 무선 측위 장비를 설치하고 YT의 위치와 혼잡도를 측정하였다. 본 연구를 통해 풀링운영을 위한 YT의 이동을 실시간으로 추적할 수 있게 되었고 장치장의 혼잡도를 객관적으로 분석하고 평가하는 작업통제 방법이 마련되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Currently at port, various trials about the improvement of operating method for raising operation efficiency of transferring equipment are made, but if the delay is occurred to quay crane due to individual team method in YT operation, the problem which even arranged YT should stop the work. Therefore, this study installed wireless location determining device within yard and measured the location of YT with real-time. Also, in order to raise the location determination effect, we converted operating method into pooling operation method and arranged YT. Through this study, we can trace the movement of YT with real-time and the work control method which anlayzes and evaluates congestion of yard objectively is prepared.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 컨테이너터미널의 제한된 YT 장비를 효과적으로 관리하고 배분하기 위해 장치장의 운영을 조별운영 방식에서 풀링운영 방식으로 전환하고 장치장 내에 무선 측위 장비를 설치하여 YT 의 위치를 실시간으로 측정하였다. 또한 장치장의 작업통제를 객관적으로 평가하기 위해 주행로에서 혼잡도를 분석하였다.
이환욱은 컨테이너 터미널에서 YT 배차의 구조적인 문제점을 분석하고 이를 해결하기 위해 발견적 알고리즘으로 YT 배정 규칙을 정의하였다 [9]. 또한 풀링운영 방식이 조별운영 방식보다 효율적인 것을 인지하면서도 도입하지 못하거나 제대로 활용하지 못하는 원인을 분석하고 있다. 김갑환은 이송 장비의 배차를 수리적인 모형과 서비스 시간 안에 최적 해에 가까운 해를 제공할 수 있는 탐색적 알고리즘을 제시하면서 싱글사이클 (single cycle) 과 듀얼사이클 (dual cycle) 운영 방식을 비교하고 다수의 크레인에 할당된 이송 장비의 효율성을 수리적으로 검증하고 있다.
본 연구는 기존 야드의 작업통제가 무선통신과 폐쇄회로(closed circuit television) 를 통해 작업 상황을 감시하고 YT 의 작업을 지시하던 방식에서 벗어나 컴퓨터를 통해장치장 구내도로의 혼잡도를 객관적으로 분석하고 평가하여 작업지시를 통제할 수 있는 기반이 마련되었다. 하지만 본 연구는 컨테이너터미널에서 작업방식 변경의 어려움이라는 현실적인 문제로 조별운영 방식과 풀 링 운영방식의 혼잡도를 상호 비교하는 실험은 수행하지 못했다.
본 연구에서는 YT 추적 시스템의 구현을 통해 풀 링 운영을 위한 YT 의 위치를 추적하고 장치장 구내도로의 혼잡도를 파악하여 혼잡구간의 작업 안전도를 높일 수 있는 방안을 제시하였다. 이를 위해 장치장 내의 특정 구간에 RTLS 장비를 설치하고 YT 의 위치를 측위 하였으며 장치장의 작업방식을 기존의 조별운영 방식에서 풀 링 운영 방식으로 전환하여 YT 를 배정하고 혼잡 정도를 실험하였다.

제안 방법

기능을 담당한다. YT 모니터링 서버는 풀링엔진서버가 변환한 YT 의 위치정보를 이용하여 장치장 내의 주행로 상에 YT 의 이동 경로를 실시간으로 화면에 표시하고 구간별로 YT 의 혼잡 정도를 분석하고 평가하는 기능을 제공한다.
주소체계는 '게이트에서 안벽 구간, 과 '안벽에서 게이트 구간’을 각각 상행과 하행으로 구분하고 상행은 짝수로 하행은 홀수로 구분하였다. 또한 안벽을 기준으로 수직도로, 수평도로로 구분하고 수직도로에는 'S’로 시작하는 도로명을 부여하고 수직 도로는 'A’로 시작하는 도로명을 부여하였다. 그림 9는 전체 내부도로 중 실험대상인 특정 구간의 도로명을 표시한 것이다.
측정하였다. 또한 장치장의 작업통제를 객관적으로 평가하기 위해 주행로에서 혼잡도를 분석하였다.
본 연구가 제안하는 YT 추적 시스템은 RTLS 클라이언트 RTLS 서버, 풀링엔진 서버, YT 모니터링 서버로 구성 된다. YT 추적 시스템의 전체 구성도는 그림 3과 같다.
방안을 제시하였다. 이를 위해 장치장 내의 특정 구간에 RTLS 장비를 설치하고 YT 의 위치를 측위 하였으며 장치장의 작업방식을 기존의 조별운영 방식에서 풀 링 운영 방식으로 전환하여 YT 를 배정하고 혼잡 정도를 실험하였다.
먼저 폴 링엔 진 서버에 위치 좌표값들이 수신되면 응용 프로그램에서 계산할 수 있는 좌표값으로 변환한다. 적합한 YT 를 선정하기 위해 현재 휴지상태인 YT 나 공차로 이동중인 YT 를후보 차량으로 선정하고 휴지상태의 YT 들의 대기 시간을 고려하여 우선순위를 결정한다. YT를 요청한 크레인과 후보차량들의 거리를 계산하여 최단경로 상에 있는 YT 를 확정한다
YT 를 배정한다. 즉 요청된 작업을 처리하기 위해 YT 를 필요로 하는 지점에 가장 빨리 도착할 수 있는 YT 를 선택하기 위해 YT 의 필요 시점을 기준으로 배차 가능한 YT 들을 오름차순으로 정렬한 뒤 순차적으로 YT 를 배정한다. 이때 YT 를 필요로 하는 시점은 안벽크레인이 컨테이너를 선박으로부터 양하하여 상차하는 예정 시간 과장 치장 크레인이 장치장으로부터 컨테이너를 하나 집어 올려 상차하는 예정시간이다.
[11]. 하지만 이 분류기준은 차량대수에 대한 정량적 혼잡도의 지표이기 때문에 본 연구에서는 ‘아주 혼잡한’ 경우인 28대를 기준으로 그 비율을 계산하여 표 1과 같이 차량비율로 분류기준을 재설정하였다. 이 분류기준에 따라 A 컨테이너터미널의 장치장 혼잡도를 시간대별로 주행 구역별로 분류하여 표 2와 표 3과 같이 나타내었다.

대상 데이터

데이터 메시지는 RTLS 서버와 풀링엔진 서버 사이에서 전달되는 YT 의 위치정보 패킷 (packet) 이다. 데이터 메시지의 구조는 송수신되는 정보의 논리적인 형식을 결정하는 과정으로 통신의 정확성을 보장받기 위해 미리 정해 된 형식과 길이로 송수신이 이루어진다.

이론/모형

또한 장치장의 혼잡도에 대한 객관적 평가기준을 설정하기 위해 정성일 등이 연구한 'DCT 를 이용한 교통 혼잡도 측정 알고리즘'에서 제안한 혼잡도 분류기준을 사용하였다 [11]. 하지만 이 분류기준은 차량대수에 대한 정량적 혼잡도의 지표이기 때문에 본 연구에서는 ‘아주 혼잡한’ 경우인 28대를 기준으로 그 비율을 계산하여 표 1과 같이 차량비율로 분류기준을 재설정하였다.

성능/효과

본 연구를 통해 풀링운영을 위한 YT 의 이동 궤적을 실시간으로 추적할 수 있게 되었고 장치장의 혼잡도를 객관적으로 분석하고 평가하는 방안이 마련되었다.
실험결과 A 컨테이너터미널의 장치장 혼잡도는 전반적으로 한산한 것으로 나타났으나 구역별로는 S3 ~ S4 구역이 다른 구간보다는 다소 분비고 시간대별로는 오전보다는 오후가 좀 더 혼잡한 것으로 나타났다.

후속연구

하지만 본 연구는 컨테이너터미널에서 작업방식 변경의 어려움이라는 현실적인 문제로 조별운영 방식과 풀 링 운영방식의 혼잡도를 상호 비교하는 실험은 수행하지 못했다. 이 과제는 다음 연구에서 수행하고자 한다.

참고문헌 (12)

강양석, 최형림, 김현수, 홍순구, 조민제, 박재영, '항만 및 조선소에서의 RTLS 적용 방안', 한국해양정보통신학회 논문지, 제12권 제2호, pp.352-359, 2008.

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김갑환, '무인운반차를 이용한 터미널의 자동화에 대한 연구', 한국과학재단 연구보고서, 1998.
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신재영, 권순철, '컨테이너터미널에서 야드 트랙터 풀링시스템을 적용한 효율적인 운영전략', 한국항해항만학회지, 제33권 제6호, pp. 401-407, 2009.

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신정훈, 장명희, '컨테이너터미널 운영효율성을 위한 RTLS 기반 YT dynamic operation 모델', 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 학회지, 제31권 제2호, pp. 342-343, 2007.
이환욱, '컨테이너 터미널 이송 장비 Pooling 배차 운영 연구', 한국해양대학교 석사학위논문, 2004.
임중수, 채규수, 김민년, 'TDOA 기법을 활용한 ELINT 장비의 방위탐지 정확도 분석', 한국산학기술학회논문지, 제10권 제11호, pp. 3104-3109, 2009.

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정성일, 안철웅, 최병걸, 김승호, 'DCT를 이용한 교통 혼잡도 측정 알고리즘', 정보과학회논문지, 제6권 제2호, pp. 196-205, 2000.
정순기, 이광호, 김주환, 원광연, '실시간 혼잡도 측정시스템의 설계 및 구현', 한국정보과학회 학술발표논문집, 제21권 제2호(A), pp. 451-454, 1994.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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