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문제 정의
- 장비를 도입하기 위해서는 많은 사전조사를 거쳐야 하고 시뮬레이션 실험을 통해 신기술 항만장비가 생산적인 측면에서 타당한지 조사해볼 필요가 있다. 그래서 본 논문에서는 세계 각국의 신기술 항만장비를 도입한 컨테이너터미널을 대상으로 사전 조사하였고 신기술 항만장비를 우리나라 대표적 항만인 부산항에 도입하였을 때 어떠한 생산성을 나타내는지 시뮬레이션을 개발하여 실험함으로써 생산성을 추정해본다.
- 이 기법을 통하여 짧은 시간 내에 좋은 해결책을 발견하고 일반적으로 더 나은 목표 값을 산출하였다. 또한, 실용적인 운영을 위해 휴리스틱 디스패칭 규칙뿐만 아니라 이웃해 탐색 기법의 개선에 대해서도 집중적으로 연구하였다.[10] 이 논문은 신기술 안벽크레인을 고려한다는 점에서 본 논문과 공통적이지만 새로운 이송차량의 등장과 대수를 변경시켜 봄으로서 발생하는 컨테이너의 생산성 평가가 목표인 점에서는 다르다고 할 수 있다.
- 무역 산업에서 선사와 화주는 빠른 시일 내에 많은 화물을 운반하는 것을 목표로 한다. 이에 따라 최근 선사 및 선박회사에서는 대용량의 선박들을 수주하고 취급하고 있다.
- 본 논문에서는 신기술 안벽장비인 탠덤 리프트 안벽크레인과 신기술 이송장비인 Alternative ship-to-yard vehicles를 컨테이너터미널에 적용하여 시뮬레이션을 실험하고자 한다.
- 본 논문의 목적은 우리나라 컨테이너터미널에서 아직 보편화 되지 않은 신기술 하역장비인 탠덤 리프트 안벽크레인과 고생산성 이송차량인 Alternative ship-to-yard vehicles을 고려한 시뮬레이션을 사용함으로써 컨테이너의 생산성이 얼마나 증가하였는지를 분석하고 생산성이 가장 높은 항만장비들의 최적 조합을 찾아낸다. 또한, 데이터를 통한 회귀분석을 함으로써 최적의 생산성을 나타낼 수 있는데 생산성 추정 모델을 도출한다.
- 본 연구의 실험목적은 요구되는 고 생산성 항만장비를 고려하여 컨테이너를 처리하는데 필요한 탠덤 리프트 안벽크레인의 탠덤 비율과 DSTs, SDTs 그리고 SSTs의 최적의 차량 유형 및 개수를 결정하는 것이다. <표 1>를 보면 컨테이너터미널을 시뮬레이션하기 위해 고려해야 할 요인들을 알 수 있다.
- <표 2>는 기존의 시뮬레이션에서 새로운 장비들로 변형시킬 실험조건이다. 야드 크레인의 대수를 28대로 고정시킨 상태에서 안벽크레인의 종류, Alternative Ship-to-yard 차량의 종류, 차량의 대수 등을 변경함으로서 컨테이너터미널에서 최고의 컨테이너 생산성을 나타낼 수 있는 최적의 조건을 도출해보고자 한다.
- [5] Meisel (2004)은 안벽크레인에서 컨테이너의 적재/하역하기 위한 안벽크레인 스케쥴링 문제에 대해 연구하였다. 이 논문은 안벽크레인의 시간제약 하에 스케쥴 문제를 해결하는 최적화 문제를 소개하였다. 방법론으로는 나무탐색기법을 기반으로 한 휴리스틱 해결책 기법을 제안하였다.
- (2011)은 컨테이너 재적하 계획에 대해 연구하였다. 이 논문은 안벽크레인의 운영을 개선하고 최적화 시키는 문제를 나타내었다. 이 문제를 해결하기 위해, 방법론으로는 혼합정수계획법을 사용하였다.
- [1] 또한, Zhao 와 Tang (2011)은 컨테이너 터미널에서 안벽크레인과 야드트랙터의 스케쥴링 문제를 시뮬레이션으로 개발하였다. 이 논문은 컨테이너 터미널에서 야드트랙터 할당을 적용함으로 컨테이너의 스케쥴링의 변화에 대해 토론하였다. 이 논문에서는 PSO 알고리즘과 CPLEX 소프트웨어를 사용함으로써 컨테이너의 하역시간을 줄이고 컨테이너터미널의 컨테이너가 운반되는 전체적인 운영시간을 줄일 수 있게 되었다.
- (2012)은 AGV와 신기술의 안벽크레인 사이의 스케쥴링 문제에 대해서 연구하였다. 이 연구의 목적은 안벽크레인의 전체적인 운영시간을 최소화하는 것이고 이 문제는 MILP 모델로써 해결되었다. 이 기법을 통하여 짧은 시간 내에 좋은 해결책을 발견하고 일반적으로 더 나은 목표 값을 산출하였다.
가설 설정
- <그림 1>과 같이 본 논문에서는 부산항 컨테이너 터미널의 면적을 600 X 1400(m)으로 하고 블록은 8열씩 4행으로 가정한다. 야드 크레인의 경우, 실제 야드 크레인 개수인 28대의 야드 크레인을 설치한다.
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