본 연구에서는 이송장비의 조별운행방식과 Pooling 운행방식에 따른 컨테이너 터미널의 하역시스템 생산성을 비교분석하였다. 기존 컨테이너 터미널에서는 다수의 이송장비가 1개조로 구성되어 하나의 컨테이너 크레인(C/C)에 대해서만 양 ${\cdot}$ 적하작업을 지원하는 고정할당방식을 채택하고 있다. 이러한 할당방식은 하역작업시 혼선이 적고 차량이 일괄적 운행경로를 가지므로 지금까지 매우 광범위하게 적용되어 왔다. 그러나, 각기 다른 조에 편성된 이송장비간에는 상호지원을 하지 않기 때문에 이송장비의 작업융통성이 떨어진다고 볼 수 있다. 이에 비해 본 연구에서는 이송장비의 작업조를 편성하지 않고 투입된 모든 이송장비가 자유롭게 다수의 C/C에 대한 이송작업을 지원할 수 있는 4가지의 동적할당기법을 제시한다. 제시된 4가지의 동적할당은 차량할당시에 C/C의 순번(Se), 대기시간(Qt), 생산성(Pr), 차량할당수(Nv), 버퍼수(Nb)를 고려하는 것으로 연구결과에서 C/C의 현재대기시간, 할당수, 버퍼수를 동시에 고려한 동적할당방식이 가장 효율적이였고, 그 다음으로 할당순서에 기준한 방식이 우수한 결과를 보였다. 그러나, C/C의 현재생산성이나 대기시간만을 고려한 할당방식은 상대적으로 고정할당방식보다 낮은 효율성을 보이는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 이송장비의 조별운행방식과 Pooling 운행방식에 따른 컨테이너 터미널의 하역시스템 생산성을 비교분석하였다. 기존 컨테이너 터미널에서는 다수의 이송장비가 1개조로 구성되어 하나의 컨테이너 크레인(C/C)에 대해서만 양 ${\cdot}$ 적하작업을 지원하는 고정할당방식을 채택하고 있다. 이러한 할당방식은 하역작업시 혼선이 적고 차량이 일괄적 운행경로를 가지므로 지금까지 매우 광범위하게 적용되어 왔다. 그러나, 각기 다른 조에 편성된 이송장비간에는 상호지원을 하지 않기 때문에 이송장비의 작업융통성이 떨어진다고 볼 수 있다. 이에 비해 본 연구에서는 이송장비의 작업조를 편성하지 않고 투입된 모든 이송장비가 자유롭게 다수의 C/C에 대한 이송작업을 지원할 수 있는 4가지의 동적할당기법을 제시한다. 제시된 4가지의 동적할당은 차량할당시에 C/C의 순번(Se), 대기시간(Qt), 생산성(Pr), 차량할당수(Nv), 버퍼수(Nb)를 고려하는 것으로 연구결과에서 C/C의 현재대기시간, 할당수, 버퍼수를 동시에 고려한 동적할당방식이 가장 효율적이였고, 그 다음으로 할당순서에 기준한 방식이 우수한 결과를 보였다. 그러나, C/C의 현재생산성이나 대기시간만을 고려한 할당방식은 상대적으로 고정할당방식보다 낮은 효율성을 보이는 것으로 나타났다.
This paper deals with productivity improvement of stevedoring system by pooling opertaions of transport vehicle at automated container terminal. Usually, in traditional container terminals, grouping operations of transport vehicle are applied for container crane because vehicle routing path is simpl...
This paper deals with productivity improvement of stevedoring system by pooling opertaions of transport vehicle at automated container terminal. Usually, in traditional container terminals, grouping operations of transport vehicle are applied for container crane because vehicle routing path is simple and vehicle assignment is easy. But this static assignment(SA) operation that arrsign vehicles to container crane ar apron reduces flexibility of vehicles. Therefore, This paper presented 4 dynamic assignment(DA) method to improve efficiency of vehicles. These 4 dynamic assignment method consider present situations of container crane such as sequence(Se), queue time(Qt), productivity(Pr), numeric of vehicle assignment(Nv), numeric of buffer(Nb) at vehicles assignment. At the results, dynamic assignment operation to consider Qt, Nv, Nb is most efficient and by next time, dynamic assignment operation to consider Se is superior more than static assignment operation. but, dynamic assignment operation to consider Pr or Qt of container crane only is inefficient than static assignment operation.
This paper deals with productivity improvement of stevedoring system by pooling opertaions of transport vehicle at automated container terminal. Usually, in traditional container terminals, grouping operations of transport vehicle are applied for container crane because vehicle routing path is simple and vehicle assignment is easy. But this static assignment(SA) operation that arrsign vehicles to container crane ar apron reduces flexibility of vehicles. Therefore, This paper presented 4 dynamic assignment(DA) method to improve efficiency of vehicles. These 4 dynamic assignment method consider present situations of container crane such as sequence(Se), queue time(Qt), productivity(Pr), numeric of vehicle assignment(Nv), numeric of buffer(Nb) at vehicles assignment. At the results, dynamic assignment operation to consider Qt, Nv, Nb is most efficient and by next time, dynamic assignment operation to consider Se is superior more than static assignment operation. but, dynamic assignment operation to consider Pr or Qt of container crane only is inefficient than static assignment operation.
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문제 정의
특히, 선박의 양 , 적하작업상황에 따라 이송장비를 최적으로 할당할 수 있기 때문에 안벽지원에 대한 이송장비의 과부족 및 지원능력을 효과적으로 조절할 수 있다는 장점을 가지는 것으로 인식되고 있다. 이에 본 연구에서는 이송장비의 조별할당방식과 동적할당방식에 대한 비교분석을 해보았다.
제안 방법
본 연구에서는 수직배치형 장치장 레이아웃으로 구성된 자 동화 컨테이너 터미널을 대상으로 이송장비에 대한 고정할당 전략과 동적할당전략을 상호 비교분석하였으며 수리적인 분석 과 시뮬레이션 분석의 2가지 측면에서 고찰되었다.
AGV의 2가지 할당방식중 동적할당에 있어서는 여러가지 유형을 고려해 볼 수 있다. 본 연구에서는 차량할당기준으로 C/C의 순서(Se), 현재대기시간(Qt), 차량할당수(Nv), 차량버퍼 수(Nb), 생산성을 고려한 동적할당을 다음과 같은 4가지 전략 으로 구성하였다.
수리적인 분석에서는 C/C와 이송장비인 AGV의 작업싸이클 타임을 비교하여 할당전략간의 차이가 발생하는 이송장비의 운행대수 범위를 추정해 보았으며, 이를 시뮬레이션 분석을 통하여 확인해 보았다.
대상 데이터
본 연구에서는 터미널 이송장비와 외부트럭의 동선체계가 분 리된 자동화 터미널을 대상으로 하였다. 자동화 터미널은 안벽 측에 수직방향으로 블록이 배치되어 있으며 안벽과 장치장간은 무인 이송장비인 AGV가 선석단위로 타원을 그리며 운행하는 Close loop 방식으로 설계되어있다.
데이터처리
이상의 4가지 동적할당전략에 대한 시뮬레이션 분석을 수행하고 결과를 토대로 고정할당전략과 비교분석하였다.
성능/효과
다음으로 이론상 AGV의 싸이클 타임이 C/C의 싸이클 타임 보다 단축되는 시점인 AGV 20대를 보면, 고정할당인 SA의 경우는 AGV의 싸이클 타임이 76.43초로 C/C의 싸이클 타임에 못미치는 수준이나, 동적할당인 DA-S와 DA-QNN의 경우에는 AGV 20대 수준에서 이미 C/C 싸이클 타임보다 단축되는 것으로 나타났다.
동적할당인 DA-S와 DA-QNN를 상호 비교하면, 두 할당전 략간에 이송장비 운행대수 절감효과는 거의 없으며, C/C간의 생산성 균등화 측면에서는 Fig. 10, 11에서 보는 바와 같이 DA-S가 DA-QNN보다 우수한 것으로 나타났다.
7과 Table 7~11에서 할당전략 SA, DA-S, DA-QNNe 모두 AGV 20대 배치시에 C/C의 이송장비대기시간이 1% 이하로 나타났으며, DA-Q, DA-P의 경우에는 AGV 24대 배치시에도 20%이상의 높은 C/C의 이송장비대기율을 보였다. 따라서, AGV 할당시점에 C/C의 이송장비대기시간이나 생산성중 한가지 기준만 토대로 동적할당을 하는 것은 비효율 적이라는 것을 알 수 있다.
따라서, C/C의 생산성이 최고치에 이르는 시점을 기준으로 할때, 동적할당(DA-S, DA-QNN)시 고정할당에 비해 C/C 생 산성은 204%, 1.92% 높으며, 운행대수에서는 각각 4대를 절감 (16.7%) 할 수 있는 것으로 나타났다.
시뮬레이션 분석에서는 4가지의 동적할당전략을 제시하였 으 며, 수행결과 C/C에 대해 순차적으로 AGV를 할당하는 DA-S 전략이 가장 우수하였으며, 다음으로 C/C 대기시간, 할당수 및 버퍼수를 고려한 DA-QNN 전략이 고정할당전략인 SA보다 운행대수 및 C/C 생산성 향상 측면에서 효율적인 것으로 나타났다.
우선, 고정할당전략시에 적용되는 AGV 운행대수를 기준으로 살펴보면, Fig. 7과 Table 7~11에서 할당전략 SA, DA-S, DA-QNNe 모두 AGV 20대 배치시에 C/C의 이송장비대기시간이 1% 이하로 나타났으며, DA-Q, DA-P의 경우에는 AGV 24대 배치시에도 20%이상의 높은 C/C의 이송장비대기율을 보였다. 따라서, AGV 할당시점에 C/C의 이송장비대기시간이나 생산성중 한가지 기준만 토대로 동적할당을 하는 것은 비효율 적이라는 것을 알 수 있다.
11, 12에서 확인할 수 있다. 이 시점에서부터 DA-S와 DA-QNN 할당전략은 17대에서 AGV 싸이클 타임이 각각 76.12초, 77.01 초로 78.31 을 가지는 SA보다 우수한 것으로 나타났다.
후속연구
차후 연구과제로는 이송장비의 운행방식에 Cross lane을 적용한 동적할당전략에 대한 분석이 필요할 것으로 본다.
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