탠덤 크레인을 고려한 컨테이너터미널 선적 계획

Abstract

최근 늘어나는 물동량에 대비하기 위해서 컨테이너터미널에서는 새로운 시설에 대한 투자가 이루어지고 있다. 최근 국내 컨테이너터미널에서 도입하고 있는 텐덤 크레인은 기존 크레인에 비해서 한 번에 작업할 수 있는 컨테이너 수가 많기 때문에 생산성의 향상을 기대할 수 있다. 하지만 아직까지 도입 된지 얼마 되지 않아 효율적인 운영방안이 거의 없는 실정이다.

본 논문에서는 텐덤 크레인을 고려한 효율적인 적재계획에 대해서 연구하였다. 또, 유전 알고리즘과, 타부 서치를 이용하여 해법을 제시하였고 실험 및 분석을 해보았다. 여러 데이터 셋을 생성하여 실험해본 결과 본 논문에서 제시한 해법이 QC생산성과, 텐덤율 등에서 양호한 결과를 보여주었다. 또, 컨테이너가 야드에 분포되어 있는 형태에 따라 작업시간에 많은 영향을 준다는 것을 알 수 있었다.

하지만 본 논문에서 실험한 결과가 QC 한 대일 경우만 고려하여 다른 QC 작업과의 간섭에 대해서와 추가적으로 터미널에서 발생할 수 있는 다른 제약조건에 대해서 고려하지 못 하였다는 것에 한계점이 있다. 또, 아직까지 국내에서 텐덤 크레인을 사용하는 터미널이 없어서 도출한 결과를 비교할만한 데이터가 없었다.

추후 연구방향으로 추가적으로 고려해야할 제약들을 추가하여 현실문제의 적용에 효과를 볼 수 있는 모형에 대한 연구가 필요하고, 효율적인 적재 문제 뿐 만 아니라, 효율적인 양·적하계획, 적정 장비 대수 산정, 운영방안 등에 관한 연구 등 텐덤 크레인을 고려한 많은 연구가 필요하다고 생각한다.

As the rapid increase of the container trade, most of the container terminals strive to improve the container handling productivity. Therefore, they consider to find efficient operating strategies and to introduce new container handling facilities. In terms of equipment, there are a variety of types of quay cranes. Single-lift crane operates only one container regardless of size and twin-lift crane operates two 20' containers or one 40' container simultaneously. Tandem crane, recently introduced, can operate four 20' containers or two 40' containers simultaneously. In this paper, we propose the mathematical model and the solution procedure of the ship loading scheduling problem for the tandem crane. The Genetic Algorithm and Tabu Search are suggested for solving the solution. Experimental results show that the heuristic algorithm obtains solutions similar to the optimal solutions by the optimization model.