한국해양대학교

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컨테이너 선박 자동 선적계획을 위한 심층 학습 모형

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dc.contributor.advisor 신재영 -
dc.contributor.author 이채민 -
dc.date.accessioned 2022-06-22T17:38:58Z -
dc.date.available 2022-06-22T17:38:58Z -
dc.date.created 20210823115527 -
dc.date.issued 2021 -
dc.identifier.uri http://repository.kmou.ac.kr/handle/2014.oak/12823 -
dc.identifier.uri http://kmou.dcollection.net/common/orgView/200000506446 -
dc.description.abstract The stowage planning in containership becomes crucial to optimize the shipping logistics supply chain but complexity of it becomes very high especially for large containership like over 15,000 TEU. The quality of stowage varies from the level of skill of stowage planners, and it impacts a lot to the profit and loss. To overcome the problem, there were many studies in this field for the stowage automation but none of them becomes commercialized due to the NP-Complete problem. This study defines the process of stowage planning automation and its evaluation criteria and builds two different deep learning models - one is the Block Stowage and another is Lashing Force prediction. The Reinforcement Learning is used for Block Stowage to allocate stowage spaces for multiple ports and the Supervised Learning is studied for Lashing Force prediction which is one of the most important aspects in terms of cargo safety as well as utilization, especially for large containership such as more than 10,000 TEU. It is a challenge for stowage planners when large containerships are in the last port of region because mostly the ship is full and the stacks on deck are very high. This study also conducts training and testing the models and provides the results in comparison with stowage planning tool. -
dc.description.tableofcontents 제 1 장 서 론 1 1.1 연구의 배경 및 필요성 1 1.1.1 컨테이너선 운임 현황 1 1.1.2 컨테이너 선박의 대형화에 따른 선적계획의 복잡도 증가 2 1.1.3 선적계획의 중요성 3 1.1.4 인공지능 기반 선적계획자동화 연구의 필요성 5 1.2 연구 방법 및 구성 6 제 2 장 관련 문헌 연구 7 2.1 선적계획 (Stowage Planning) 연구 7 2.1.1 선사 선적계획 연구 10 2.1.2 터미널 선적계획 연구 11 2.2 인공지능을 활용한 선적계획 연구 13 2.3 인공지능을 활용한 선적계획자동화 연구의 배경과 차별성 14 2.4 선적계획시스템 15 제 3 장 선적계획의 이해 및 자동화 정의 19 3.1 컨테이너 및 컨테이너 선박의 이해 19 3.1.1 컨테이너 19 3.1.2 컨테이너 선박 22 3.2 선적계획의 이해 23 3.2.1 물리적인 컨테이너 선적 패턴 24 3.2.2 크레인인텐서티의 정의 및 영향을 주는 하역방식 24 3.2.3 규격외화물 선적계획 27 3.2.4 위험화물 선적계획 27 3.2.5 최대적재중량(Stack Weight) 제약 28 3.3 선적계획 평가항목 및 프로세스 식별 29 3.3.1 선적계획의 평가항목 29 3.3.2 선적계획 프로세스 32 3.3.3 선사 선적계획과 터미널 선적계획의 차이점 35 3.4 선적계획자동화 프로세스 분류 36 3.5 선적자동화를 위한 라싱 연구의 필요성 38 제 4 장 블록단위 선적계획(Block Stowage) 자동화 40 4.1 블록단위 선적계획 자동화를 위한 식별사항 40 4.1.1 블록(Block) 40 4.1.2 크레인인텐서티(Crane Intensity) 41 4.1.3 가로경사(Heeling) 42 4.2 강화학습을 이용한 블록단위 선적계획 자동화 43 4.2.1 강화학습 프레임워크와 선적계획 43 4.2.2 강화학습 알고리즘 44 4.2.3 강화학습을 위한 상태, 행동 및 보상의 정의 48 4.3 컨테이너 물량 할당 평가 51 4.3.1 초기 학습데이터 51 4.3.2 실험의 정의 및 목표 51 4.3.3 환경(Environment)에서 상태(State) 및 보상(Reward)의 정의 52 4.3.4 네크워크 모델링 53 4.3.5 학습 결과 53 4.3.4 검증 결과 54 4.3.5 결과 평가 55 4.4 결과논의 56 제 5 장 인공지능을 이용한 라싱포스 예측 58 5.1 선적계획에서의 라싱 58 5.1.1 라싱의 이해 58 5.1.2 라싱브리지(Lashing Bridge)의 이해 59 5.1.3 라싱 패턴의 이해 59 5.1.4 라싱포스의 이해 61 5.1.5 선박 대형화에 따른 라싱의 중요성 61 5.1.3 선적계획자동화에서 라싱포스 예측의 필요성 63 5.2 프로세스 및 인공지능을 이용한 예측 아이디어 64 5.2.1 라싱포스 해결 프로세스 64 5.2.2 인공지능을 이용한 라싱포스 예측 아이디어 65 5.3 Multi-modal 딥러닝을 이용한 라싱포스 예측 66 5.3.1 예측 모델을 활용한 선적계획 프로세스 66 5.3.2 라싱포스 예측 모델 구축, 학습, 검증 및 결과 평가 67 5.4 결과논의 79 제 6 장 결론 80 참고문헌 82 -
dc.language kor -
dc.publisher 한국해양대학교 대학원 -
dc.rights 한국해양대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. -
dc.title 컨테이너 선박 자동 선적계획을 위한 심층 학습 모형 -
dc.title.alternative Deep Learning Models for Stowage Planning Automation in Containership -
dc.type Dissertation -
dc.date.awarded 2021. 8 -
dc.embargo.liftdate 2021-08-23 -
dc.contributor.alternativeName Lee, Chaemin -
dc.contributor.department 대학원 물류시스템학과 -
dc.contributor.affiliation 한국해양대학교 대학원 물류시스템학과 -
dc.description.degree Doctor -
dc.identifier.bibliographicCitation [1]이채민, “컨테이너 선박 자동 선적계획을 위한 심층 학습 모형,” 한국해양대학교 대학원, 2021. -
dc.subject.keyword stowage planning automation -
dc.subject.keyword block stowage; lashing force -
dc.subject.keyword deep learning -
dc.subject.keyword reinforcement learning -
dc.subject.keyword supervised learning -
dc.title.partName 블록단위 선적계획 자동화와 라싱포스 예측을 중심으로 -
dc.identifier.holdings 000000001979▲200000002463▲200000506446▲ -
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물류시스템학과 > Thesis
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