JP7402986B2 - コンテナ蔵置計画装置、コンテナ蔵置計画システム、及びコンテナ蔵置計画方法 - Google Patents
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Description
図1に、一般的なコンテナターミナルの設備及び機能を示す概略模式平面図を示している。コンテナターミナルはコンテナ船が入港可能な港湾の一部に設けられ、岸壁PIにコンテナ船CSが接岸できるようになっている。岸壁PIにはコンテナ船CSから荷揚げをするガントリークレーンGCが岸壁PIに沿って移動可能に設けられている。ガントリークレーンGCの陸側には、荷揚げしたコンテナCNTを、コンテナターミナルから搬出されるまで一時的に蔵置する領域であるコンテナヤードCYが設けられている。コンテナヤードCY内には、多数のコンテナCNTをそれぞれ一群として蔵置するブロックBLと呼ばれる略矩形の領域が設けられ、ブロックBLを長手方向に並べてなる列はレーンLNと呼ばれる。レーンLNの間には、コンテナターミナル内でコンテナCNTを運搬する構内シャーシYDCHが通行可能な通路であるシャーシレーンCLNが設けられている。各レーンLNには、ブロックBLの長手方向に沿って移動可能なトランスファークレーンTRCが配置されている。各トランスファークレーンTRCは、担当するレーンLNに属するブロックBLへのコンテナCNTの積み付けと、当該ブロックBLからのコンテナCNTの積み出しを行う。各ブロックBLはその長手方向に沿って、複数のベイBYと呼ばれる領域で区画されている。本実施形態では、荷揚げしたコンテナCNTを、どのブロックBLのどのベイBYに蔵置するか、そして、各ベイBYにおいてどのような形態で蔵置するかが、様々な制約条件の下で評価される。ゲートGTは、保税区域でもあるコンテナターミナルからコンテナCNTの搬出を管理するための施設である。
図2に、コンテナCNTが蔵置されるベイBYの正面図(ブロックBL短手方向の断面)を模式的に示している。一つのベイBYの中で、コンテナCNTはマトリクス状に蔵置される。図2の例においては、ベイBYの幅方向に6つのロウ(Row)が、高さ方向に5つのティア(Tier)が設けられており、1つのベイBYには最大6×5=30個のコンテナCNTが蔵置可能である。図2では、ハッチングで蔵置済みのコンテナを、破線でまだコンテナが蔵置されていない箇所を表している。
ここで、本発明におけるコンテナ蔵置計画の基本的な考え方を説明する。図3にコンテナの荷揚げとコンテナヤードでの蔵置について模式的に示している。
次に、本実施形態のコンテナ蔵置計画システムの構成と機能について説明する。図6に本実施形態のコンテナ蔵置計画システム1の全体構成例を示している。
次に、コンテナ蔵置計画システム1を構成するコンテナターミナル業務システム10、コンテナ蔵置計画装置20、端末装置30A,30Bのハードウェア構成例について説明する。図7は、これらの構成要素として採用される、通信ネットワーク40を通じての通信機能を備えた情報処理装置のハードウェア構成例を示している。コンテナターミナル業務システム10、コンテナ蔵置計画装置20は、例えば図7に例示する情報処理装置100の構成を有するサーバコンピュータとして、端末装置30A,30Bは、同じく図7に例示する構成を有するパーソナルコンピュータ、タブレット端末装置として構成することができる。
図8に本実施形態のコンテナターミナル業務システム10の機能をブロック図により示している。コンテナターミナル業務システム10は、コンテナ蔵置計画システム1に関して述べたように、コンテナターミナルに過去に到着して荷揚げ、搬出されたコンテナ、将来コンテナターミナルへの到着が予定されるコンテナに関する各種情報を総合的に管理するシステムである。図8に例示するように、コンテナターミナル業務システム10は、データ抽出部11、データ加工部12、及びデータIOインタフェース部13と、データ記憶領域に格納されているデータであるコンテナ貨物情報14、荷揚げコンテナ情報15、及び蔵置コンテナ情報16を有している。
図9に、本実施形態のコンテナ蔵置計画装置20の機能をブロック図により示している。コンテナ蔵置計画装置20は、コンテナ蔵置計画システム1に関して述べたように、コンテナターミナル業務システム10から提供される、過去に荷揚げされた、あるいはこれから荷揚げされる各コンテナについての情報に基づいて、コンテナヤードの各ベイにおけるコンテナ蔵置形態を策定する機能を有する。
図10にコンテナ貨物情報14の構成例を示している。図10の例ではコンテナ貨物情報14はテーブル形式で示されているが、他のデータ形式で格納しても差し支えない。これは、後述する荷揚げコンテナ情報15、蔵置コンテナ情報16、コンテナ蔵置計画情報25についても同様である。
図11に、荷揚げコンテナ情報15の構成例を示している。荷揚げコンテナ情報15は、コンテナターミナルに到着したコンテナ船からコンテナを荷揚げする際の順番を示すデータである。荷揚げコンテナ情報15は、例えばコンテナ船からの荷揚げを行うガントリークレーン、荷揚げしたコンテナをコンテナヤードに搬送する構内シャーシ、構内シャーシからコンテナを取り下ろしてコンテナヤードの指定ベイに積み付けるトランスファークレーンの作業員間で共有される。
図12に、蔵置コンテナ情報16の構成例を示している。蔵置コンテナ情報16は、コンテナヤードの各ベイに蔵置されている各コンテナの蔵置場所を、図1で例示したコンテナヤードのレーン、ブロック、ベイ、ロウ、及びティアの組み合わせにより示すデータである。図12の蔵置コンテナ情報16は、蔵置されている各コンテナを一意に識別するコンテナ番号と、前記レーン、ブロック、ベイ、ロウ、及びティアの組み合わせとが関連付けられて記録されている。蔵置コンテナ情報16の内容は、コンテナの荷揚げ、搬出作業、及びそれに伴う荷繰り作業に応じて略リアルタイムに更新される。
図13に、コンテナ蔵置計画情報25の構成例を示している。コンテナ蔵置計画情報25は、コンテナ船から荷揚げされるコンテナをコンテナヤード内で蔵置すべき場所を、搬出優先順とともに記録している。具体的には、図13の例では、コンテナ蔵置計画情報25には、コンテナ番号と、コンテナが蔵置されるべき場所を示すレーン、ブロック、ベイ、ロウ、及びティアの組み合わせと、コンテナ搬出優先順とが関連付けられて記録されている。コンテナ蔵置計画情報25は、例えば構内シャーシ、トランスファークレーン等の荷役設備の運転台等に表示出力されることにより、荷役作業員に荷揚げのシーケンスを周知させる役割を果たす。
図14に、制約条件23の設定例を示している。制約条件23は、コンテナ蔵置計画モデル22が搬出優先順にしたがってコンテナ蔵置計画を策定する際に、荷役作業に伴う種々の考慮すべき条件、例えば安全上、作業効率向上の上で考慮すべき制約条件を与える。制約条件23は、あらかじめ設定すべき項目を抽出してコンテナ蔵置計画モデル22に設定しておく。
・ベイ内に蔵置コンテナがない場合、シャーシレーンと反対側のロウを優先して使用する。
これらの制約条件は、同一のベイに蔵置されるコンテナの形状・種別(ドライ、冷凍等)・用途を揃えることで、当該ベイの蔵置コンテナ数を最大化するとともに、荷役作業も均質化できる効果を果たす。
図15に、評価指標24の設定例を示している。評価指標24は、コンテナ蔵置計画モデル22によって策定されるコンテナ蔵置計画について評価する際に用いられる指標である。図15の例では、本実施形態における評価指標として、「ペナルティ回数が少ない蔵置計画を優先する」、「シャーシレーン側から遠いロウを優先する」の2つの評価指標が設定されている。ペナルティ回数に関しては、図5について説明したように、同一ベイで荷積み後、搬出優先順に従ってコンテナを積み出す際に搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより搬出優先順の低いコンテナの個数であるペナルティ回数が少ない方が蔵置計画の評価が高くなるようにしている。「シャーシレーン側から遠いロウを優先する」評価指標は、制約条件23に関して説明したとおりである。
まず、コンテナターミナル業務システム10とコンテナ蔵置計画装置20とが連携して実行する搬出予測モデル学習処理について説明する。
図16A,図16Bに、本実施形態のコンテナ蔵置計画システム1による搬出予測モデル学習処理のデータ処理フローを例示している。この搬出予測モデル学習処理は、本実施形態のコンテナ蔵置計画システム1を稼働させる前に、コンテナ蔵置計画装置20の搬出予測モデル21を構築するために実行されるデータ処理である。なお、以下の説明では、搬出日の用語は搬出日時を意味するものとする。
次に、コンテナ蔵置計画装置20の搬出予測モデル21とコンテナ蔵置計画モデル22とによって実現されるコンテナ蔵置計画策定処理について説明する。図17A,図17Bに、本実施形態のコンテナ蔵置計画策定処理のデータ処理フローを例示している。
ここで、以上の説明を踏まえ、コンテナ蔵置計画装置20のコンテナ蔵置計画モデル22が実行するデータ処理について説明する。まず、図18に、コンテナ蔵置ベイ選択処理のデータ処理フローを例示している。蔵置計画モデル22は、S40でデータ処理を開始すると、蔵置コンテナ情報、荷揚げコンテナ情報、搬出優先順、及び評価指標に基づいて、該当コンテナを蔵置すべきベイを決定する(S41)。コンテナ蔵置計画モデル22は、決定されたベイについて、ベイ選択の制約条件に違反していないか判定し(S42)、違反していると判定した場合、S41の蔵置ベイ決定のステップの処理に戻る。ベイ選択の制約条件に違反していないと判定した場合(S42,No)、コンテナ蔵置計画モデル22は評価指標に照らしてベイ選択が許容され得るか判定し(S43)、許容されると判定した場合(S43,Yes)、このデータ処理を終了する(S44)。評価指標に照らして許容されないと判定した場合(S43,No)、蔵置計画モデル22はS40の蔵置ベイ決定のステップの処理に戻る。
10 コンテナターミナル業務システム
11 データ抽出部
12 データ加工部
14 コンテナ貨物情報
15 荷揚げコンテナ情報
16 蔵置コンテナ情報
20 コンテナ蔵置計画装置
21 搬出予測モデル
22 コンテナ蔵置計画モデル
23 制約条件
24 評価指標
30A,30B 端末装置基板解析支援システム
Claims (14)
- コンテナターミナルの事情に応じたコンテナの蔵置計画を策定するためのコンテナ蔵置計画装置であって、
過去にコンテナターミナルに荷揚げされて搬出されたコンテナに付属する属性を示す情報であるコンテナ貨物情報と、過去に搬出された前記各コンテナの実際の搬出日とを入力として、各コンテナの搬出日を予測するための予測モデルを生成し、コンテナターミナルに荷揚げされるコンテナ及びコンテナターミナルに蔵置されているコンテナに付されたコンテナ貨物情報を前記予測モデルへの入力として当該各コンテナの搬出日を予測してその搬出優先順を各コンテナに付与する搬出順予測部と、
コンテナターミナルに荷揚げされるコンテナに付された前記コンテナ貨物情報と、コンテナターミナルにおけるコンテナの蔵置場所を示す情報である蔵置コンテナ情報と、前記搬出順予測部が算出した各コンテナの搬出優先順とを入力として、コンテナの荷役作業に伴い考慮すべき制約条件に基づいて、荷役作業の効率化に資するコンテナ蔵置計画を評価する評価指標を満たすように、前記各コンテナのコンテナターミナルにおける蔵置場所を決定するコンテナ蔵置計画策定部と、を備え、
前記コンテナ蔵置計画策定部は、
前記搬出順予測部により予測された前記搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより前記搬出優先順の低いコンテナの個数を最少とする様に蔵置位置を評価する荷繰り評価条件と、コンテナターミナルにコンテナを蔵置する際に、蔵置後のコンテナが形成する蔵置形態が、コンテナターミナルの荷役設備のコンテナ積み付けまたは積み出しの支障とならないようにする複数の制約条件と、を含む前記評価指標を満たすように、前記各コンテナのコンテナターミナルにおける蔵置場所を決定し、
前記評価指標に対し、コンテナターミナルの事情に応じていずれの条件を重視するかを示す重みづけを各条件毎に設定可能としている、
コンテナ蔵置計画装置。 - 前記制約条件がさらに、コンテナターミナルにおいて所定数のコンテナが蔵置される最小単位区画を構成するベイにおいて、同一のベイには所定の属性が共通するコンテナを蔵置するようにすることを含んでいる、請求項1に記載のコンテナ蔵置計画装置。
- 前記コンテナ蔵置計画策定部が、蔵置しようとする各コンテナについて、前記制約条件に従って、コンテナターミナルにおいて所定数のコンテナが蔵置される最小単位区画を構成するベイのうち、評価指標をもっともよく満たすと判定されたベイを選択する、請求項1に記載のコンテナ蔵置計画装置。
- 前記コンテナ蔵置計画策定部が、蔵置しようとする各コンテナについて、選択された前記ベイにおいて前記制約条件に従ってコンテナを蔵置した場合に、前記評価指標をもっともよく満たすと判定された蔵置場所を選択する、請求項3に記載のコンテナ蔵置計画装置。
- 前記評価指標が、前記ベイに蔵置されているコンテナにおいて、搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより搬出優先順の低いコンテナの個数を最少とすることを含んでいる、請求項4に記載のコンテナ蔵置計画装置。
- 前記搬出順予測部が、過去の前記コンテナ貨物情報に基づいて予測した各コンテナの搬出日である予測搬出日と、過去の前記コンテナ貨物情報に記録されている実際の搬出日とを比較し、当該比較の差分が最小となるように、搬出順予測処理に用いる予測モデルを生成する、請求項1に記載のコンテナ蔵置計画装置。
- コンテナターミナルの事情に応じたコンテナの蔵置計画を策定し運用するためのコンテナ蔵置計画システムであって、
過去にコンテナターミナルに荷揚げされて搬出されたコンテナに付属する属性を示す情報であるコンテナ貨物情報と、荷揚げされるコンテナの荷揚げ順を含む情報である荷揚げコンテナ情報と、コンテナターミナルに蔵置されているコンテナの蔵置場所を示す情報である蔵置コンテナ情報とを格納しているコンテナターミナル業務システムと、
過去にコンテナターミナルに荷揚げされて搬出されたコンテナのコンテナ貨物情報と、過去に搬出された前記各コンテナの実際の搬出日とを入力として、各コンテナの搬出日を予測するための予測モデルを生成し、コンテナターミナルに荷揚げされるコンテナ及びコンテナターミナルに蔵置されているコンテナに付されたコンテナ貨物情報を前記予測モデルへの入力として当該各コンテナの搬出日を予測してその搬出優先順を各コンテナに付与する搬出順予測部と、
前記荷揚げコンテナ情報と、前記蔵置コンテナ情報と、前記搬出順予測部が算出した各コンテナの搬出優先順とを入力として、コンテナの荷役作業に伴い考慮すべき制約条件に基づいて、荷役作業の効率化に資するコンテナ蔵置計画を評価する評価指標を満たすように、前記各コンテナのコンテナターミナルにおける蔵置場所を決定するコンテナ蔵置計画策定部と、
を備えているコンテナ蔵置計画装置と、
前記コンテナ蔵置計画装置が策定したコンテナ蔵置計画を受信して当該コンテナ蔵置計画を表示する端末装置と、
を備え、
前記コンテナ蔵置計画策定部は、
前記搬出順予測部により予測された前記搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより前記搬出優先順の低いコンテナの個数を最少とする様に蔵置位置を評価する荷繰り評価条件と、コンテナターミナルにコンテナを蔵置する際に、蔵置後のコンテナが形成する蔵置形態が、コンテナターミナルの荷役設備のコンテナ積み付けまたは積み出しの支障とならないようにする複数の制約条件と、を含む前記評価指標を満たすように、前記各コンテナのコンテナターミナルにおける蔵置場所を決定し、
前記評価指標に対し、コンテナターミナルの事情に応じていずれの条件を重視するかを示す重みづけを各条件毎に設定可能としている、
コンテナ蔵置計画システム。 - 前記コンテナ蔵置計画策定部が、蔵置しようとする各コンテナについて、前記制約条件に従って、コンテナターミナルにおいて所定数のコンテナが蔵置される最小単位区画を構成するベイのうち、評価指標をもっともよく満たすと判定されたベイを選択する、請求項7に記載のコンテナ蔵置計画システム。
- 前記コンテナ蔵置計画策定部が、蔵置しようとする各コンテナについて、選択された前記ベイにおいて前記制約条件に従ってコンテナを蔵置した場合に、前記評価指標をもっともよく満たすと判定された蔵置場所を選択する、請求項8に記載のコンテナ蔵置計画システム。
- 前記評価指標が、前記ベイに蔵置されているコンテナにおいて、搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより搬出優先順の低いコンテナの個数を最少とすることを含んでいる、請求項9に記載のコンテナ蔵置計画システム。
- コンテナターミナルの事情に応じたコンテナの蔵置計画を策定するためのコンテナ蔵置計画方法であって、
演算装置と記憶装置とを有する情報処理装置が、
過去にコンテナターミナルに荷揚げされて搬出されたコンテナに付属する属性を示す情報であるコンテナ貨物情報と、過去に搬出された前記各コンテナの実際の搬出日とを入力として、各コンテナの搬出日を予測するための予測モデルを生成し、コンテナターミナルに荷揚げされるコンテナ及びコンテナターミナルに蔵置されているコンテナに付されたコンテナ貨物情報を前記予測モデルへの入力として当該各コンテナの搬出日を予測してその搬出優先順を各コンテナに付与することと、
コンテナターミナルに荷揚げされるコンテナに付された前記コンテナ貨物情報と、コンテナターミナルにおけるコンテナの蔵置場所を示す情報である蔵置コンテナ情報と、前記各コンテナの搬出優先順とを入力として、コンテナの荷役作業に伴い考慮すべき制約条件に基づいて、荷役作業の効率化に資するコンテナ蔵置計画を評価する評価指標を満たすように、前記各コンテナのコンテナターミナルにおける蔵置場所を決定することと、
を含み、
前記蔵置場所の決定において、予測された前記搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより前記搬出優先順の低いコンテナの個数を最少とする様に蔵置位置を評価する荷繰り評価条件と、コンテナターミナルにコンテナを蔵置する際に、蔵置後のコンテナが形成する蔵置形態が、コンテナターミナルの荷役設備のコンテナ積み付けまたは積み出しの支障とならないようにする複数の制約条件と、を含む前記評価指標を満たすように、前記各コンテナのコンテナターミナルにおける蔵置場所を決定し、
前記評価指標に対し、コンテナターミナルの事情に応じていずれの条件を重視するかを示す重みづけを各条件毎に設定可能としている、
コンテナ蔵置計画方法。 - 前記情報処理装置が、蔵置しようとする各コンテナについて、前記制約条件に従って、コンテナターミナルにおいて所定数のコンテナが蔵置される最小単位区画を構成するベイのうち、評価指標をもっともよく満たすと判定されたベイを選択する、請求項11に記載のコンテナ蔵置計画方法。
- 前記情報処理装置が、蔵置しようとする各コンテナについて、選択された前記ベイにおいて前記制約条件に従ってコンテナを蔵置した場合に、前記評価指標をもっともよく満たすと判定された蔵置場所を選択する、請求項12に記載のコンテナ蔵置計画方法。
- 前記評価指標が、前記ベイに蔵置されているコンテナにおいて、搬出優先順の高いコンテナの上に積まれているそれより搬出優先順の低いコンテナの個数を最少とすることを含んでいる、請求項13に記載のコンテナ蔵置計画方法。
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