KR100411583B1 - method for optimizing container berth schedule and computer-readable medium - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컨테이너 터미널의 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨테이너 터미널에서 선박별로 적정한 선석 일정을 계획하여, 컨테이너 터미널과 각 선박의 비용발생이 최소화되는 선석 일정을 제공하기 위한 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체를 제공하기 위한 것이며, 본 발명의 한 특징에 의한 선석 일정 최적화 방법은 상기 선석에 접안할 각 선박에 대한 정보 및 장치장의 상황에 따른 상기 각 선박 별 선호 접안 위치를 입력받는 제1 단계, 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하는 제2 단계, 시간대별 선석의 이용비용을 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 계산하는 제3 단계, 상기 제3 단계에서 구하여진 선석 이용 비용이 최적화 된 것인지를 판단하기 위하여, 상기 제3 단계의 계산 결과가 수렴하였는지를 소정의 조건에 의해 판단하는 제4 단계 및 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴하지 않은 것으로 판단되면, 반복 계산에 필요한 각 변수 값을 갱신하고, 상기 제2 단계로부터 상기 제3 단계의 과정을 반복하도록 하는 제5 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for optimizing a berth schedule of a container terminal and a recording medium, and more particularly, to plan an appropriate berth schedule for each vessel in a container terminal, to provide a berth schedule that minimizes the cost of the container terminal and each vessel. A berth schedule optimization method and a recording medium are provided, and the berth schedule optimization method according to an aspect of the present invention inputs information on each vessel to be docked to the berth and a preferred berth position for each vessel according to the situation of the device head. A first step of receiving, a second step of determining an eyepiece time and an eyepiece position at which an individual minimum cost is incurred that is not considered for each vessel, a third step of calculating the cost of using a berth by time using a sub-gradient optimization technique, Whether or not the cost of berths obtained in the third step is optimized In order to determine whether the calculation result does not converge based on the fourth step of determining whether the calculation result of the third step has converged according to a predetermined condition and the result determined in the fourth step, And a fifth step of updating a variable value and repeating the process of the third step from the second step.

Description

컨테이너 터미널의 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체{method for optimizing container berth schedule and computer-readable medium}Method for optimizing container berth schedule and computer-readable medium

본 발명은 컨테이너 터미널의 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨테이너 터미널에서 선박별로 적정한 선석 일정을 계획하여, 컨테이너 터미널과 각 선박의 비용발생이 최소화되는 선석 일정을 제공하기 위한 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a method for optimizing a berth schedule of a container terminal and a recording medium, and more particularly, to plan an appropriate berth schedule for each vessel in a container terminal, to provide a berth schedule that minimizes the cost of the container terminal and each vessel. An object of the present invention is to provide a method for optimizing a berth schedule and recording medium.

컨테이너 터미널에서 필요한 계획과 운영 부문에 있어서 필요한 분야는 아래와 같다.The areas required for planning and operation in the container terminal are as follows.

1) 계획 : 선석계획, 양하 적하 계획, 장치장 계획, 자원 계획1) Plan: berth plan, unloading plan, yard plan, resource plan

2) 운영 : 반입 반출 작업 운영, 본선작업 운영2) Operation: Operation of import and export work, operation of ship operation

이 중에서 선석계획에 관한 것인 본 발명은 컨테이너 터미널의 계획의 한 부분으로서, 이와 관련을 가지는 분야를 하나씩 기술하면 다음과 같다.The present invention, which relates to the berth plan, is a part of the plan of the container terminal, and the related fields are described as follows.

컨테이너 터미널로 들어오는 컨테이너를 어느 곳에 놓을 것인가를 계획하는 장치장 계획, 선박이 선석에 접안했을 때 컨테이너를 싣고 내리는 작업을 계획하는 적하/양하 계획, 컨테이너를 다루는 장비들에 대한 일정을 작성하는 자원계획이 있다. 이 계획들에서 선석계획은 장치장 계획과도 관련을 가지고 선석계획에 따라서 양하/적하 계획이 수립되므로 매우 중요한 위치에 있다고 할 수 있다.A site plan to plan where to place the containers coming into the container terminal, a loading / unload plan to plan loading and unloading the container when the vessel is docked, and a resource plan to schedule the equipment to handle the container. have. In these plans, the berth plan is also very important because the loading / unloading plan is established in accordance with the berth plan.

종래 기술의 경우 컨테이너 터미널의 계획자들은 선석계획을 작성할 때 각 선박별로 도착 가능 시각과 출항 요구 시각을 통보 받아 여러 선박이 시간상으로 공간상으로 겹치지 않도록 하는 수준의 선석계획을 수립하는 실정이다. 선석계획에 대한 국내외 학계에서는 이 문제를 해결하기 위하여 여러 방법으로 접근을 해 왔는데 다음과 같은 방법들이 제시되었다.In the prior art, planners of container terminals are notified of the arrival time and departure time required for each ship when preparing the berth plan, so that the berth plan is established so that several vessels do not overlap in space in time. At home and abroad, the academy of berth planning has been approached in various ways to solve this problem.

1) Lai and Shih (1992) : 이들은 선박의 종류를 나누어서 어떤 방식으로 선석을 배정하는 것이 좋은가에 대한 정책을 시뮬레이션을 통하여 제시하였다.1 Lai and Shih (1992): They presented a simulation policy on how to assign berths by dividing the types of ships.

2) Brown et al. (1994) : 이 연구에서는 현실적인 여러 제약을 고려하여 선석계획을 작성하였는데 선박의 접안 시각을 결정하는 모형을 만들었다.2) Brown et al. (1994): In this study, the berth plan was drawn up by considering various realistic constraints.

3) Lim (1998) : 이 연구에서는 선박별로 접안 선석이 고정되어 있어 접안 시각만을 결정하면 되는 상황에서 선석계획을 작성하는 모델을 소개하였다.Lim (1998): In this study, we introduced a model for preparing a berth plan in which the berth berths are fixed for each ship and only the eyepiece time is determined.

상기 종래 기술의 연구에서는 선석계획을 접안 시각과 접안 위치를 동시에 결정하는 문제로의 인식이 부족하였다. 그 이유는 선석을 여러 선사가 공유하여 쓰는 경우가 많지만 선사별로 선석을 따로 사용하는 경우가 종종 있어 하나의 선석 내에서 선박별 접안 시각만 결정하면 되기 때문이었다. 그리고 선석을 공동으로 사용할 경우에 선석계획 문제는 컨테이너 터미널의 입장에서 모든 선박에 대한 작업을 일찍 마치는 방향으로 연구가 이루어져 시뮬레이션을 사용하여 선석배정 정책을 만들어 사용하였다. 그러나 현실적인 측면에서 보면 선석계획이란 컨테이너 터미널과 각 선박의 비용이 최소화 되는 선박의 접안 위치와 접안 시간을 결정하는 것이기 때문에 이와같은 접근은 문제가 있다.The prior art study lacked the perception of the berth plan as a problem of determining the eyepiece time and eyepiece position at the same time. The reason is that the berths are often shared and used by many ship owners. However, the berths are often used separately for each ship, so only the docking time of each ship is determined within one berth. In the case of joint use of berths, the berth planning problem was studied in the direction of finishing all the vessels from the container terminal's point of view. In practical terms, however, this approach is problematic because the berth plan is to determine the docking position and the docking time of the vessel where the cost of the container terminal and each vessel is minimized.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선석계획을 함에 있어 선박별로 실을 컨테이너가 장치장에 놓여 있는 위치를 고려함으로써 선박별 접안 시간을 단축을 꾀할 수 있고, 컨테이너 터미널의 전체적 입장에서 선박들의 접안 시각과 위치를 결정하기 위한 새로운 모델을 제시하고 이를 푸는 최적화된 알고리즘을 제공하기 위한 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve such a problem, in consideration of the position of the container to be loaded in the container in the berth plan can shorten the berthing time for each vessel, the overall view of the container terminal The present invention aims to provide a method and recording medium for berth scheduling to provide an optimized algorithm for presenting and solving a new model for determining eyepiece time and position.

도1은 본 발명의 선석 일정 최적화 방법의 흐름도를 나타낸다.1 shows a flowchart of the method for optimizing the berth schedule of the present invention.

도2에서는 상기 본 발명의 방법에 의한 계산을 수행하기 위한 선박들의 1주일간의 자료를 기초로 한 선박별 입력 자료를 나타내었다.Figure 2 shows the vessel-specific input data based on the data of the week of the vessels for performing the calculation by the method of the present invention.

도3은 본 발명에서 제시한 모형에 기반하여, 3일간의 선석계획을 종래 기술의 해법에 의하여 푼 결과와 본 발명의 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 푼 결과를 비교한 것이다.Figure 3 is based on the model presented in the present invention, comparing the results obtained by solving the three-day berth plan by the prior art solutions and the results obtained by the sub-gradient optimization technique of the present invention.

도4에서는 상기 실제 선석계획과 같이 7일의 긴 기간 동안의 해를 수하여야 하는 경우에 본 발명의 방법에 의하여 계산을 수행한 예를 나타내었다.4 shows an example in which the calculation is performed by the method of the present invention when the solution for a long period of 7 days is to be performed as in the actual berth plan.

도5는 본 발명의 선석 일정 최적화 방법에 의하여 계산된 최적화된 선석 일정을 제공하는 출력화면의 한 예를 나타낸다.5 shows an example of an output screen providing an optimized berth schedule calculated by the berth schedule optimization method of the present invention.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 특징에 의한 선석 일정 최적화 방법은 상기 선석에 접안할 각 선박에 대한 정보 및 장치장의 상황에 따른 상기 각 선박 별 선호 접안 위치를 입력받는 제1 단계, 상기 제1 단계에서 입력된 데이터를 기초로, 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하는 제2 단계, 상기 제2 단계에서 결정된 상기 각 선박별 접안 시각 및 접안 위치를 기초로, 시간대별 선석의 이용비용을 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 계산하는 제3 단계, 상기 제3 단계에서 구하여진 선석 이용 비용이 최적화 된 것인지를 판단하기 위하여, 상기 제3 단계의 계산 결과가 수렴하였는지를 소정의 조건에 의해 판단하는 제4 단계 및 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴하지 않은 것으로 판단되면, 반복 계산에 필요한 각 변수 값을 갱신하고, 상기 제2 단계로부터 상기 제3 단계의 과정을 반복하도록 하는 제5 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the berth schedule optimization method according to a feature of the present invention comprises the first step of receiving the information about each ship to be docked to the berth and the preferred berth position for each vessel according to the situation of the device head, A second step of determining an eyepiece time and an eyepiece position at which an individual minimum cost occurs that does not take into consideration other vessels for each ship, based on the data input in the first step, and the eyepiece time for each of the ships determined in the second step; And a third step of calculating the use cost of timeline berths by a sub-gradient optimization technique based on the eyepiece position, and to determine whether the cost of using the berths obtained in the third step is optimized. The fourth step of determining whether the calculation result has converged by a predetermined condition and the result determined in the fourth step. If it is determined that the resulting acid is not converged, and updates the value of the variables required for the iteration, and from the second step to a fifth step for repeating the process of the third step.

바람직하게는, 상기 선석 일정 최적화 방법은 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴한 것으로 판단될 경우 특정 위치와 특정 시간에 대하여 각 선박의 접안 위치와 접안 시각이 중복되는 경우를 계산 결과에서 보정하여 선박간의 충돌을 해소하기 위한 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the berth schedule optimization method is a case where the eyepiece position and eyepiece time of each ship overlap for a specific position and a specific time when it is determined that the calculation result has converged based on the result determined in the fourth step. It further comprises a sixth step for resolving the collision between the ship by correcting in the calculation result.

바람직하게는, 상기 선석 일정 최적화 방법은 상기 제1 단계에 있어서 상기 각 선박에 대한 입력 정보는 각 선박의 길이, 작업 소요 시간, 도착 시간, 출항 요구 시간을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the berth schedule optimization method is characterized in that in the first step, the input information for each ship includes the length of each ship, work required time, arrival time, departure request time.

바람직하게는, 상기 선석 일정 최적화 방법은 상기 제2 단계에 있어서 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하기 위하여, 다음의 수학식을 만족하는 접안 시각과 접안 위치를 찾아 이를 upper bound로 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the berth schedule optimization method includes an eyepiece time that satisfies the following equation in order to determine the eyepiece time and eyepiece position at which the individual minimum cost is incurred in which the other vessel is not considered for each vessel in the second step. Find the eyepiece position and make it upper bound.

, ,

, ,

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ),

x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k 에 대하여). x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k).

여기서,,here, ,

L= 선석의 길이,L = berths,

l=선박의 수,l = number of ships,

m=계획기간 동안의 시간,m = time during the planning period,

n=선석을 작은 공간으로 나누었을 때 접안 가능 위치,n = eyepiece location when dividing the berth into small spaces,

pk=선박의 선호 위치,p k = ship's preferred location,

ak=선박의 접안 가능 시간,a k = berthing time of the ship,

dk=선박의 출항 요구 시각,d k = time required for the ship to depart,

bk=선박의 작업시간,b k = working time of the ship,

lk=선박의 길이, k = length of ship,

zijk=선박 k의 접안 시각 i에 접안 위치 j에 위치하면 1을 가지는z ijk = 1 at eyepiece position j at eyepiece time i of ship k

의사결정변수,Decision Tree,

xijk=선박 k가 점유하게 되는 위치와 시각들의 값은 1을 갖는x ijk = position and time values occupied by ship k have 1

의사결정변수,Decision Tree,

c1k=선박이 접안 선호 위치에 있지 않을 경우 추가로 발생되는c 1k = additional occurrence if the ship is not in the docking position

운반 비용,Port cost,

c2k=선박의 출항 요구시각을 지켜 주지 못할 경우 발생하는c 2k = Occurs when the ship cannot meet the required time of departure

패널티 비용과 같이 정의한다.Defined as penalty cost.

바람직하게는, 상기 선석 일정 최적화 방법은 상기 제3 단계에 있어서, 상기 제2단계에서 구한 접안 시각과 접안 위치 값을 사용하여, 다음 수학식의 값을 lower bound로 결정하는 제3-1 단계Preferably, in the third step, the berth schedule optimization method includes: in step 3-1, using the eyepiece time and eyepiece position value obtained in the second step, determining a value of the following equation as lower bound;

, ,

, ,

, ,

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ),

x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k 에 대하여), x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k),

또한, 상기 제3-1단계에서 구한 값을 lower bound로 하여, 모든 선박에 대하여, 다음의 수학식을 만족하는 접안 시각과 접안 위치를 찾는 제3-2 단계In addition, step 3-2, which finds the eyepiece time and eyepiece position satisfying the following equations for all the ships by lower bounding the value obtained in step 3-1.

, ,

, ,

, ,

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ),

x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k 에 대하여) 및 x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k) and

다음의 수학식에 의하여 각각의 서브그래디언트 값 (G ij )를 구하는 제3-3단계Step 3-3 to obtain each subgradient value G ij by the following equation

(i=1...m, j=1...n 에 대하여) (for i = 1 ... m, j = 1 ... n)

로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Characterized in that consists of.

바람직하게는, 상기 선석 일정 최적화 방법은 상기 제4 단계에 있어서, 상기 제3단계에서 구한 값이 수렴한 값인지 여부를 판단하기 위해서, 다음의 수학식에 의하여 변수 값을 결정하며,Preferably, in the fourth step, in the fourth step, in order to determine whether the value obtained in the third step is a converged value, the variable value is determined by the following equation,

, ,

여기서, ZMAX는 상기 제3단계에의 계산이 반복되는 동안 찾은 최고 lowerbound의 값으로 하는 제4-1 단계와,Where Z MAX is the fourth lower value as the highest lowerbound value found while the calculation in the third step is repeated;

상기 제4-1 단계에서 구한 ZMAX가 소정의 설정 값보다 작아지면 해를 구하는 작업을 멈추고 이때까지 찾았던 ZMAX를 기억하고 계산을 중단하는 제4-2 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.If the Z MAX obtained in the step 4-1 is smaller than the predetermined set value, characterized in that it comprises a step 4-2 of stopping the operation to find the solution, storing the Z MAX found up to this time and stops the calculation.

바람직하게는, 상기 선석 일정 최적화 방법은 상기 제5 단계에 있어서, 상기 ZMAX가 소정의 설정 값보다 작아지지 않는 경우에, 아래의 수학식에 의하여 변수 값을 갱신하는 제5-1 단계 및 제5-2 단계,Preferably, in the fifth step, in the fifth step, when the Z MAX is not smaller than a predetermined setting value, steps 5-1 and 5-1 of updating a variable value according to the following equation: Step 5-2,

, ,

And

상기 제5-1 단계 및 제5-2 단계에서 갱신된 변수에 의하여, 상기 제2 단계로 부터의 계산을 반복하게 하는 제5-3 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And a fifth step of repeating the calculation from the second step by the variables updated in steps 5-1 and 5-2.

본 발명의 또 다른 특징에 의한 컨테이너 터미널의 최적화된 선석계획 수립을 위하여, 최소 비용이 발생하는 최적화된 각 선박의 접안 위치 및 접안 시간을 결정하기 위한 선석 일정 최적화 방법을 기록한 기록매체는, 상기 선석에 접안할 상기 각 선박에 대한 정보 및 장치장의 상황에 따른 상기 각 선박 별 선호 접안 위치를 입력받는 제1 단계, 상기 제1 단계에서 입력된 데이터를 기초로, 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를결정하는 제2 단계, 상기 제2 단계에서 결정된 상기 각 선박별 접안 시각 및 접안 위치를 기초로, 시간대별 선석의 이용비용을 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 계산하는 제3 단계, 상기 제3 단계에서 구하여진 선석 이용 비용이 최적화 된 것인지를 판단하기 위하여, 상기 제3 단계의 계산 결과가 수렴하였는지를 소정의 조건에 의해 판단하는 제4 단계 및 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴하지 않은 것으로 판단되면, 반복 계산에 필요한 각 변수 값을 갱신하고, 상기 제2 단계로부터 상기 제3 단계의 과정을 반복하도록 하는 제5 단계를 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체이다.In order to establish an optimized berth plan of the container terminal according to another aspect of the present invention, the recording medium recording the berth schedule optimization method for determining the berth position and berthing time of each optimized vessel incurred a minimum cost, the berth On the basis of the first step of receiving the information of each vessel to be docked to the vessel and the preferred eyepiece position for each vessel according to the situation of the device head, the other vessel is not considered for each vessel based on the data input in the first stage Based on the eyepiece time and eyepiece position determined in the second step of determining the eyepiece time and eyepiece position at which the minimum cost occurs, the use cost of the berths for each time zone is calculated by the sub-gradient optimization technique. In the third step, in order to determine whether the cost of using the berths obtained in the third step is optimized, If it is determined that the calculation result does not converge based on the fourth step of determining whether the calculation result of the third step has converged according to a predetermined condition and the result determined in the fourth step, each variable value required for the iterative calculation is determined. And a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the fifth step of updating and repeating the process of the third step from the second step.

바람직하게는, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴한 것으로 판단될 경우 특정 위치와 특정 시간에 대하여 각 선박의 접안 위치와 접안 시각이 중복되는 경우를 계산 결과에서 보정하여 선박간의 충돌을 해소하기 위한 제6 단계를 더 포함하는 선석 일정 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 것을 특징으로 한다.Preferably, the computer-readable recording medium overlaps the eyepiece position and eyepiece time of each ship for a specific position and a specific time when it is determined that the calculation result has converged based on the result determined in the fourth step. And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the berth schedule optimization method further comprising a sixth step for resolving the collision between ships by correcting the case in the calculation result.

바람직하게는, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 제1 단계에 있어서, 상기 각 선박에 대한 입력 정보는 각 선박의 길이, 작업 소요 시간, 도착 시간, 출항 요구 시간을 포함하는 선석 일정 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 것을 특징으로 한다.Preferably, the computer-readable recording medium in the first step, the input information for each ship is the berth schedule optimization method including the length of each ship, work required time, arrival time, departure request time And a computer readable recording medium having recorded thereon a program to be executed by the computer.

바람직하게는, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 제2 단계에 있어서, 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하기 위하여, 상기 수학식1을 만족하는 접안 시각과 접안 위치를 찾아 이를 upper bound로 하는 선석 일정 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 것을 특징으로 한다.Preferably, in the second step, the computer-readable recording medium satisfies Equation 1 in order to determine the eyepiece time and eyepiece position at which individual minimum costs incurred that do not consider other vessels for each vessel occur. It is characterized in that the computer-readable recording medium recording a program for executing the berth schedule optimization method to find the eyepiece time and the eyepiece position and upper bound it.

바람직하게는, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 제3 단계에 있어서, 상기 제2단계에서 구한 접안 시각과 접안 위치 값을 사용하여, 상기 수학식2의 값을 lower bound로 결정하는 제3-1 단계, 상기 제3-1단계에서 구한 값을 lower bound로 하여, 모든 선박에 대하여, 상기 수학식3을 만족하는 접안 시각과 접안 위치를 찾는 제3-2 단계 및 상기 수학식4에 의하여 각각의 서브그래디언트 값 (G ij )를 구하는 제3-3단계로 이루어지는 선석 일정 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 것을 특징으로 한다.Preferably, in the third step, the computer-readable recording medium uses the eyepiece time and the eyepiece position value obtained in the second step to determine the value of Equation 2 as lower bound. Step -1 and Step 3-2 for finding the eyepiece time and eyepiece position satisfying Equation 3 for all the ships by lower bounding the value obtained in Step 3-1, by Equation 4 And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the ore schedule optimization method comprising the third to third steps of obtaining each sub-gradient value G ij .

바람직하게는, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 제4 단계에 있어서, 상기 제3단계에서 구한 값이 수렴한 값인지 여부를 판단하기 위해서, 상기 수학식5에 의하여 변수값을 결정하며, 여기서, ZMAX는 상기 제3단계에의 계산이 반복되는 동안 찾은 최고 lower bound의 값으로 하는 제4-1 단계 및 상기 제4-1 단계에서 구한 ZMAX가 소정의 설정 값보다 작아지면 해를 구하는 작업을 멈추고 이때까지 찾았던 ZMAX를 기억하고 계산을 중단하는 제4-2 단계로 이루어지는 선석 일정 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 것을 특징으로 한다.Preferably, in the fourth step, the computer-readable recording medium determines the variable value according to Equation 5 to determine whether the value obtained in the third step is a converged value. here, Z MAX is the sun Z MAX obtained in the step 4-1 and the step 4-1, the lower bound for the value of the maximum found during the computation of the third step iteration is smaller than a predetermined value stop the operation to obtain characterized in that a computer-readable recording medium storing a program to store the Z MAX sought by this time and run the berth predetermined optimization method comprising the steps 4-2 to stop the calculation from the computer.

바람직하게는, 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 제5 단계에 있어서, 상기 ZMAX가 소정의 설정 값보다 작아지지 않는 경우에, 상기 수학식 6에 의하여 변수 값을 갱신하는 제5-1 단계 및 제5-2 단계, 상기 제5-1 단계 및 제5-2 단계에서 갱신된 변수에 의하여, 상기 제2 단계로부터의 계산을 반복하게 하는 제5-3 단계로 이루어지는 선석 일정 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 것을 특징으로 한다.Preferably, in the fifth step, in the fifth step, when the Z MAX is not smaller than a predetermined value, the computer-readable recording medium updates the variable value according to Equation 6 below. According to the steps updated in step 5-2, step 5-1 and step 5-2, step 5-3, wherein the calculation from the second step is repeated. And a computer readable recording medium having recorded thereon a program to be executed by the computer.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 선석계획을 작성하기 위하여 수리적 모델을 만들고 이에 대한 해를 구하는 방법으로 최적화 기법과 서브그래디언트 최적화 기법을 제안한다. 본 발명이 제안하는 두 기법 중에 최적화 기법은 선석계획의 계획기간이 3일 이하의 경우에만 유효한 것으로 실험을 통하여 입증되었다. 그 이유는 최적화 기법은 선박의 수가 많아지면 계산시간이 급속히 증가하여 3일을 초과하는 계획은 계산 시간이 48시간을 넘는 경우가 많았다. 이에 반하여 서브그래디언트 최적화 기법의 경우는 현실적으로 사용되는 7일의 선석계획에서 실험한 결과 모두 5분내에 해를 찾아 내었으며, 이를 통하여 서브그래디언트 최적화 기법으로 선석계획이 잘 이루어 질 수 있음을 입증할 수 있었다.In the present invention, an optimization technique and a subgradient optimization technique are proposed as a method of making a mathematical model and solving a solution for preparing a berth plan. Among the two techniques proposed by the present invention, the optimization technique has been proved through experiments to be effective only when the planning period of the berth plan is less than 3 days. The reason for this is that the optimization technique rapidly increases the calculation time as the number of ships increases, and in the case of plans exceeding 3 days, the calculation time often exceeds 48 hours. In contrast, in the case of the subgradient optimization technique, the results of experiments in the 7-day berth plan were found in 5 minutes, which proves that the subgradient optimization technique can be achieved well. there was.

컨테이너 터미널에서는 선박 개개의 요구조건을 수용하면서 터미널의 운용 비용을 줄일 수 있는 선석계획을 수립하여야 한다. 선박의 다양한 요구 사항을 만족시키면서 터미널의 운영비용을 최소화할 수 있는 최적화 선석계획 기법을 개발하였다. 최적 선석계획 기법은 경영과학의 한 방법인 라그랑지 완화법을 이용하여 선석계획을 수립하게 된다.Container terminals should have a berth plan to reduce the operating costs of the terminal while accommodating individual vessel requirements. We have developed an optimized berth planning technique that can meet the various requirements of ships and minimize the operating cost of the terminal. The optimal berth planning technique uses Lagrange mitigation, which is a method of management science, to develop berth planning.

도1은 본 발명의 선석 일정 최적화 방법의 흐름도를 나타낸다.1 shows a flowchart of the method for optimizing the berth schedule of the present invention.

도1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 한 바람직한 실시예에 의한 선석 일정 최적화 방법은 상기 선석에 접안할 각 선박에 대한 정보 및 장치장의 상황에 따른 상기 각 선박 별 선호 접안 위치를 입력받는 제1 단계(S1), 상기 제1 단계에서 입력된 데이터를 기초로, 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하는 제2 단계(S2), 상기 제2 단계에서 결정된 상기 각 선박별 접안 시각 및 접안 위치를 기초로, 시간대별 선석의 이용비용을 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 계산하는 제3 단계(S3), 상기 제3 단계에서 구하여진 선석 이용 비용이 최적화 된 것인지를 판단하기 위하여, 상기 제3 단계의 계산 결과가 수렴하였는지를 소정의 조건에 의해 판단하는 제4 단계(S4) 및 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴하지 않은 것으로 판단되면, 반복 계산에 필요한 각 변수 값을 갱신하고, 상기 제2 단계로부터 상기 제3 단계의 과정을 반복하도록 하는 제5 단계(S5)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the method for optimizing a berth schedule according to a preferred embodiment of the present invention includes the first step of receiving information about each ship to be docked at the berth and the preferred berth position for each ship according to the situation of the device head ( S1), based on the data input in the first step, a second step (S2) to determine the eyepiece time and eyepiece position at which the individual minimum cost incurred that does not consider other vessels for each vessel (S2), determined in the second step On the basis of the eyepiece time and eyepiece position of each ship, whether or not the cost of berths obtained in the third step is optimized (S3), wherein the cost of berths for each time zone is calculated by a sub-gradient optimization technique. In order to judge, the fourth step S4 of determining whether or not the calculation result of the third step has converged according to a predetermined condition and the result determined in the fourth step If it is determined that W is not a converging said calculation result, and updates the value of the variables required for the iterative calculation, and from said second step includes the step of claim 5 (S5) to repeat the process of the third step.

본 발명의 상세한 설명을 위해 사용되는 기호는 다음과 같다.Symbols used for the detailed description of the present invention are as follows.

L=선석의 길이L = length of berths

l=선박의 수l = number of ships

m=계획기간 동안의 시간m = time during the planning period

n=선석을 작은 공간으로 나누었을 때 접안 가능 위치n = Possible docking position when dividing the berth into small spaces

pk=선박의 선호 위치p k = ship's preferred location

ak=선박의 접안 가능 시간a k = berthing time of the ship

dk=선박의 출항 요구 시각d k = time required to depart the ship

bk=선박의 작업시간b k = working time of the ship

lk=선박의 길이l k = length of ship

zijk=선박 k의 접안 시각 i에 접안 위치 j에 위치하면 1을 가지는 의사결정변수z ijk = Decision variable with 1 if it is located at eyepiece position j at eyepiece time i of ship k

xijk=선박 k가 점유하게 되는 위치와 시각들의 값은 1을 갖는 의사 결정 변수x ijk = position and time values occupied by ship k are decision variables with 1

c1k=선박이 접안 선호 위치에 있지 않을 경우 추가로 발생되는 운반 비용c 1k = additional transport costs incurred if the ship is not in the docking position

c2k=선박의 출항 요구시각을 지켜 주지 못할 경우 발생하는 패널티 비용c 2k = penalties incurred when the vessel is unable to meet the required time of departure

상기 선석계획 수립을 위한 모델은 다음과 같다.The model for the berth planning is as follows.

, ,

(i=1...m, j= 1...n에 대하여), (for i = 1 ... m , j = 1 ... n ),

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ),

(k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ),

x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k에 대하여), x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k),

여기서.here .

상기 수학식7의 첫 번째 식은 선석에 접안하는 선박에 대한 서비스 비용을 최소화하는 것을 나타낸 것이다. 상기 문제를 효과적으로 풀기 위하여 문제를 변형한다. 그래서 상기 수학식7의 두 번째 식을 첫 번째 식과 결합하면, 상기 문제는 상기 수학식1과 같이 된다. 여기서는 상기 수학식7의 첫 번째 식의 쌍대변수이다.The first equation of Equation 7 shows that the service cost for the ship docked in the berth is minimized. The problem is modified to solve the problem effectively. Thus, when the second equation of Equation 7 is combined with the first equation, the problem becomes as in Equation 1 above. here Is a dual variable of the first equation of Equation 7.

그리고, 상기 수학식1의 쌍대문제는 상기 수학식2와 같다.The dual problem of Equation 1 is the same as Equation 2.

또한, 상기 수학식1을 각 선박별로 분할시켜 상기 수학식3과 같이 표현할 수 있다.In addition, Equation 1 may be divided by each vessel and expressed as Equation 3 above.

선석배정 문제에 대한 해를 구하는 과정을 요약하면 다음과 같다:In summary, the process of solving the berth assignment problem is as follows:

Step 1:으로 하여 상기 수학식1에서 가능해를 하나 구하여 이를 upper bound로 한다.Step 1: One solution is obtained from Equation 1 above, and the upper bound is obtained.

Step 2: 모든 선박에 대하여 상기 수학식3의 Rk문제를 최적으로 푼다. 이때상기 수학식2의 값이 lower bound가 된다 (ZLB).Step 2: Optimally solve the R k problem of Equation 3 above for all ships. At this time, the value of Equation 2 is lower bound (Z LB ).

Step 3: 상기 수학식4의 방법으로 서브그래디언트 값 (G ij )를 구한다.Step 3: The subgradient value G ij is obtained by the method of Equation 4 above.

Step 4: step size와 현재의 최고 lower bound를 상기 수학식5 및 수학식6에 의해 갱신한다.Step 4: Update the step size and the current highest lower bound by equations (5) and (6) above.

여기서, ZMAX는 이때까지 찾은 최고 lower bound의 값이다. 본 실시예에서는 λ는 초기에 2로 하여 30회의 반복동안 ZMAX가 증가하지 않으면 1/2로 줄였다. ZMAX가 0.005보다 작아지면 해를 구하는 작업을 멈추고 이때까지 찾았던 ZMAX를 기억하고 마친다.Where Z MAX is the highest lower bound value found so far. In this example, lambda was initially set to 2 and was reduced to 1/2 if Z MAX did not increase during 30 iterations. Z MAX will stop working to obtain it is smaller than 0.005 stores the Z MAX sought by this time and finish.

Step 5: 쌍대변수는 상기 수학식6과 같이 갱신한다.Step 5: The dual variable is updated as in Equation 6 above.

그리고, Step 2로 간다.Then go to Step 2.

이 절차대로 해를 구하고 마치면 선석배정의 결과가 선박끼리 겹치는 경우가 생기는데 이때 전체 비용이 가장 적게 증가하는 방향으로 선박끼리의 겹침을 해소하면 최적해에 매우 가까운 결과를 얻을 수 있다.After solving and completing this procedure, the results of berth assignments may overlap between ships. At this time, if the ships are overlapped in the direction of the smallest increase in total cost, the result can be very close to the optimum solution.

도2에서는 상기 방법에 의한 계산을 수행하기 위한 선박들의 1주일간의 자료를 기초로 한 선박별 입력 자료를 나타내었다.Figure 2 shows the ship-specific input data based on the data of the week of the ships for performing the calculation by the method.

그리고 도3은 본 발명에서 제시한 모형에 기반하여, 3일간의 선석계획을 종래 기술의 해법에 의하여 푼 결과와 본 발명의 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 푼 결과를 비교한 것이다. 여기서 본 발명의 서브그래디언트 최적화 기법은 2개의 경우를 제외하고 최적해를 구해낸 것을 확인 할 수 있다. 그리고 계산시간 면에서는 상기 종래 기술의 기법에 대하여 7% 수준으로 줄어 든 것을 볼 수 있다.FIG. 3 compares the results of solving the three-day berth plan by the prior art solution and the results of the subgradient optimization technique of the present invention, based on the model presented in the present invention. Here, it can be confirmed that the subgradient optimization technique of the present invention has obtained an optimal solution except two cases. And in terms of calculation time it can be seen that reduced to 7% with respect to the prior art technique.

그러나, 실제 선석계획의 경우는 계획하여야 할 기간이 7일 이상이 되는데 이러한 경우에 대해서는 상기 종래 기술의 기법으로는 푸는 것이 불가능하였다. 그 이유는 최적화 기법의 경우에는 선박의 수가 커지면 계산 시간이 기하급수적으로 늘어나서 해를 구할 수 없는 경우도 나오기 때문이다.However, in the case of actual berth planning, the period to be planned is seven days or more. In such a case, it is impossible to solve by the conventional technique. The reason is that in the case of the optimization technique, the calculation time increases exponentially when the number of ships increases, so that the solution cannot be obtained.

도4에서는 상기 실제 선석계획과 같이 7일의 긴 기간 동안의 해를 수하여야 하는 경우에 본 발명의 방법에 의하여 계산을 수행한 예를 나타내었다.4 shows an example in which the calculation is performed by the method of the present invention when the solution for a long period of 7 days is to be performed as in the actual berth plan.

본 발명의 서브그래디언트 최적화 기법은 실제 선석계획의 경우와 같이 긴 기간에서도 도4와 같이 정확한 해를 구하였다.The subgradient optimization technique of the present invention has obtained an accurate solution as shown in FIG. 4 even in a long period as in the case of the actual berth plan.

상기 도3에 나타낸 평가기준 이라는 항목은 본 발명의 서브그래디언트 최적화 기법에서 제공하는 최적해에 대한 예상치로 최적해를 구하지 못할 때 서브그래디언트 기법이 제시한 해의 수행도를 측정할 때 사용하는 값이다. 그리고 수행도는 결과/평가기준의 값이다. 본 발명에서 제시한 서브그래디언트 최적화 알고리즘은 1주일의 선석계획 결과를 3분 이내에 풀 수 있음을 실험을 통하여 검증하였다.The term "evaluation criteria" shown in FIG. 3 is a value used to measure the performance of the solution presented by the subgradient technique when the optimal solution cannot be obtained as an estimate for the optimal solution provided by the subgradient optimization technique of the present invention. And performance is the value of the results / evaluation criteria. Experiments verified that the subgradient optimization algorithm presented in the present invention can solve the one-week berth plan result within 3 minutes.

첨부된 도5는 상기 본 발명의 바람직한 실시예의 수행 결과를 GUI 프로그램을 이용하여 출력한 것이다.5 is a diagram illustrating a result of performing a preferred embodiment of the present invention using a GUI program.

본 발명에 의한 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.The method and recording medium for berth schedule optimization according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and are not limited to the above preferred embodiment.

상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이다.The embodiments and the drawings are only for the purpose of describing the contents of the invention in detail, and are not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above has a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is apparent that the present invention is not limited to the above embodiments and the accompanying drawings, since various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명에 의한 선석 일정 최적화 방법 및 기록 매체를 사용하여, 컨테이너 터미널에서 중요한 자원인 선석을 효과적으로 운용하고 선박에 대한 서비스의 질을 향상시킬 수 있다. 본 발명은 현장에서 실제로 필요로 하는 요구를 만족시키면서 수리적 접근의 한계를 극복한데에 중요한 의의가 있다. 발명의 효과를 검증하기 위하여 동부산 컨테이너 터미널로부터 실제 데이터를 제공받아 실험을 하였는데, 종래 기술이 제공하는 방법으로 풀 수 있는 문제에 대하여 본 발명의 방법은 거의 동일한 결과를 제공하면서, 종래 기술의 계산시간에 비하여 10% 정도의 소요시간 내에 풀수 있게 하였다. 그리고, 종래 기술의 방법으로는 지나치게 시간이 소요되어 거의 해결할 수 없는 현실상의 선석계획인 1주일 분량의 선석계획을 3분 이내에 최적해에 가까운 수준으로 해결하였다. 따라서, 본 발명에서 제시된 방법을 실제 컨테이너 터미널에 적용함으로써 선박에 대한 서비스의 질을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 컨테이너 터미널 내의 물류비용도 크게 줄일 수 있는 중요한 효과를 제공할 수 있다.By using the method and the recording medium of the berth schedule optimization according to the present invention, it is possible to effectively operate the berths, which are important resources in the container terminal, and improve the quality of service for the ship. The present invention has a significant significance in overcoming the limitations of the mathematical approach while satisfying the actual needs of the field. In order to verify the effect of the present invention, experiments were carried out by receiving actual data from the eastern container terminal, and the method of the present invention provides almost the same results for the problems solved by the method provided by the prior art, while calculating the computation time of the prior art. Compared to 10% of the time required to solve. In addition, a one-week berth plan, which is a realistic berth plan that is too time-consuming and hardly solved by the conventional method, was solved to a level close to an optimal solution within three minutes. Therefore, by applying the method proposed in the present invention to the actual container terminal can not only significantly improve the quality of service for the vessel can also provide an important effect that can significantly reduce the logistics cost in the container terminal.

Claims (6)

컨테이너 터미널의 최적화된 선석계획 수립을 위하여, 최소 비용이 발생하는 최적화된 각 선박의 접안 위치 및 접안 시간을 결정하기 위한 선석 일정 최적화 방법에 있어서,In the berth schedule optimization method for determining the docking position and the docking time of each optimized vessel incurred the minimum cost for the optimal berth planning of the container terminal, 상기 선석에 접안할 상기 각 선박에 대한 정보 및 장치장의 상황에 따른 상기 각 선박 별 선호 접안 위치를 입력받는 제1 단계;A first step of receiving information about each ship to be docked at the berth and a preferred docking position for each ship according to a situation of a device head; 상기 제1 단계에서 입력된 데이터를 기초로, 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하는 제2 단계;A second step of determining an eyepiece time and an eyepiece position at which an individual minimum cost incurred that does not consider other vessels for each vessel is based on the data input in the first step; 상기 제2 단계에서 결정된 상기 각 선박별 접안 시각 및 접안 위치를 기초로, 시간대별 선석의 이용비용을 서브그래디언트 최적화 기법에 의하여 계산하는 제3 단계;A third step of calculating the use cost of the berths according to time slots based on the eyepiece time and eyepiece position of each ship determined in the second step by a sub-gradient optimization technique; 상기 제3 단계에서 구하여진 선석 이용 비용이 최적화 된 것인지를 판단하기 위하여, 상기 제3 단계의 계산 결과가 수렴하였는지를 소정의 조건에 의해 판단하는 제4 단계;A fourth step of determining, based on a predetermined condition, whether or not the calculation result of the third step has converged in order to determine whether the cost of using the berth obtained in the third step is optimized; 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴하지 않은 것으로 판단되면, 반복 계산에 필요한 각 변수 값을 갱신하고, 상기 제2 단계로부터 상기 제3 단계의 과정을 반복하도록 하는 제5 단계; 및If it is determined that the calculation result does not converge according to the result determined in the fourth step, a fifth step of updating each variable value necessary for the iteration calculation and repeating the process of the third step from the second step ; And 상기 제4 단계에서 판단된 결과에 의하여 상기 계산 결과가 수렴한 것으로판단될 경우 특정 위치와 특정 시간에 대하여 각 선박의 접안 위치와 접안 시각이 중복되는 경우를 계산 결과에서 보정하여 선박간의 충돌을 해소하기 위한 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선석 일정 최적화 방법.If it is determined that the calculation result is converged by the result determined in the fourth step, the collision between ships is eliminated by correcting the case where the eyepiece position and eyepiece time of each ship overlap with each other for a specific position and a specific time. And a sixth step for the sequencing schedule optimization method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 단계에 있어서In the first step 상기 각 선박에 대한 입력 정보는 각 선박의 길이, 작업 소요 시간, 도착 시간, 출항 요구 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 선석 일정 최적화 방법.The input information for each ship is the berth schedule optimization method comprising the length of each ship, work required time, arrival time, departure time required. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 단계에 있어서In the second step 선박 별로 다른 선박이 고려되지 않은 개별적 최소 비용이 발생하는 접안 시각과 접안 위치를 결정하기 위하여, 다음의 수식을 만족하는 접안 시각과 접안 위치를 찾아 이를 upper bound로 하는 것을 특징으로 하는 선석 일정 최적화 방법.In order to determine the eyepiece time and eyepiece position at which an individual minimum cost occurs that does not consider other vessels for each vessel, the berth schedule optimization method characterized by finding the eyepiece time and eyepiece position satisfying the following equation and making it upper bound. . , , , , (i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ), (i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ), (k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ), x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k 에 대하여). x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k). 여기서,,here, , L= 선석의 길이,L = berths, l=선박의 수,l = number of ships, m=계획기간 동안의 시간,m = time during the planning period, n=선석을 작은 공간으로 나누었을 때 접안 가능 위치,n = eyepiece location when dividing the berth into small spaces, pk=선박의 선호 위치,p k = ship's preferred location, ak=선박의 접안 가능 시간,a k = berthing time of the ship, dk=선박의 출항 요구 시각,d k = time required for the ship to depart, bk=선박의 작업시간,b k = working time of the ship, lk=선박의 길이, k = length of ship, zijk=선박 k의 접안 시각 i에 접안 위치 j에 위치하면 1을 가지는z ijk = 1 at eyepiece position j at eyepiece time i of ship k 의사결정변수,Decision Tree, xijk=선박 k가 점유하게 되는 위치와 시각들의 값은 1을 갖는x ijk = position and time values occupied by ship k have 1 의사결정변수,Decision Tree, c1k=선박이 접안 선호 위치에 있지 않을 경우 추가로 발생되는c 1k = additional occurrence if the ship is not in the docking position 운반 비용,Port cost, c2k=선박의 출항 요구시각을 지켜 주지 못할 경우 발생하는c 2k = Occurs when the ship cannot meet the required time of departure 패널티 비용과 같이 정의한다.Defined as penalty cost. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3 단계는The third step is 상기 제2단계에서 구한 접안 시각과 접안 위치 값을 사용하여, 다음 수식의 값을 lower bound로 결정하는 제3-1 단계Step 3-1 to determine the value of the following equation lower bound using the eyepiece time and eyepiece position value obtained in the second step. , , , , , , (i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ), (i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ), (k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ), x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k 에 대하여); x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k); 상기 제3-1단계에서 구한 값을 lower bound로 하여, 모든 선박에 대하여, 다음의 수식을 만족하는 접안 시각과 접안 위치를 찾는 제3-2 단계Step 3-2, which finds the eyepiece time and eyepiece position satisfying the following equation for all the ships by setting the value obtained in the above step 3-1 as the lower bound: (Rk),(R k ) , , , , , (i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ), (i=1...m, j=a k ...n, k=1,2...l에 대하여), (for i = 1 ... m , j = a k ... n , k = 1,2 ... l ), (k=1,2...l에 대하여), (for k = 1,2 ... l ), x ijk , z ijk =0 또는 1 (모든 i, j 및 k 에 대하여); 및 x ijk , z ijk = 0 or 1 (for all i, j and k); And 다음의 수식에 의하여 각각의 서브그래디언트 값 (G ij )를 구하는 제3-3단계Steps 3-3 to find each subgradient value G ij by the following equation (i=1...m, j=1...n 에 대하여) (for i = 1 ... m, j = 1 ... n) 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선석 일정 최적화 방법.Berth schedule optimization method comprising the. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제4 단계는The fourth step is 상기 제3단계에서 구한 값이 수렴한 값인지 여부를 판단하기 위해서, 다음의 수식에 의하여 변수값을 결정하며,In order to determine whether the value obtained in the third step is a converged value, the variable value is determined by the following equation, , , 여기서, ZMAX는 상기 제3단계에의 계산이 반복되는 동안 찾은 최고 lower bound의 값으로 하는 제4-1 단계;Where Z MAX is a value of the highest lower bound found while the calculation in the third step is repeated; 상기 제4-1 단계에서 구한 ZMAX가 소정의 설정 값보다 작아지면 해를 구하는 작업을 멈추고 이때까지 찾았던 ZMAX를 기억하고 계산을 중단하는 제4-2 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선석 일정 최적화 방법.If the Z MAX obtained in the step 4-1 is smaller than the predetermined set value, the step of optimizing the berth schedule, characterized in that the step of stopping the work to solve the solution, and to remember the Z MAX found up to this time and stop the calculation Way. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제5 단계는The fifth step is 상기 ZMAX가 소정의 설정 값보다 작아지지 않는 경우에,If the Z MAX is not smaller than a predetermined set value, 에 의하여 step size 값을 갱신하는 제5-1 단계; A step 5-1 of updating the step size value by; 에 의하여 쌍대변수 값을 갱신하는 제5-2 단계; 및 Step 5-2 of updating the dual variable value by; And 상기 제5-1 단계 및 제5-2 단계에서 갱신된 변수에 의하여, 상기 제2 단계로 부터의 계산을 반복하게 하는 제5-3 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선석 일정 최적화 방법.And a step 5-3, wherein the calculation from the second step is repeated by the variables updated in steps 5-1 and 5-2.
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