KR101052272B1 - 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 항공 컨테이너에 복수의 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법에 있어서, 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 적재 공간으로 설정하는 단계, 적재 공간에 적재할 블록을 후보블록 중에서 선택하고 적재 공간에 적재시키는 단계, 적재 공간에서 적재된 상기 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성하는 단계, 그리고 하위 공간에 적재할 블록을 상기 후보블록 중에서 선택하고 하위 공간에 적재시키는 단계를 포함한다. 이와 같이 본 발명에 의하면 항공 컨테이너에 화물을 특정한 적재 패턴으로 적재하도록 시뮬레이션을 수행함으로써, 항공 컨테이너의 적재율을 최대한 높일 수 있다.

Description

항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법 및 그 시스템{SIMULATION METHOD OF LADING BLOCK IN AIR CONTAINER AND SYSTEM THEREOF}

본 발명은 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항공 컨테이너에 화물을 특정한 적재 패턴으로 적재하도록 시뮬레이션을 수행하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

최근 자유 무역 시대가 도래함에 따라 수출과 수입이 국가 경제에서 차지하는 부분이 크게 증가하고 있으며, 이에 따라 운송 수단의 일종인 화물 항공기를 이용한 수출과 수입 또한 점진적으로 증가하고 있다. 또한 국내에서도 신속하게 화물을 운송하기 위하여, 화물 항공기에 대한 수요는 날로 증가하고 있다.

도 1은 화물 항공기의 내부 구조를 도식화한 도면이다. 도 1에 따르면, 화물 항공기의 내부는 상하단으로 분리되어 2층 구조를 가지는데, 상층에는 메인데크(Main Deck)가 위치하고 하층에는 로우데크(Low Deck)가 위치한다. 일반적으로 메인데크는 천정이 볼록하며 반대로 로우데크는 바닥이 오목한 구조를 가지며, 메인데크와 로우데크의 모양에 따라 항공 컨테이너의 모양이 달라진다.

도 2a 및 도 2b는 로우데크에 위치하는 항공 컨테이너를 나타낸 예시도이고, 도 2c는 메인데크에 위치하는 항공 컨테이너를 나타낸 예시도이다. 특히, 도 2a는 로우데크의 왼쪽 가장자리에 위치하는 항공 컨테이너로서 7개의 면을 가지고, 도 2b는 로우데크의 중심 부분에 위치하는 항공 컨테이너로서 8개의 면으로 이루어진다. 또한 도 2c는 메인데크의 오른쪽 가장자리에 위치하는 항공 컨테이너로서 7개의 면으로 이루어진다.

도 1 내지 도 2c에서 보는 바와 같이 항공 컨테이너의 형태는 데크의 위치에 따라 다르다. 즉, 메인데크에 위치하는 항공 컨테이너는 천정 부분이 볼록하며 로우데크에 위치하는 것은 반대로 바닥 부분이 오목한 형태를 가진다.

이와 같이 메인데크 또는 로우데크에 위치하는 항공 컨테이너는 직육면체 형태가 아니므로, 항공 컨테이너에 화물을 특정한 적재 패턴없이 적재하는 경우에는 항공 컨테이너에 빈 공간이 많이 생기므로 적재율이 떨어질 우려가 있으며, 항공 컨테이너를 효율적으로 이용할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 항공 컨테이너의 적재률을 향상시킬 수 있는 항공 컨테이너의 적재 시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따르면, 항공 컨테이너에 복수의 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법에 있어서, 상기 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 적재 공간으로 설정하는 단계, 상기 적재 공간에 적재할 블록을 후보블록 중에서 선택하고 상기 적재 공간에 적재시키는 단계, 상기 적재 공간에서 적재된 상기 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성하는 단계, 그리고 상기 하위 공간에 적재할 블록을 상기 후보블록 중에서 선택하고 상기 하위 공간에 적재시키는 단계를 포함한다.

상기 하위 공간에 적재할 수 있는 블록이 없는 경우, 상기 하위 공간을 인접한 하위 공간과 병합하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 하위 공간을 상기 항공 컨테이너의 내부 표면까지 확장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

적재할 블록을 다음의 수학식을 통하여 상기 후보블록들 중에서 선택할 수 있다.

EV = (VBcurr + B(Stop) + B(Sside) + B(Sfront))/ VScurr x 100

여기서, VBcurr는 현재 후보블록 Bcurr의 용적을 나타내고, B(Si)는 공간 i에 적재된 적재블록의 용적을 나타내며, VScurr는 현재공간의 용적을 나타내고, EV는 Scurr에 Bcurr가 적재블록으로 결정될 때 예상되는 공간 효율을 계산한 기대 가치이다.

상기 선택된 블록을 상기 적재 공간 또는 상기 하위 공간의 원점 좌표에 적재시킬 수 있다.

상기 블록은 동일한 부피를 가지는 복수의 화물들로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 항공 컨테이너에 복수의 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 항공 컨테이너에 적재할 블록을 후보블록 중에서 선택하는 블록 선택부, 선택된 블록을 상기 항공 컨테이너에 적재시키는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 적재 공간으로 설정하고, 선택된 블록을 상기 적재 공간에 적재시키며, 상기 적재 공간에서 적재된 상기 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성하고, 상기 하위 공간에 선택된 블록을 적재시킨다.

이와 같이 본 발명에 의하면 항공 컨테이너에 화물을 특정한 적재 패턴으로 적재하도록 시뮬레이션을 수행함으로써, 항공 컨테이너의 적재율을 최대한 높일 수 있다.

도 1은 화물 항공기의 내부 구조를 도식화한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 로우데크에 위치하는 항공 컨테이너를 나타낸 예시도이다.
도 2c는 메인데크에 위치하는 항공 컨테이너를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록 적재 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4 a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 블록 적재 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 항공 컨테이너를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록을 항공 컨테이너에 적재하는 방법을 간략하게 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공간을 3가지 하위 공간으로 분할하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너 내부의 공간 확장 전과 공간 확장 후를 나타내는 도면이다.
도 9 a 및 도 9b는 두 공간이 병합되는 상황을 단면도로 표시한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 과정을 나타낸 예시도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 블록 적재 시뮬레이션 시스템에 대하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록 적재 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 블록 적재 시뮬레이션 시스템(300)은 정렬부(310), 블록 선택부(320), 제어부(330) 및 표시부(340)를 포함한다.

정렬부(310)는 적재할 후보블록을 용적의 내림차순으로 정렬한다. 즉, 적재할 후보블록을 부피가 큰 것부터 작은 순서대로 정렬한다.

블록 선택부(320)는 적재 공간 또는 적재 공간에 블록을 적재한 나머지 하위 공간에 적재시킬 블록을 후보블록 중에서 선택한다. 여기서 블록 선택부(320)는 후보블록 평가함수를 통하여 각각의 후보블록이 적재공간에 위치할 경우의 기대 가치를 연산하여, 기대 가치가 가장 큰 블록을 선택하도록 한다.

제어부(330)는 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 적재 공간으로 설정하고, 블록 선택부(320)에 의해 선택된 블록을 적재 공간에 적재시킨다. 그리고, 제어부(330)는 적재 공간에서 적재된 상기 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성하고, 블록 선택부(320)에 의해 선택된 블록을 하위 공간에 적재시킨다.

표시부(340)는 항공 컨테이너에 블록이 적재되어 있는 형태와 남아있는 후보블록을 시뮬레이션 화면으로 표시한다.

도 4 a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 블록 적재 시뮬레이션 시스템을 설명하기 위한 항공 컨테이너를 나타낸 예시도이다. 도 4a에서는 6개의 사각 평면과 2개의 육각 평면을 포함하는 8개의 면으로 이루어진 항공 컨테이너를 예를 들어 나타내었으며, 도 4b는 도 4a에 나타낸 항공 컨테이너의 육각 평면의 모서리에 대하여 좌표화 한 것이다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 것처럼, 블록 적재 시뮬레이션 시스템(300)은 육각 평면에 포함된 6개 점에 대하여 좌표를 설정할 수 있으며, 마찬가지로 반대쪽 육각 평면에 포함된 6개의 점에 대하여 좌표를 설정함으로써, 간단하게 항공 컨테이너의 3차원 모양을 정의할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록을 항공 컨테이너에 적재하는 방법을 간략하게 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 4종류의 블록을 항공 컨테이너에 적재하는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 각각의 적재블록은 동일한 종류의 화물이 순차적으로 적재된 직육면체 묶음으로, 3개의 좌표축(x, y, z)에 대해 1개 이상의 화물로 구성된다. 본 발명의 실시예에 따르면 항공 컨테이너에 한 종류의 블록을 적재한 후, 남는 공간을 3개의 다른 공간으로 분할한다. 그리고 다시 새롭게 생긴 공간을 나머지 3 종류의 블록으로 채우는 과정을 반복한다.

이와 같이, 동일한 부피를 가지는 화물을 하나의 블록으로 사용하는 이유는 컨테이너를 블록으로 적재할 경우 현실적인 면에서 여러 가지 이점을 제공받을 수 있다. 예를 들면, 동일한 부피의 화물을 인접하게 위치하여 적재와 하역의 작업 시간을 줄일 수 있으며, 동일한 형태의 화물들은 그렇지 않은 경우보다 무게 하중에 강하여 다른 상자와 혼합 적재하더라도 파손되거나 변형되지 않으며, 블록 안의 화물들은 서로를 지지하는 역할을 하므로 미끄러지지 않는다.

이하에서는 도 6 내지 도 10을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법을 상세하게 설명한다.

한 컨테이너의 적재 효율을 최대화하는 최적의 적재 패턴(즉, 배치 구조)을 구하기 위해서는 매우 많은 경우의 수를 시도하여 찾을 수 있으나 이를 모두 시도하는 것은 많은 시간과 메모리를 요구한다. 따라서, 이를 줄이는 효과적인 전략이 필요한 바, 본 발명의 실시예에서는 다음의 2가지 원칙을 이용하도록 한다.

첫 번째로, 앞에서 설명한 바와 같이 적재 공간을 동일한 부피 및 형태를 가지는 화물이 일정방향으로 적재된 블록으로 채우도록 한다. 도 5에서 설명한 바와 같이 화물 낱개가 아닌 블록 단위로 적재를 시도할 경우 시간을 크게 줄일 수 있다. 두 번째로, 블록의 적재를 시도할 때 가능한 모든 경우를 평가함수로 미리 계산하여 특정 범위를 벗어나는 것을 제외한다. 즉, 평가함수에 의해 최대의 평가 값을 가지는 블록을 우선적으로 적재 시도하는데, 이에 대한 설명은 추후에 하도록 한다.

위의 두 가지 원칙을 사용하여 한 컨테이너의 적재패턴을 구하는 절차를 설명하기 위해 편의상 본 발명의 상세한 설명 및 도면에서는 다음과 같이 기호를 정의한다.

S: 컨테이너의 한 직육면체 공간

BS: S에 적재할 블록

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공간을 3가지 하위 공간으로 분할하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 화물 적재 시스템(100)은 적재할 후보블록을 용적의 내림차순으로 정렬한다(S610). 즉, 적재블록을 부피가 큰 것부터 작은 순서대로 정렬한다.

그리고, 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 공간 S로 설정하여 초기화한다(S620). 즉, 비 직육면체인 항공 컨테이너의 내부에서 가장 큰 직육면체를 구한 후 이를 S에 대입한다.

그리고 공간 S에 대해 적재할 블록(BS)을 결정하고, 선택된 블록(BS)를 공간 S에 위치시킨다(S630). 블록(BS)을 결정하는 방법은 공간 S에서 가능한 모든 블록을 생성하고 이를 모두 평가하여 최대의 평가 값을 가진 블록을 선택하도록 한다.

즉, 공간 S에 우선 적재시킬 블록(BS)을 결정하기 위해 가능한 모든 후보블록을 생성하여 이들을 평가하고 이 중에서 최상(best-first)의 기대 가치를 가진 것을 선택한다. 후보블록이란 어떤 상자가 어떤 방향으로 몇 개의 묶음을 형성하는지를 저장한 구조체이고 이 묶음을 형성할 때의 기대 가치도 함께 저장된다. 후보블록의 기대가치란 이 후보블록이 적재될 경우(S에 위치할 경우)에 기대되는 공간 효율을 말한다.

모든 후보블록에 대해 후보블록 평가함수를 사용하여 기대가치를 구한 후 이를 배열 AS에 첨가한다. 모든 후보 블록에 대한 평가를 종료하면 AS를 기대가치가 큰 순으로 정렬한다. 최종적으로 공간 S의 적재블록(BS)는 AS의 첫 번째인 AS(1)로 결정한다.

후보블록 평가함수는 각각의 후보블록이 공간(S)에 위치할 경우의 기대가치를 연산하는 함수이다. 현재 공간 Scurr에서 후보블록 Bcurr의 기대가치를 계산하기 위해, 우선 Bcurr의 크기를 제외한 공간을 3개의 하위 공간 Stop, Sside와 Sfront로 분할한다. 그리고 분할된 각 하위 공간에 Bcurr를 제외한 나머지 적재블록으로 가득 채운다. 여기서 VBcurr를 Bcurr의 용적, B(i)를 공간 i에 적재된 적재블록의 용적 그리고 VScurr를 현재공간의 용적이라고 할 때, 기대 가치 EV는 다음의 수학식 1과 같다.

즉, 기대가치(EV)란 Scurr에 Bcurr가 적재블록으로 결정될 때 예상되는 공간 효율을 산술적으로 계산한 결과이다.

이와 같은 방법으로 선택된 적재블록(BS)를 공간 S의 원점에 위치시킨다. 그리고 내림차순으로 정렬되어 있는 적재블록들 중에서 적재된 블록(BS)을 삭제한다.

그리고, 공간 S에서 적재된 블록(BS)을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성한다(S640). 즉, 도 7과 같이 공간 S의 원점에 블록(BS)이 위치하면 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템은 적재블록(BS)을 제외한 공간을 분할하여 3개의 하위 공간, Sside, Stop, Sfront를 생성한다. 편의상 공간 S에 블록(BS)이 위치한 상태에서 정면(front), 측면(side) 및 평면(top)에서 바라본 정면도, 측면도, 평면도를 도시하였다.

공간 S의 길이, 너비, 높이를 각각 LS, WS, HS, 블록 BS의 길이, 너비, 높이를 각각 LBS, WBS, HBS라 하고 공간 x의 크기를 Dx=(x의 길이, x의 너비, x의 높이)라 가정하면, 각 하위 공간의 크기 DSside, DStop, DSfront는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

이와 같이 3개의 하위 공간이 생성되면, 생성된 3개의 하위 공간 중에서 한 개를 선택하여 공간 S로 지정한다(S650). 여기서 생성된 하위 공간의 선택 순서는 Sside -> Stop -> Sfront가 바람직하며, 공간의 크기, 구조 등에 따라 변경할 수 있다.

한편 직육면체 공간 S는 비 직육면체인 항공 컨테이너 내부를 완전히 채우지 못할 수 있으므로 이를 확장하여 공간 S의 꼭지점이 컨테이너 내부 벽에 접하도록 확장을 시도할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너 내부의 공간 확장 전과 공간 확장 후를 나타내는 도면이다. 도 8a와 같이 공간 S가 항공 컨테이너의 내부를 완전히 채우지 못하므로, 도 8b와 같이 공간 S의 한 점이 컨테이너 내부를 채우도록 확장할 수 있다. 따라서, 도 8b와 같이 공간 S의 모든 꼭지점이 컨테이너의 벽에 접하도록 공간 S의 위치와 크기를 변경할 수 있다.

그리고, 현재의 공간 S에 적재 가능한 블록(BS)이 후보블록 중에 있는지 판단하고(S660), 적재 가능한 적재블록(BS)이 있으면, 적재블록(BS)를 선택하고 선택된 적재블록(BS)를 공간 S에 위치시킨다(S690). 그러나 공간 S에 블록(BS)을 더 이상 적재할 수 없는 경우에는 공간병합을 하도록 한다. 즉, 공간 S를 확장하였음에도 불구하고, 현재의 공간 S의 크기나 모양으로 인하여 공간 S에 적재 가능한 블록(BS)이 없는 경우에는 이웃하는 다른 공간(S')과 병합을 시도하여 공간을 확장하도록 한다(S670).

적재블록(BS)이 더 이상 적재될 수 없는 공간을 불용 공간이라 하며, 불용 공간(S')에 대하여 일정한 조건을 만족하면, 불용 공간(S')를 인접하는 공간 S에 병합시킬 수 있다. 불용 공간 S'가 공간 S에 병합되기 위한 조건은 다음과 같다.

(1)두 공간이 한 개의 인접면을 가질 것

(2)S'의 인접면의 크기가 S보다 크거나 같을 것

(3)S'의 원점이 S의 것보다 작을 것(xS'≤xS, yS' ≤ yS, zS' ≤ zS)

도 9 a 및 도 9b는 두 공간이 병합되는 상황을 단면도로 표시한 것이다. 도 9a는 두 공간의 인접면의 크기가 동일할 때 공간 S'가 공간 S에 병합되어 공간 S'가 제거되는 것을 나타낸 것이고, 도 9b는 공간 S'의 인접면의 크기가 공간 S보다 클 때 공간 S'가 줄어드는 것을 나타낸 것이다. 이와 같은 공간 병합에도 불구하고 블록(BS)을 적재할 수 없다면 불용 공간 S'는 다음 번 공간병합에 사용한다.

이와 같이 이웃하는 공간과 병합된 공간 S가 확장된 상태에서, 공간 S에 적재 가능한 블록(BS)이 후보블록 중에 있는지를 판단한다(S680). 만일 확장된 공간 S에 적재 가능한 적재블록(BS)이 있으면, 블록(BS)를 선택하고 선택된 블록(BS)를 공간 S에 위치시킨다(S690). 마찬가지로 정렬되어 있는 후보블록에서 적재된 블록(BS)을 삭제한다. 반면, 공간 S가 병합 및 확장되었음에도 불구하고 공간 S에 블록(BS)을 적재할 수 없을 경우에는 절차를 종료하도록 한다.

그리고, 적재할 블록(BS)이 후보블록 중에 남아 있는지를 판단하고(S700), 모든 적재블록(BS)이 공간 S에 적재된 경우에는 절차는 종료된다. 만일, 적재할 블록(BS)이 남아있는 경우에는 다시 단계(S640 ~ S690)의 과정을 반복하여 수행하도록 한다.

이하에서는 도 10을 통하여 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 과정을 예를 들어 설명한다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 과정을 나타낸 예시도이다.

설명의 편의상 후보블록은 도 10의 (a)와 같이 부피가 서로 다른 A 블록, B 블록 및 C 블록의 세 종류로 이루어진다고 가정한다. 여기서, A 블록, B 블록 및 C 블록에 포함되는 화물의 크기는 서로 다르며, 각 블록은 하나의 종류로 이루어진 화물로 구성되어 있다.

먼저 도 10의 (b)와 같이, 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 공간 S로 설정하여 초기화하고, 후보블록 평가함수의 기대가치가 가장 큰 A 블록을 도 10의 (c)와 같이 공간 S에 위치시킨다. 그러면 도 10의 (d)와 같이 적재된 A 블록은 삭제된다.

그리고 도 10의 (e)와 같이 공간 S에서 A 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간인 Stop, Sside, Sfront를 생성한다. 도 10의 (e)는 항공 컨테이너의 정면도를 나타낸 것이므로 Sfront의 표시는 생략하였다.

그리고 도 10의 (f)와 같이 생성된 3개의 하위 공간 중에서 한 개를 선택하여 공간 S로 지정한다. 도 10의 (f)에서는 3개의 하위 공간 중에서 Stop 을 선택한 것으로 도시하였다.

그 다음 도 10의 (g)와 같이 공간 S의 꼭지점이 항공 컨테이너 내부 벽에 접하도록 확장시키고, 도 10의 (h)와 같이 확장된 공간 S에 B 블록을 적재시킨다. 그러면 도 10의 (i)와 같이 적재된 B 블록은 삭제된다.

그리고 도 10의 (j)와 같이 공간 S에서 B 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간인 Stop, Sside, Sfront를 생성하며, 도 10의 (k)와 같이 3개의 하위 공간 중에서 Sside를 공간 S로 지정한다.

여기서, 만일 공간 S에 C 블록을 적재할 수 없을 경우, 도 10의 (l)과 같이 인접하는 공간 S'와 공간 병합을 시도하고, 그 결과 도 10의 (m)과 같이 공간 S는 더욱 확장된다. 그 다음 도 10의 (n)과 같이 C 블록을 적재하면 도 10의 (o)와 같이 모든 적재 절차가 종료된다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 항공 컨테이너에 화물을 특정한 적재 패턴으로 적재하도록 시뮬레이션을 수행함으로써, 항공 컨테이너의 적재율을 최대한 높일 수 있다.

한편, 상술한 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법은, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 코드/명령들(instructions)/프로그램으로 구현된다. 예를 들면, 상기의 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 코드/명령들/프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(ex, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학적 판독 매체(ex, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(ex, 인터넷을 통한 전송) 등의 저장 매체를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드를 내장하는 매체(들)로서 구현되어, 네트워크를 통해 연결된 다수 개의 컴퓨터 시스템들이 분배되어 처리 동작하도록 할 수 있다. 본 발명의 방법이 실현하는 기능적인 프로그램들, 코드들 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 쉽게 추론될 수 있음은 자명하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 블록 적재 시뮬레이션 시스템, 310: 정렬부,
320: 블록 선택부, 330: 제어부,
340: 표시부

Claims (13)

1. 항공 컨테이너에 복수의 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법에 있어서,
   상기 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 적재 공간으로 설정하는 단계,
   상기 적재 공간에 적재할 블록을 후보블록 중에서 선택하고 상기 적재 공간에 적재시키는 단계,
   상기 적재 공간에서 적재된 상기 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성하는 단계,
   상기 하위 공간에 적재할 블록을 상기 후보블록 중에서 선택하고 상기 하위 공간에 적재시키는 단계, 그리고
   상기 하위 공간에 적재할 수 있는 블록이 없는 경우, 상기 하위 공간을 인접한 하위 공간과 병합하는 단계를 포함하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 하위 공간을 상기 항공 컨테이너의 내부 표면까지 확장하는 단계를 더 포함하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법.
4. 제1항에 있어서,
   적재할 블록을 다음의 수학식을 통하여 상기 후보블록들 중에서 선택하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법:
   EV = (VBcurr + B(Stop) + B(Sside) + B(Sfront))/ VScurr x 100
   여기서, VBcurr는 현재 후보블록 Bcurr의 용적을 나타내고, B(Si)는 공간 i에 적재된 적재블록의 용적을 나타내며, VScurr는 현재공간의 용적을 나타내고, EV는 Scurr에 Bcurr가 적재블록으로 결정될 때 예상되는 공간 효율을 계산한 기대 가치이다.
5. 제4항에 있어서,
   상기 선택된 블록을 상기 적재 공간 또는 상기 하위 공간의 원점 좌표에 적재시키는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 블록은 동일한 부피를 가지는 복수의 화물들로 구성되는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 방법.
7. 제1항, 제3항 내지 제6항에 기록된 방법 중 하나를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
8. 항공 컨테이너에 복수의 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템에 있어서,
   상기 항공 컨테이너에 적재할 블록을 후보블록 중에서 선택하는 블록 선택부,
   상기 항공 컨테이너 내부에서 가장 큰 직육면체를 적재 공간으로 설정하고, 선택된 블록을 상기 적재 공간에 적재시키며, 상기 적재 공간에서 적재된 상기 블록을 제외한 나머지 공간을 분할하여 3개의 하위 공간을 생성하고, 상기 하위 공간에 선택된 블록을 적재시키는 제어부, 그리고
   상기 하위 공간에 적재할 수 있는 블록이 없는 경우, 상기 하위 공간을 인접한 하위 공간과 병합하는 공간 확장부를 포함하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템.
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 공간 확장부는,
    상기 하위 공간을 상기 항공 컨테이너의 내부 표면까지 확장하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템.
11. 제8항에 있어서,
    상기 블록 선택부는,
    적재할 블록을 다음의 수학식을 통하여 상기 후보블록들 중에서 선택하는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템:
    EV = (VBcurr + B(Stop) + B(Sside) + B(Sfront))/ VScurr x 100
    여기서, VBcurr는 현재 후보블록 Bcurr의 용적을 나타내고, B(Si)는 공간 i에 적재된 적재블록의 용적을 나타내며, VScurr는 현재공간의 용적을 나타내고, EV는 Scurr에 Bcurr가 적재블록으로 결정될 때 예상되는 공간 효율을 계산한 기대 가치이다.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 선택된 블록을 상기 적재 공간 또는 상기 하위 공간의 원점 좌표에 적재시키는 항공 컨테이너에 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템.
13. 제8항에 있어서,
    상기 블록은 동일한 부피를 가지는 복수의 화물들로 구성되는 항공 컨테이너에 복수의 블록을 적재하는 시뮬레이션 시스템.
    

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