KR101761364B1 - 컨테이너 항만 터미널 3d 모델링 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 모델의 리사이즈 및 모델 종류의 변경이 보다 현실에 가깝고 그 후처리가 간편해지는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템을 제공하는 것으로, 터미널을 구성하는 다양한 종류의 장비들을 수용하고, 각 장비들을 용도에 알맞게 배치하여 사용할 수 있도록, 일관된 방식으로 터미널 모델을 생성하고 동작시킬 수 있도록 하며, 이를 위해, (a) 이벤트 매니저(10)에서, 장비 생성 명령을 발하는 단계(S11, S12); (b) 모델 매니저(20)에서, 표준 장비 객체(31)를 생성하는 단계(S21); (d) 표준 장비 객체(31)에서 크기변경(resizing)이 가능한 지점이나 구역을 설정하여 크기변경이 가능한 표준 장비 객체(31)에 크기가 구체화된 장비 객체(32)로 구성하는 단계(S23); (e) 생성된 크기가 구체화된 장비 객체(32)에 탈부착이 용이한 부속품의 부착이 필요한지 여부를 판단하는 단계(S24); 및 (f) 그러한 경우에는 기존 객체(32)에 3D 모델의 부속품을 부착하여 완성된 장비 객체(33)를 생성하고, 그렇지 않은 경우에는 (d) 단계에서 생성된 객체(32)를 완성된 장비 객체로 결정하는 단계(S25); 를 포함하며, 크기변경이 가능한 지점이나 구역 및 탈부착이 용이한 부속품은, 표준 장비 객체(31)에서 생성된 3D 모델의 특징을 고려하여 표준 장비 객체(31)의 특징을 훼손하지 않고 크기변경이 가능하며 부속품의 탈부착이 가능하도록 정해지는 것을 특징으로 한다.

Description

컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템{3D modeling method and system of the container port terminal}

본 발명은 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 항만 터미널을 3D 모델링 기법으로 가상으로 제작해 보거나 새로운 장비 혹은 시스템을 적용시켜 보아, 사용자가 보다 쉽게 최적의 시스템을 저작해 시간과 비용을 줄이기 위한 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템에 관한 것이다.

물류 산업이 발전하고 국가간의 교역 물량이 늘어가는 추세이다. 세계 각국은 늘어가는 교역 물량을 처리하기 위해서 컨테이너항만 터미널을 증축하거나, 새롭게 건설하고 있다. 이곳은 해상과 육상의 접점에 위치하며 컨테이너 하역, 보관, 육상 운송기관에 인수, 컨테이너 장치, 수리 및 청소 등의 장소로 사용되고 있다. 컨테이너 터미널의 주요 구조는 다음 <표 1> 과 같다.

컨테이너항만 터미널은 컨테이너 처리 속도가 중요하다. 이는 처리속도가 증가 될수록 수입이 증가되기 때문이다. 처리 속도를 증가시키기 위해서는 새로운 장비나 운영 시스템을 적용해 봐야 한다. 하지만, 매번 새로운 장비나 운영 시스템을 적용해보고 분석하는 데에 많은 시간과 비용이 들어간다. 이를 줄이기 위해 사전에 저작도구를 통하여 가상으로 저작해 보고, 분석한 결과를 실제 시스템에 반영하는 것이 더 효율적이다.

이러한 목적하에서 컨테이너항만 터미널의 주요 건물과 장비를 배치하는 저작도구를 개발하고자 하는 것으로, 대한민국 특허 제10-0297095호와 같은 것이 있다.

상기 특허발명은, 컨테이너 터미널 설계시 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 컨테이너 터미널의 배치, 운영, 물동량 및 터미널 판단 정보를 포함하는 전제 조건 정보를 이용하여 터미널 규모를 예측하고, 터미널 배치 설계 및 동적 시뮬레이션을 위한 이송 경로를 설계하며, 터미널의 동적 시뮬레이션을 위한 전체적인 운영 계획 전략을 설정하여 시뮬레이션 기본 모형을 구축하며, 이어 구축된 기본 모형을 이용하여 발생되는 이벤트에 따라 동적인 시뮬레이션을 수행하고, 각 수행 상태 및 실적을 디스플레이한다. 이어 각종 지표를 관리하고 시뮬레이션의 분석 및 평가 지식 데이터 베이스를 기반으로 구축되어진 판단 규칙에 따라 시뮬레이션 수행 단계 및 이전에 수행되었던 시뮬레이션 모형과의 비교를 통하여 최종 결과 확인 절차를 거쳐 저장한다. 그 결과 새로운 항만의 건설 또는 기존 항만의 변경시 컨테이너 터미널 계획 단계에서부터 터미널의 작업 효율성과 경제성이 고려된 컨테이너 터미널의 개발 방향 및 운용 전략의 방향을 제시할 수 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하기에 앞서, 먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 일반적인 컨테이너 터미널에 대해 설명한다.

상기 종래기술은 컨테이너 터미널 설계시 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 새로운 항만의 건설 또는 기존 항만의 변경시 컨테이너 터미널을 계획 설계 작업을 수행하고 이를 이용한 시스템의 능력 분석 산정시 각 서브 시스템을 동시에 분석하는 모형을 구축하여 효율적인 시뮬레이션을 수행하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 컨테이너 터미널(container terminal)이란 해상 컨테이너 수송 체계에 있어서 해상 운송과 육상 운송의 연결점으로 컨테이너선, 하역 장비, 운반 차량, 컨테이너 야드, 배후 창고 등과 일체가 되어 화물 유통을 원활히 수행하기 위한 시설을 말한다.

도 1은 일반적인 항만 부두용 컨테이너 터미널의 구조도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 컨테이너 터미널은 컨테이너선 하역 크레인(1), 야드 하역 크레인(2), 야드 이송 장비(트럭 또는 트레일러)(3), 터미널 내에 화물을 장치하는 야드 장치장(4)(5)(6)(7), 제어 센터(8), 컨테이너 화물의 반출/입을 위한 게이트 입/출구(9)(10) 및 유지 보수 센터(11) 등의 기타 항만 내 시설물로 이루어져 있다. 이때 크레인은 일정한 규격으로 된 대형 화물 운반기인 컨테이너를 동력을 이용해 달아 올리고 일정한 구간을 이용하여 옮겨 놓을 수 있는 장치이다.

이러한 컨테이너 터미널의 주요 기능은 컨테이너선의 하역 및 하역 준비, 화물 또는 컨테이너의 보관, 수/출입 컨테이너 화물의 양/적하 작업 및 컨테이너, 차량, 하역 장비의 정비 등과 화물의 집하, 컨테이너선의 배선 기능 등이 있다. 또한, 컨테이너 터미널은 해상 운송과 육상 운송의 중간 지점에 위치하고 있으므로 배후지, 도로, 연안 수송, 철도와 항만 노동력 등 많은 요소와도 관련이 있다.

그의 구성은 화물의 보관, 하역, 이송, 정보 시스템 등의 복잡한 하부 시스템으로 이루어져 있으며, 최적 능력을 내는 컨테이너 터미널을 만들기 위해서는 안벽, 야드, 게이트 등의 3가지 하위 시스템이 서로 유기적으로 연계되어야만 한다.

도 2는 일반적인 컨테이너 터미널에서의 하역 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 항만 컨테이너 터미널의 하역 시스템을 분류하면, a는 컨테이너선과 안벽 크레인(또는 케이 크레인(Quay Crane; QC))간의 수/출입 컨테이너 하역 시스템이고, b는 입/출력 게이트와 게이트 처리부 간의 반/출입 게이트 하역 시스템이고, c는 환적 야드 또는 수입 야드, 수출 야드와 야드 크레인 간의 야드 내 정리를 위한 야드 내 이동 시스템이고, d는 철송 반/출입 시스템이다. 이때 환적 야드이란 해상측으로부터 제공된 컨테이너를 적치하고 있다가 다시 해상측으로 반출하기 위해 별도로 구비한 야적 장소이다.

도 1 내지 도 2에서 언급한 항만에서의 효율성 및 투자 비용은 컨테이너 터미널 내부 배치, 운영 방법, 트래픽 패턴, 장비 선정 등의 복합적인 입력 요소에 의해서 결정된다. 각각의 변수들은 서로 간에 잘 조화를 이루어 병목 현상이 일어나지 않도록 하여 최소의 투자로 최대의 효율을 얻을 수 있도록 하여야 한다.

최적의 컨테이너 야드의 설계 작업은 동선 체계 및 야드 운영에 큰 영향을 미치게 되며, 결과적으로 최적의 컨테이너 야드의 생성 및 배치 방법이 전체적인 설계 시스템의 핵심 요소가 된다.

또한, 효율적인 터미널 운영은 이러한 구성 요소들이 건설 및 계획 단계에서부터 각 기능의 최적화를 꾀함으로써 각 기능의 배치 및 운영을 최적화할 수 있는 모형 및 해법 개발이 필수적인 요소가 된다.

따라서, 초기에 항만을 설계할 때 항만 효율 및 비용에 영향을 미치는 입력 요소들을 변경시켜 가며 동적으로 분석해 나감으로써 최적의 안을 세우는 방법으로 적합한 컨테이너 터미널의 구체적인 설계안을 제시할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 운영 전략에 따른 컨테이너 하역 시뮬레이션이 동시에 수행되어야 만이 가능하다.

그러나 통상적으로 컨테이너 터미널의 설계시 또는 보수 작업시, 그 규모 산정은 물동량 정보를 이용하여 설계자의 계산 또는 직감에 의해 안벽 길이, 소요 야드 장치장 면적 및 게이트 기능 등을 계산하고 있으며, 야드 블록의 크기, 야드 레이아웃 및 동선 체계 설계는 정형화되어진 방법이 없이 설계자의 경험과 지식에 의해 시행 착오를 반복하면서 컨테이너 터미널을 설계하고 있는 실정이다.

그러므로, 아무리 숙련된 설계 기술자라 할지라도 컨테이너 터미널을 구성하는 다양한 구성 요소들을 설계하는데 소요되는 변수를 누락할 수 있고, 정확히 계산된 데이터에 의해 설계를 하더라도 이를 객관적으로 입증할 만한 수단이 부재한 실정에서 약간의 계산 오차라 할지라도 막대한 비용이 소요되는 항만의 컨테이너 터미널 설계 및 개보수 작업에 드는 비용이 증가한다는 문제점이 있다.

또한, 잘못된 계산으로 건설된 컨테이너 터미널을 이용하는 해상측의 선박이나 육상측의 운송 수단들의 트래픽으로 인해 서비스가 감소하는 문제점이 있다.

상기 특허 제10-0297095호의 종래기술은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상기 종래기술의 목적은 항만 컨테이너 터미널의 초기 건설시, 또는 기존 항만의 운영 방법을 변경하고자하는 개보수시에 따르는 설계 작업 이전에 항만 효율 및 비용에 영향을 미치는 입력 요소들을 변경시키는 방법을 사용하여 가상 시나리오를 변경시켜 가면서 최적의 설계 및 운영안을 세우기 위한 컴퓨터 시뮬레이터 모델을 통해 이를 이용한 제한된 조건 내에서 자원을 최적으로 이용할 수 있으며, 항만 컨테이너 터미널 내에서 투자 및 운영 비용을 최소화할 수 있는 컨테이너 터미널 시스템 설계시 시뮬레이션 방법을 제공한다.

이러한 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 컨테이너 터미널의 설계시 시뮬레이션 방법은, 컨테이너 터미널 시스템의 계획 설계 작업을 수행하고, 이를 이용한 컨테이너 터미널 시스템의 능력 분석 산정시 각 서브 시스템을 동시에 분석하여 최적의 모델을 출력하는 컨테이너 터미널 시스템의 시뮬레이션 방법에 있어서, 터미널의 배치 정보, 터미널 공통 운영 정보, 물동량 정보 및 터미널 판단 정보를 포함하는 전제 조건 정보를 이용하여 터미널 규모를 예측하는 단계; 터미널 배치 설계 및 동적 시뮬레이션을 위한 이송 경로를 설계하는 단계; 터미널의 동적 시뮬레이션을 위한 전체적인 운영 계획 전략을 설정하여 시뮬레이션 기본 모형을 구축하는 단계; 상기 구축된 시뮬레이션 기본 모형을 이용하여 적어도 하나 이상의 이벤트 발생에 따라 동적인 시뮬레이션을 수행하고, 각 시뮬레이션 수행 상태 및 실적을 디스플레이하는 단계; 및 각종 지표를 관리하고, 시뮬레이션의 분석 및 평가 지식 데이터 베이스를 기반으로 구축되어진 판단 규칙에 따라 상기 동적인 시뮬레이션의 수행에 따른 실적 및 이전에 수행되었던 시뮬레이션 모형에 따른 실적과의 비교를 통하여 최적 컨테이너 터미널 모델을 저장하는 단계를 포함한다.

이러한 컨테이너 터미널 시스템의 설계시 시뮬레이션 방법에 의하면, 물동량에 따른 안벽, 야드 장치장 및 게이트 영역의 규모를 예측하여, 이 예측 정보를 기반으로 각 영역의 생성 및 배치 작업을 통한 컨테이너 터미널의 초기 배치 설계 수행을 통해 컨테이너 터미널의 규모를 설정하고 이것을 기반으로 컨테이너 터미널을 구성하고 있는 각 구성 요소의 생성 및 배치에 따른 상세 설계 작업에 의한 컨테이너 터미널의 가상 구현을 통하여 다양한 하역 시스템에 따라 목적에 맞게 설계 및 배치 작업을 짧은 시간에 수행할 수 있으며, 또한 하역 시뮬레이션시 필수적인 것으로 상세 설계되어진 터미널을 기반으로 야드 특성을 고려한 컨테이너 하역 시스템에 따른 구성 요소간 다양한 이송 경로망을 구축하여 시험할 수 있다.

이를 도 3 내지 도 6을 들어, 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 상기 종래기술의 실시예에 따른 전체 시스템 모듈의 구성도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 종래기술의 실시예에 따른 전체 시스템 모듈은 터미널 예측 모듈(A), 터미널 배치 계획 모듈(B), 시뮬레이션 모듈(C) 및 터미널 평가 모듈(D)의 4개의 독립적이지만 서로 유기적으로 결합되어 하나의 통합 모듈로 이루어진다.

보다 상세히는, 터미널 예측 모듈(A)은 컨테이너 물동량 분포에 따른 안벽과 야드 및 게이트 크기 등의 규모를 예측하고, 게이트를 모델링한다.

터미널 배치 계획 모듈(B)은 컨테이너 터미널 내의 모든 구성 요소들을 구축하기 위해 터미널 예측 모듈(A)로부터 제공되는 예측 정보와 계획 정보를 이용하여 레이아웃 설계 작업 및 이송 경로망을 구축 작업을 수행한다.

시뮬레이션 모듈(C)은 터미널 예측 모듈(A)로부터 제공되는 컨테이너 터미널 계획 모듈의 결과인 레이아웃과 터미널 배치 계획 모듈(B)로부터 제공되는 이송 경로망을 기반으로 하여 제공되는 각 시나리오에 따른 동작 성능 및 결과 등을 출력한다.

터미널 평가 모듈(D)은 시뮬레이션 모듈(C)로부터 제공되는 정보를 근거로 컨테이너 터미널 운영 전략, 터미널 생산성 및 터미널 통계 등을 출력하고, 또한 터미널 배치 계획 모듈(B)에 제공하여 레이아웃 설계 작업과 이송 경로망 구축 작업을 수정하도록 한다.

이러한 시뮬레이션을 수행하는데 있어서, 동적인 방법을 통하여 판단 및 평가 작업을 터미널 계획에 반영하였다. 또한, 이러한 컴퓨터 시뮬레이션 도구는 여러 가지의 터미널 설계 및 운영안 검토시 비용 및 시간 측면에서도 매우 효율적으로 이용할 수 있다.

도 4는 상기 종래기술에 따른 컨테이너 터미널 통합 시뮬레이션 모델 구축 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 먼저 컨테이너 터미널의 통합 시뮬레이션 모델을 구축하기 위해서 터미널 예측 타입에 따른 초기 데이터 베이스를 구축하고, 구축된 초기 데이터 베이스로부터 경로 a를 통해 초기 데이터를 제공받아 모델 입력 데이터를 준비한다.

이어 준비된 모델 입력 데이터를 경로 b를 통해 제공받아 복수의 터미널 레이아웃 모델을 설정하고, 또한 준비된 모델 입력 데이터를 경로 c를 통해 제공받고, 설정된 복수의 컨테이너 터미널의 레이아웃 모델을 경로 e를 통해 제공받아 이들을 근거로 복수의 컨테이너 터미널 이송 경로 모델을 설정한다.

또한, 준비된 모델 입력 데이터를 경로 d를 통해 제공받고, 복수의 컨테이너 터미널 이송 경로 모델을 경로 f를 통해 제공받아 복수의 컨테이너 터미널의 운영 모델을 설정한다.

이어, 설정된 터미널 레이아웃 모델, 터미널 이송 경로 모델, 터미널 운영 모델을 경로 g, h, i를 통해 각각 제공받아 모델의 시뮬레이션을 구현한다.

이어, 경로 j를 통해 모델의 시뮬레이션 실행중 결과를 제공받아 이를 분석하고, 분석된 모델의 실행중 결과치를 경로 k를 통해 제공받아 모델 실행중 데이터를 수정하여 수정된 데이터를 터미널 레이아웃 모델, 터미널 이송 경로 모델, 터미널 운영 모델을 설정하는 모듈에 경로 m, n, p를 통해 출력한다.

또한, 모델의 시뮬레이션 구현 후 모델 실행 후의 결과를 경로 q을 통해 제공받아 이를 분석하여 타입별 선택에 따른 결과 데이터를 경로 v를 통해 출력하고, 또한, 경로 r을 통해 모델 실행 후 데이터를 수정한 후 터미널 레이아웃 모델, 터미널 이송 경로 모델 및 터미널 운영 모델을 설정하는데 각각 경로 s, t, u를 통해 제공하여 수정 데이터로 제공한다.

도 5는 상기 종래기술에 따른 컨테이너 터미널의 설계시 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 상기 종래기술에 따른 컨테이너 터미널의 설계시 시뮬레이션 방법은, 터미널 규모 산정을 예측하는 셋업 단계(Ⅰ), 터미널 배치 및 이송 경로를 설계하는 단계(Ⅱ), 터미널 운영 전략에 대한 계획을 수립하여 시뮬레이션 기본 모형을 구축하는 단계(Ⅲ), 실제로 시뮬레이션 모형을 이용하여 각종 이벤트 발생에 따라 동적인 시뮬레이션을 수행하고, 각 시뮬레이션 수행 상태 및 실적을 디스플레이하는 단계(Ⅳ)와 시뮬레이션 수행 및 이전 수행된 시뮬레이션 모형과의 비교를 통하여 최종 결과의 확인 절차를 거쳐 저장하고 종료하는 단계(Ⅴ)로 구분할 수 있다.

보다 상세히는, 셋업 단계(Ⅰ)는 컨테이너 터미널의 전제 조건 정보와, 공통 운영 조건 정보와, 물동량 조건 정보 및 판단 조건 지식 베이스를 근거로 야드 규모, 안벽 규모, 게이트 규모를 각각 계획한다.

또한, 터미널 배치 및 이송 경로를 설계하는 단계(Ⅱ)는 장비 사양 및 특성 정보를 이용하여 셋업 단계(Ⅰ)에서 계획된 야드 규모, 안벽 규모, 게이트 규모를 근거로 터미널 하역 장비를 모델링하고, 이어 안벽 시뮬레이션 및 게이트 시뮬레이션 정보를 이용하여 모델링된 터미널 하역 장비를 근거로 기본 터미널 레이아웃을 생성하고, 터미널 레이아웃 이송 경로를 생성한다.

또한, 터미널 운영 전략에 대한 계획 단계(Ⅲ)는 서치 알고리즘을 이용하여 터미널 배치 및 이송 경로 설계 단계(Ⅱ)에서 생성된 터미널 레이아웃 이송 경로에 이송 장비 하역 경로를 설정하고, 안벽 크레인, 야드 크레인 및 야드 트레일러의 운영을 계획하고, 야드 블록 장치를 계획하고, 컨테이너 적치 계획을 수립한다. 이어 장비 대수 산정 데이터 베이스를 근거로 장비 할당을 계획하고, 야드 거리 테이블 데이터를 근거로 시뮬레이션 기본 모델을 생성하고, 기본 운영 계획의 적정성을 판단한다.

또한, 시뮬레이션을 수행 단계(Ⅳ)는 물동량 데이터를 근거로 동작 시뮬레이션 모델을 생성하고, 엔터티 프로세스 시뮬레이션을 수행한 후 이를 디스플레이한다. 이어, 의사 결정 지원 지식 베이스를 근거로 시뮬레이션 제어의 입력 유무를 체크하여 시뮬레이션 제어가 입력되는 경우에는 셋업 단계의 안벽 규모 및 게이트 규모를 재계획하고, 컨테이너 터미널 배치 및 이송 경로 생성 단계(Ⅱ)의 장비 사양 및 특성 데이터를 변경시키고, 컨테이너 터미널을 변경하고, 이송 경로를 변경시켜 터미널 운영 전략 계획 단계(Ⅲ)의 장비 운영, 야드 계획, 장치 계획, 장비 대수를 각각 변경시킨다.

또한, 시뮬레이션 결과 분석 및 평가 단계(Ⅴ)는 시뮬레이션 수행 단계(Ⅳ)에서 시뮬레이션 제어가 없는 경우에 시뮬레이션 결과를 출력하고, 분석 및 평가 지식 베이스를 근거로 출력된 시뮬레이션 결과를 분석 및 평가하여 그 평가치가 부적절한 경우에는 컨테이너 터미널 운영 전략 계획 단계(Ⅲ)의 시뮬레이션 기본 모델 생성 단계로 피드백하여 시뮬레이션 기본 모델을 재생성하고, 적정한 경우에는 시뮬레이션 모형 지식 베이스를 근거로 비교 및 확인한다.

도 6은 상기 종래기술의 실시예에 따른 컨테이너 터미널의 동적 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 컨테이너 터미널의 동적 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 먼저, 컨테이너 터미널의 레이아웃 설계 정보와 컨테이너 터미널의 운영 계획 정보를 포함하는 시뮬레이션 기준 정보를 설정한다(단계 S10).

이어, 시뮬레이션의 주기 설정, 야드 장치장의 블록 분포 설정, 입항 선박의 계획 설정 및 평균 야드 장치장의 비율 설정을 포함하여 본선 하역, 반출·입 하역, 본선/반출·입 통합 하역별로 시뮬레이션의 모델을 설정한다(단계 S20).

이어, 단계 S20에서 설정된 각 본선 하역, 반/출입 하역, 통합 하역 모델별로 설정된 야드 장치 분포를 근거로 시뮬레이션을 셋업시킨다(단계 S30).

이어, 안벽 운영 계획, 장비 운영 계획, 야드 운영 계획, 장치 운영 계획, 장비 대수 할당 계획 및 게이트 운영 계획을 근거로 단계 S30에서 셋업된 시뮬레이션의 모델별로 시나리오를 설정한다(단계 S40).

이어, 터미널 규모 예측 정보와 터미널 레이아웃 정보 및 이송 경로 정보의 지식 베이스 및 설정된 운영 계획 시나리오를 비교 판단하여 적정하지 않은 경우에는 단계 S30 및 단계 S40으로 피드백한다(단계 S50).

이어, 선박, 안벽 크레인, 야드 크레인 및 야드 이송 장비에 따른 하역 시간 분포 모델과, 하역 부하량 모델과, 설정된 이송 경로 모델을 근거로 본선 하역과, 반/출입 하역과, 본선 및 반/출입 통합 시뮬레이션 별로 적재/이재를 모델링한다(단계 S60).

이어, 수/출입 선박과 반/출입 트럭에 대한 물동량 데이터를 근거로 이벤트 발생한다(단계 S70).

이어, 이송 거리/시간 테이블을 근거로 시뮬레이션의 진행 상태를 표시하고, 제어를 수행한다(단계 S80).

이어, 하역 장비 가동 통계치, 장치장 통계치, 생산성 통계치를 포함하는 시뮬레이션 지표를 근거로 본선 및 반/출입 하역 능력을 판단하여(단계 S90), 부적절하다고 판단되는 경우에는 시나리오를 변경한 후 단계 S30, S40으로 피드백한 다(단계 S95). 이때 변경되는 시나리오 설정은 안벽 위치 할당, 안벽 크레인 장비 할당 및 블록 할당을 변경하여 선박/정박선별로 시나리오 설정을 변경하고, 이송 장비 할당을 변경하여 안벽 크레인별로 시나리오 설정을 변경하고, 게이트 할당과 블록 할당을 변경하여 반/출입 장비별로 시나리오를 변경하며, 야드 크레인 장비의 할당을 변경하여 블록별로 시나리오 설정을 변경한다.

이어, 단계 S90에서 본선 및 반/출입 하역 능력이 적절하다고 판단되는 경우에는 시뮬레이션을 분석하고(단계 S100), 시뮬레이션 결과를 출력하며(단계 S110), 출력된 시뮬레이션 결과치를 분석한다(단계 S120).

도 6에 도시된 컨테이너 터미널의 동적 시뮬레이션 동작을 매 단계마다 분리하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 도 6에 도시된 항만 운영 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 안벽/게이트 규모 예측 결과 정보, 터미널 배치 정보, 터미널 하역 장비 정보, 하역 이송 경로망 정보, 장치장 블록 운영 계획 정보, 일간, 주간, 연간 작업 시간 및 교대 주기 시간 등을 포함하는 터미널 작업 계획 정보, 수출/수입/환적/연안 적재 컨테이너/연안 공 컨테이너 운영 계획, 야드 종류별 운영 계획, 하역 이송 거리 및 시간 정보 등이 사전 정의되어져야 한다. 이때 각 시뮬레이션 모델 종류별로 수행하는 성격에 맞게 이상에서 언급한 정보들이 설정되어져야 한다.

실제 항만에서 야드 운영 계획은 설계/개발되어진 스케쥴링 시스템에 의해서 최선으로 운영되고 계속 보완하여 진행하고 있다.

야드 설계 및 장비 할당의 적합도를 분석하기 위하여 야드 설계 레벨에서는 기본적으로 운영될 수 있는 야드 운영 전략을 세우고, 시뮬레이션을 수행함으로써 설계된 야드의 블록 배치 및 장비 할당, 야드의 적치 상황 등의 상태를 분석한다.

또한, 적재/ 하역 대상의 블록을 설정하는 운영 전략은 선석/화물 종류별 할당 가능한 야드 블록을 설정하는 운영 전략 제1 단계와 선박의 컨테이너/화물 종류별 실지 적치할 야드 블록 번호를 결정하는 운영 전략 제2 단계로 구분할 수 있다.

보다 상세히는, 제1 단계는 선석별 행 단위 블록 할당 또는 선석별 열 단위 블록 할당 또는 모든 블록 할당을 포함하는 장기간 야드 블록 운영 전략과, 수출입 화물을 구분하는 수출입 종류 적치 전략과 컨테이너 사이즈와 종류별로 구분하는 컨테이너 타입별 적치 전략을 포함한다.

또한, 제2 단계는 단거리 블록, 장거리 블록 적치 저장, 최대 적치 가능 블록 적치 저장, 최적 적치 가능 블록, 균형 적치 저장, 무작위 적치 저장 중 어느 하나를 선정하는 적치 전략 선정이다.

이어 블럭 내 적재 및 하역 위치를 설정하게 되는데, 야드 블록의 중심점을 선택하거나, 블록 내 현재 컨테이너의 수의 분포에 따른 적정 위치 모델링하여 설정된 포인트를 선택하거나, 또는 좌측에서 우측으로 우측에서 좌측으로 이동시켜 포인트를 선택한다.

도 6에 도시된 시뮬레이션 모델을 설정하는 단계는 하기 4가지 형태의 시뮬레이션 모델을 설정하여 각 모델별 시나리오 설정에 따른 시뮬레이션을 수행한다. 이때 시뮬레이션 주기 설정, 야드 장치장 블록 분포 설정, 입항 선박 계획 설정 및 평균 장치장 비율 설정을 포함한다.

첫째, 운영 계획 하역 시스템 판단 모델로서 배치되어진 안벽 크레인 또는 반/출입 게이트와 배치 및 운영 계획이 설정된 각 장치장 블록간에 하역 시뮬레이션을 통하여 적정한 소요 장비 대수 판단, 장비와 장치장 운영 계획 및 하역 시간을 분석한다.

둘째, 본선 하역 모델로서 컨테이너선의 물동량 데이터 발생에 따른 하역 시뮬레이션만을 수행하여 본선 운영 전략에 의한 하역 작업 수행, 야드 블록 운영 전략 및 소요 하역 장비 대수 등을 분석한다.

셋째, 반/출입 하역 모델로써 육상측 물동량 데이터 발생에 따른 하역 시뮬레이션만을 수행하여 반/출입 운영 전략에 의한 하역 작업 수행 및 소요 하역 장비 대수 등을 분석한다.

넷째, 통합 하역 모델로서 해상측 및 육상측 물동량 데이터 동시 발생에 따른 하역 시뮬레이션을 수행하여 터미널의 통합 운영 전략에 의한 하역 작업 수행 및 소요 장비 대수 등을 분석한다. 4가지 중 설정된 모델에 대한 시뮬레이션 주기 설정, 야드 장치장 블록 분포 설정, 입항 선박 계획 설정 및 평균 장치장 비율 설정 등을 수행한다.

도 6에 도시한 단계 S40의 시뮬레이션의 모델별로 시나리오를 설정하는 전략 설정 항목은 정박 선박수, 정박 선박별 할당 안벽 크레인수, 야드 블록 정보, 선석별 야드 운영 전략, 컨테이너 적치 전략, 이송 장비수, 이송 장비 운영 전략, 장기간 야드 블록 운영 전략, 수출입 종류 적치 전략, 컨테이너 타입별 적치 전략 등을 포함한다.

도 6에 도시된 운영 계획 판단 단계(S50)는 터미널 규모 예측 정보와 터미널 레이아웃 정보 및 이송 경로 정보 등의 지식 베이스(Knowledge Base) 및 앞에서 설정된 시나리오를 전체적으로 비교 판단하는 작업을 수행한다.

보다 상세히는, 안벽 크레인의 처리 능력 분석, 안벽 크레인과 야드 트레일러의 분석 및 안벽 크레인과 야드 크레인의 분석을 통해 야드 장비를 분석한다. 이때 안벽 크레인 처리 능력은 실제 야드에 배치되어 운영되고 있는 야드 크레인과 야드 트레일러의 수에 영향을 받게 되는데, 이들의 수는 처리 물동량, 트래픽 정도, 야드 블록의 수, 안벽 크레인의 처리 능력 등의 관계를 분석하여 적절하게 결정되어져야 한다. 또한, 안벽 크레인과 야드 트레일러의 분석은 우선 야드 블록에 배치된 야드 크레인의 수는 충분하게 배치되어져 있다고 생각하여 야드 크레인으로 인한 지체 시간은 없는 것으로 설정하고, 본선 하역의 야드 트레일러는 안벽 크레인 별로 할당 운영되도록 한다.

도 7은 상기 종래기술에 따른 본선 및 반/출입 통합 시뮬레이션 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 트레일러 도착 측에서는 반/출입 시뮬레이션 프로그램을 사용하고, 선박 측에서는 본선 시뮬레이션 프로그램을 사용하며, 각각의 시뮬레이션 프로그램에 이벤트를 발생시키는 이벤트 매니저를 설정하여 사용한다. 도착 예정인 선박 및 트레일러들은 예측 모듈에 의해 도착 시간을 부여받게 된다.

도 7을 참조하면, 해상측 선박 도착 리스트를 생성한다(단계 S210). 이어 선박별 수출용 컨테이너 게이트 도착을 모델링하고(단계 S220), 게이트 도착 리스트를 소트시킨다(단계 S230). 또한 선박별 수입용 컨테이너 게이트 출발을 모델링하고(단계 S225), 게이트 출발 리스트를 소트시킨다(단계 S235).

이어, 컨테이너 종류를 설정하고(단계 S240), 게이트 도착 트레일러 리스트를 소트시킨 후(단계 S250), 장래에 게이트에 도착 이벤트를 생성한다(단계 S260).

이어, 통합 시뮬레이션 이벤트 리스트를 생성한 후(단계 S270), 해상측 하역 시뮬레이션은 도 7b에 도시한 바와 같은 좌측 플로우(flow)를 통해 수행하고, 육상측 하역 시뮬레이션은 도 7b에 도시한 바와 같은 우측 플로우를 통해 수행한다.

본선 하역 단위 모듈은 선박 도착 매니저(10), 정박선 큐 매니저(20), 정박선 캡쳐 매니저(30), 선박 이/적재 매니저(40), 컨테이너 크레인 매니저(50), 야드 블록 할당 매니저(60), 이/적재 매니저(70), 이송 장비 매니저(80), 야드 크레인 매니저(90), 정박선 해제 매니저(100) 및 분석 모듈(110)을 포함하며, 이러한 단위 모듈에 대한 기능을 보다 상세히 설명한다. 상기 종래기술에서 언급하고 있는 매니저(Manager)는 예를 들어, 'X 매니저'는 'X 기능을 제어하는 프로그램 모듈'을 지칭한다.

선박 도착 매니저(10)는 예측 모듈에 의해서 구해진 선박 도착 시간대로 선박이 항만에 도착되도록 이벤트를 발생시킨다.

정박선 큐 매니저(20)는 입항된 선박이 선석에 할당되기 전에 선석 큐 대기 영역에 위치시키며, 선석의 처리 능력에 따라 큐 대기 또는 선석 할당을 하여 접안시킨다. 또한, 선박 도착 매니저(10)에서 선석 큐에 삽입하여 선박 도착 또는 선석 해제시 선석 큐 상태를 감시하여 선석이 자유로울 때 선석 큐에서 삭제하고 선석에 접안시키도록 이벤트를 발생시킨다.

정박선 캡쳐 매니저(30)는 선석 분석을 위한 통계 정보를 생성한다. 도착 선박에 대하여 입. 출항 시간 정보를 관리한다. 선석에 할당된 선박에 대하여 이/적재를 요청한다.

선박 이/적재 매니저(40)는 선석에 들어온 선박에 대하여 이/적재 작업 수행에 관련하며 출항 전까지의 전체 작업을 관리하는 기능을 수행한다.

컨테이너 크레인 매니저(50)는 선석에 입항된 선박에 대하여 선박 크기 및 이/적재 컨테이너 수에 따라 작업을 수행할 컨테이너 크레인을 할당한다. 할당된 크레인은 서버의 역할을 수행하게 되며 할당되어진 이/적재 수만큼의 컨테이너 이/적재 작업을 수행한다. 컨테이너 크레인은 야드의 장비 및 야드 블록의 상황을 고려하여 관리하는 선박 이/적재 매니저(40)에 의해서 작업을 수행하게 된다.

야드 블록 할당 매니저(60)는 사전 정의된 시뮬레이션 및 운영 전략에 의하여 도착된 선박의 이재 컨테이너 각각에 대하여 적재될 야드 블록을 할당하고, 적재할 컨테이너를 어느 블록에서 가져와야 하는지를 할당한다.

이/적재 매니저(70)는 이/적재 매니저는 본선 시뮬레이션을 수행하기 위한 서버 역할을 수행한다. 할당된 컨테이너 크레인을 관리하고, 컨테이너 크레인은 처리 능력 및 이송 장비의 상태를 감시하면서 컨테이너의 이/적재 작업을 수행한다.

이송 장비 매니저(80)는 이송 장비는 AGV 또는 내부 트레일러가 될 수 있으며, 야드 레이아웃에 따라 이송 장비의 위치, 이/적재중, 적재/프리, 대기 등을 추적하여 관리하며, 대기 위치시 이/적재 매니저에 이벤트를 주어 컨테이너의 이/적재 작업을 수행하도록 한다. 이송 장비의 이동 거리 및 시간에 관련된 정보는 이송 장비 매니저에서 관리 및 생성하여 운영된다.

야드 크레인 매니저(90)는 정의된 시나리오와 운영 전략에 따라 야드 크레인의 할당, 운영을 관리하며, 야드 크레인의 수행을 분석할 수 있는 정보를 제공하도록 한다. 이송 장비에 의해 컨테이너의 이/적재 이벤트가 발생되면 야드 크레인 모델을 불러 컨테이너의 이/적재 작업을 수행하도록 한다.

정박선 해제 매니저(100)는 선석에 접안된 선박의 이/적재 작업이 완료된 후 선박을 선석에서 출항시키는 기능을 수행하며 선석 큐에서 대기하고 있는 선박에 대하여 선석 접안 이벤트를 발생시켜 입항 되도록 한다. 선석 및 선박의 정보를 통계 관리한다.

분석 모듈(110)은 본선 시뮬레이션의 결과에 대해 통계 처리를 수행하고 분석하는 기능을 수행한다. 이때 분석되는 본선 시뮬레이션의 결과치는 선석 분석, 선박 분석, 안벽 크레인 분석, 이송 장비 분석, 야드 크레인 분석을 통한 접안, 안벽, 안벽 크레인, 야드 내 이송 장비, 야드 크레인에 대한 정보이다.

보다 상세히는, 접안 시뮬레이션 결과는 선박 접안 대기율(접안 지체율 또는 접안 서비스 효율), 평균/최대 접안 대기 시간, 대기 선박 비율을 포함한다.

안벽 시뮬레이션 결과는 안벽 점유율, 접안 선박 지체율, 접안 선박 평균 지체 시간을 포함한다.

안벽 크레인 시뮬레이션 결과는 안벽 크레인 유용성, 시간당 평균 처리 능력, 이송 장비 요구 대기 시간/대기율을 포함한다.

야드 내 이송 장비 시뮬레이션 결과는 평균 이송 거리, 시간당 평균 처리 능력, 안벽 크레인 처리 대기 시간/대기율, 야드 크레인 처리 대기 시간/대기율, 이송 장비 유용성을 포함한다.

야드 크레인 시뮬레이션 결과는 야드 크레인 유용성, 시간당 처리 능력을 포함한다.

이상에서는 이/적재 동작을 모델링하는 하역 시스템의 본선 하역 시뮬레이션을 설명하였다.

그러면, 이/적재 동작을 모델링하는 하역 시스템의 반/출입 하역 시뮬레이션을, 도 7b의 우측 흐름도를 참조하여, 설명한다.

반/출입 하역 시뮬레이션의 단위 모듈은 트럭 도착 매니저(15), 게이트 외부 큐 매니저(25), 게이트 처리 매니저(35), 야드 블록 할당 모듈(45), 게이트 내부 큐 매니저(55), 이송 장비 이동 매니저(65), 야드 크레인 매니저(75), 야드 블록 매니저(85), 이송 장비 이동 매니저(95), 트럭 출발 매니저(105), 분석 모듈(115)을 포함하며, 이러한 단위 모듈에 대한 기능을 보다 상세히 설명한다.

보다 상세히는, 트럭 도착 매니저(15)는 예측 모듈에 의해서 구해진 트럭 도착 시간대로 트럭이 야드에 도착되도록 이벤트를 발생시킨다. 예를 들어, 이때 발생되는 이벤트는 20/20ft 또는 20/40ft 트럭의 종류, 컨테이너의 종류 등을 포함한다. 여기서, 20/20ft는 컨테이너의 규격을 이르는 용어로써 20/40ft는 20/20ft 컨테이너의 2배에 해당하는 컨테이너이다.

게이트 외부 큐 매니저(25)는 도착된 트럭에 따라 게이트를 할당하고, 게이트 처리 매니저(35)는 게이트 처리 모델을 근거로 할당된 게이트를 처리하며, 야드 블록 할당 모듈(45)은 사전 정의된 시뮬레이션 및 운영 전략에 의하여 도착된 선박의 이재 컨테이너 각각에 대하여 적재될 야드 블록을 할당하고, 적재할 컨테이너를 어느 블록에서 가져와야 하는지를 할당한다.

게이트 내부 큐 매니저(55)는 할당된 야드 블록에 따라 게이트를 할당하고, 이송 장비 이동 매니저(65)는, 여기서 이송 장비는 AGV 또는 내부 트레일러가 될 수 있으며, 야드 레이아웃에 따라 이송 장비의 위치, 이/적재중, 적재/프리(free) 및 대기 등을 추적하여 관리하며, 대기 위치시 이/적재 매니저에 이벤트를 주어 컨테이너의 이/적재 작업을 수행하도록 한다. 이송 장비의 이동 거리 및 시간에 관련된 정보는 이송 장비 이동 매니저(65)에서 관리 및 생성하여 운영된다.

야드 크레인 매니저(75)는 정의된 시나리오와 운영 전략에 따라 야드 크레인의 할당, 운영을 관리하며, 야드 크레인의 수행을 분석할 수 있는 정보를 제공하도록 한다. 이송 장비에 의한 컨테이너의 이/적재 이벤트가 발생되면 야드 크레인의 모델을 불러 컨테이너의 이/적재 작업을 수행하도록 하고, 그 수행 결과를 야드 블록 매니저(85)에 제공한다.

이송 장치 이동 매니저(95)는 이송 장비 모델을 불러 이송 장비의 이동을 수행하고, 트럭 출발 매니저(105)는 트럭 출발 시각을 예측하고, 분석 모듈(115)은 반/출입 하역 시뮬레이션의 결과에 대해 통계 처리를 수행하고 분석하는 기능을 수행한다. 이때 분석되는 반/출입 하역 시뮬레이션의 결과치는 선석 분석, 선박 분석, 안벽 크레인 분석, 이송 장비분석, 야드 크레인 분석을 통한 접안, 안벽, 안벽 크레인, 야드 내 이송 장비, 야드 크레인에 대한 정보이다.

도 13에 도시한 바와 같이, 반/출입 시뮬레이션의 출력은 시뮬레이션을 수행하여 다른 자원들과 고려된 실제 결과를 분석하고, 게이트 예측 모델에 의해 구해진 게이트 라인 및 모델을 가지고 분석한 정보와 상호 관련 정보를 분석하여 반/출입에 관련된 전반적인 처리를 분석할 수 있도록 게이트 및 야드 내 이송 장비, 야드 크레인에 관련된 시뮬레이션의 결과 정보를 제시한다.

보다 상세히는, 게이트에 관련된 시뮬레이션 출력 정보는 입/출력에 관련되는 게이트 라인의 수, 게이트 평균 처리 시간, 게이트 내부 영역 크기, 게이트 외부 대기 영역 크기 및 게이트 내부 외래 트레일러 운영 방안 설정/야드 운영 전략을 포함한다.

또한, 야드 내 이송 장비에 관련된 시뮬레이션 출력 정보는 야드 내 외래 트레일러 체류 시간, 야드 내 외래 트럭 평균 이송 거리, 야드 크레인 대기 시간 및 대기율을 포함한다.

또한, 야드 크레인에 관련된 시뮬레이션 출력 정보는 야드 크레인 유용성, 시간당 처리 능력을 포함한다.

이상에서는 상기 종래기술에 따른 반/출입 시뮬레이션 절차를 설명하였다.

그러나, 이상의 특허 제10-0297095호의 종래기술은 2차원적으로 디스플레이가 이루어지므로, 전체 시뮬레이션의 입체적인 파악에 어려움이 있었다.

한편, 기존의 3D 모델 정의 방법으로는, 미국의 FlexSim 및 독일 ISL사의 CHESSCON이 있는바, 미국의 FlexSim은 다양한 산업 분야에서 시뮬레이션 및 교육훈련 용도로 사용되고 있고, 독일 ISL사의 CHESSCON은 컨테이너 터미널에 특화된 시뮬레이터로, 컨테이너 터미널 운영 전략 수립 및 시설 디자인 단계의 의사결정을 지원하는 도구를 통해 최적의 장비 조합시설 규모 및 시설 배치 등에 대한 최적의사결정을 지원하는 시뮬레이터이다.

그러나, 기존 제품의 모델 정의 방법인 FlexSim 또는 CHESSCON에서 제공하는 사용자 정의 모델 정의 방법은, 기본 제공되는 3D 모델 기준으로 길이 조정을 통해 모델의 크기를 변경하므로, 기본 모델의 크기를 변경시 이상한 모양으로 변형되는 문제점이 있었으며, 기본 제공되는 3D 모델의 종류를 변경해야 할 경우에, 외부에서 재 정의된 3D 모델로 완전 교체하여 사용하여야 하므로 별도 모델의 재정의 작업이 번거로워진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 3D 모델의 리사이즈 및 모델 종류의 변경이 보다 현실에 가깝고 그 후처리가 간편해지는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

그리하여, 터미널을 구성하는 다양한 종류의 장비들을 수용하고, 각 장비들을 용도에 알맞게 배치하여 사용할 수 있도록, 일관된 방식으로 터미널 모델을 생성하고 동작시킬 수 있도록 한다.

이상의 목적 및 다른 추가적인 목적들이, 첨부되는 청구항들에 의해 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 당업자들에게 명백히 인식될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법은, (a) 이벤트 매니저(10)에서, 장비 생성 명령을 발하는 단계(S11, S12); (b) 상기 (a) 단계에서의 장비 생성 명령에 응하여, 모델 매니저(20)에서, 표준 장비 객체(31)를 생성하는 단계(S21); (d) 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 크기변경(resizing)이 가능한 지점이나 구역을 설정하여 크기변경이 가능한 표준 장비 객체(31)에 크기가 구체화된 장비 객체(32)로 구성하는 단계(S23); (e) 상기 생성된 크기가 구체화된 장비 객체(32)에 탈부착이 용이한 부속품의 부착이 필요한지 여부를 판단하는 단계(S24); 및 (f) 상기 (e) 단계에서의 판단 결과, 그러한 경우에는 기존 객체(32)에 3D 모델의 부속품을 부착하여 완성된 장비 객체(33)를 생성하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 (d) 단계에서 생성된 객체(32)를 완성된 장비 객체로 결정하는 단계(S25); 를 포함하며, 상기 (d) 단계에서의 크기변경이 가능한 지점이나 구역 및 상기 (e) 단계에서의 탈부착이 용이한 부속품은, 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 생성된 3D 모델의 특징을 고려하여 표준 장비 객체(31)의 특징을 훼손하지 않고 크기변경이 가능하며 부속품의 탈부착이 가능하도록 정해지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, (g) 상기 (b) 단계 내지 (f) 단계를 다음 장비 모델에 대해서 계속해서 이를 반복하며, 모든 장비 생성 명령이 수행될 때까지 반복하는 단계(S26); 및 (h) 마지막으로, 터미널 지면에 상기 장비 객체를 표시하는 단계(S27); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, (A) 상기 이벤트 매니저(10)에서, 장비 동작 명령을 발하는 단계(S41~S43); (B) 상기 (A) 단계에서의 장비 동작 명령에 응하여, 상기 모델 매니저(20)에서, 해당 장비의 동작 명령을 해석하는 단계(S51); (C) 상기 (B) 단계에서의 해당하는 동작 명령이 어떤 동작인가를 판단하는 단계(S52, S54); (D) 상기 (C) 단계에서의 동작 명령을 수행하는 단계(S53, S55); (E) 모든 동작 명령이 수행될 때까지 상기 (C) 단계 및 (D) 단계를 수행하고, 다시 모든 장비 모델에 대해서 계속해서 이를 반복하여, 모든 장비 동작 명령이 수행될 때까지 반복하는 단계(S56); 및 (F) 모든 장비 동작 명령이 수행된 후, 터미널 지면에 상기 장비의 현재 위치 및 상태를 표시하는 단계(S57); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 시스템은, 상기 (a) 단계를 수행하는 이벤트 매니저(10); 상기 (b) 단계 내지 (f) 단계를 수행하는 모델 매니저(20); 및 상기 모델 매니저(20)의 각 단계를 디스플레이하는 뷰 매니저(30); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 뷰 매니저(30)는, 상기 모델 매니저(20)의 각 단계에 따라, 해당 장비를 디스플레이하되, 상기 (b) 단계(S21)에 응하여 기본이 되는 표준 장비(31)를 디스플레이하고, 상기 (d) 단계(S23)에 응하여 기본이 되는 표준 장비에 해당 크기가 구체화된 장비 객체(32)를 디스플레이하며, 상기 (f) 단계(S25)에 응하여 상기 해당 크기가 구체화된 장비 객체(32)에 3D 모델의 부속품을 부착하여 완성된 장비 객체(33)를 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 (a) 단계 및 (A) 단계를 수행하는 이벤트 매니저(10); 상기 (b) 단계 내지 (f) 단계와 상기 (B) 단계 내지 (F) 단계를 수행하는 모델 매니저(20); 및 상기 모델 매니저(20)의 각 단계를 디스플레이하는 뷰 매니저(30); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, 상기 뷰 매니저(30)는, 상기 모델 매니저(20)의 각 단계에 따라, 해당 장비의 동작을 디스플레이하되, 상기 (D) 단계(S53)에 응하여 해당 장비의 위치를 목적위치로 이동시킨 장비(61)를 디스플레이하고, 상기 (F) 단계(S55)에 응하여 상기 목적위치의 컨테이너를 들어올리는 상태(62)를 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템에 따르면, 시설 규모에 따른 3D 모델의 크기 변경시, 모델의 특징을 고려하여 기본 모델의 크기를 변경 시 발생할 수 있는 이상한 모양으로 변형되는 현상을 최소화되도록 크기 변경이 가능한 지점(구역)을 통해 변경하므로, 변형이 현저하게 줄어들며, 3D 모델의 종류 변경시, 모델의 특징을 고려하여 기본 모델의 종류를 변경 시 발생할 수 있는 별도 모델 재정의 작업을 줄일 수 있도록, 탈 부착이 용이한 3D 모델의 부속품을 활용하여 모델의 종류를 변경하게 되므로, 재정의(re-definition)가 필요없게 된다는 등, 여러가지 장점이 있다.

한편, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점들은 이하의 설명을 통해 더욱 명확히 될 것이다.

도 1은 일반적인 컨테이너 터미널의 구조도이다.
도 2는 일반적인 컨테이너 터미널의 하역 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전체 시스템 모듈의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널 통합 시뮬레이션 모델 구축 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 컨테이너 터미널의 설계시 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 컨테이너 터미널의 동적 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본선 및 반/출입 통합 하역 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 기존의 3D 모델링 방식의 리사이징의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 기존의 3D 모델링 방식의 모델 교체방식의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 저작도구 화면 구성의 예이다.
도 11은 본 발명에 따른 저작도구를 통해 실제로 배치한 2D View와 3D View의 일 예이다.
도 12 내지 도 15는, 실제 모델의 일례로서의 '야드 크레인'에 대한, 본 발명의 적용례이고,
도 16 내지 도 19는, 실제 모델의 일례로서의 '케이 크레인'에 대한, 본 발명의 적용례이며,
도 20 및 도 21은, 실제 모델의 일례로서의 '스프레더(spreader)'에 대한, 본 발명의 적용례이다.
도 22는 장비 모델 생성에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우챠트 및 화면이고,
도 23은 장비 모델 시뮬레이션에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우챠트 및 화면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 도면들 중 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하며, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 명세서에서, 후술하는 실시예 및 실시 형태들은 예시로서 제한적이지 않은 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 여기에 주어진 상세로 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구항의 범위 및 동등물 내에서 치환 및 균등한 다른 실시예로 변경될 수 있다.

먼저, 본 발명과 관련된 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템에 대해, 도 10 이하를 참조하여 설명한다.

본 발명에 관한 컨테이너항만 터미널 저작도구는 UI 화면과 3D모델을 렌더링할 수 있는 화면으로 이루어져 있다. UI는 구현이 용이한 C# form으로 구현하였다. 3D모델을 렌더링하는 화면은 3D 렌더러가 구현되어 있는 Unity3d Engine을 사용하였다. UI와 렌더링 화면을 별도 구현해 C# form에서 Unity3D 파일을 실행시키는 방식으로 동작한다. 그 둘은 서로 데이터를 주고 받기 위해 서버와 클라이언트 모델을 채택하였다. C# form은 서버와 클라이언트를 가지고 있다. 서버는 비동기 방식 으로 구현하였으며， 패킷을 처리하는 패킷 클래스와 클라이언트의 접속을 관리하는 세션 클래스， Unity3d 실행 파일을 관리하는 클래스를 가지고 있다. Unity3d 클라이언트 파일은, 오브젝트를 관리하는 오브젝트 클래스와 서버와 통신하기 위한 클래스，패킷 클래스로 이루어져 있다. 이 둘의 데이터를 전송하고 수신하기 위한 통신 프로토콜은 TCP/IP를 사용하여 구현하였다. 화면구성은 왼쪽에는 컨테이너 항만에 필요한 장비를 선택할 수 있게 만들었으며, 중앙에는 실제로 장비들이 배치해서 볼 수 있는 창，오른쪽은 각 장비의 속성을 나타내는 창으로 구현하였다. 화면 중간 밑에 있는 창은 오류 매시지 등, 각종 메시지를 보여 줄 수 있도록 만들었으며 전체적인 형태는 도 10 (저작도구 화면 구성의 예) 과 같다.

사용자가 UI 창에서 오브젝트를 선택하여 3D View 창에 배치하기엔 Z축 값 등의 문제로 배치에 어려움이 있다. 이에 2D View를 구현해 X, Y 축 값으로 배치 가능한 것이 사용자에게 용이하다고 판단하였다. 최종적으로 2D View 일 때만 배치가 가능하고, 3D View 일 때는 배치한 오브젝트를 3D 모델로 보여준다.

도 11은, 저작도구를 통해 실제로 배치한 2D View와 3D View의 일 예이다.

본 발명에서는 Unity3D 와 C# form을 이용하여 항만터미널 저작 도구의 개발에 대해 기술되어 있다. 이는 기존의 항만 터미널에서 실제 장비를 적용하여 테스트해 보는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있을 것이라 예상된다. 향후 선박에서 컨테이너를 하역하는 등, 장비들의 움직임과 컨테이너가 항만에서 움직이는 흐름 등을 보여주어， 기존 개발한 저작 기능만이 아닌 시뮬레이터의 요소를 추가해, 보다 효율적인 컨테이너항만 터미널 저작 시스템의 개발이 가능하여 질 것이다.

이제, 실제 장비의 모델을 예로 들어, 장비 모델 생성 및 시뮬레이션에 대하여, 도 12 내지 도 23을 참조하여, 본 발명의 최적 실시예를 성명한다.

도 12 내지 도 15는, 실제 장비 모델의 일례로서의 '야드 크레인'에 대한, 본 발명의 적용례이고, 도 16 내지 도 19는, 실제 장비 모델의 일례로서의 '케이 크레인'에 대한, 본 발명의 적용례이며, 도 20 및 도 21은, 실제 장비 모델의 일례로서의 '스프레더(spreader)'에 대한, 본 발명의 적용례이다.

도 22는 장비 모델 생성에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우챠트 및 화면이고, 도 23은 장비 모델 시뮬레이션에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우챠트 및 화면이다.

본 발명의 3D 모델링 방식은, 3D 모델의 재 사용성을 높일 수 있도록 기본적으로 제공되는 3D 모델에 대해서 사용 환경을 고려하여 조정 가능하도록 지원한다. 즉, i) 실제 모델의 특성을 고려하여 크기변경(Resize)이 용이한 3D 모델을 제시하며, ii) 게다가 실제 모델의 종류를 고려하여 부분적으로 부품의 탈 부착이 용이한 3D 모델을 제시한다.

전자는, 실제 모델에서 모델의 특징을 고려하여 크기 변경이 가능한 지점이나 구역을 설정하고 이를 통해 크기를 변경하기 때문에, 기본 모델의 크기를 변경 시 발생할 수 있는 이상한 모양으로 변형되는 현상을 최소화하면서 크기 변경이 가능하다.

후자 역시, 실제 모델의 특징을 고려하여 탈 부착이 용이한 3D 모델의 부속품을 활용하여 모델의 종류를 변경할 수 있는바, 별도 모델의 재정의 작업을 줄일 수 있다.

실제 장비 모델의 일례로서의 '야드 크레인'은, 도 12에서 보듯이, 야드 크레인의 실제 모델의 크기는, 장치 공간의 크기에 따른 하역장비의 너비 및 높이, 컨테이너 운반 차량과 연계 작업하는 공간의 폭에 따른 좌/우 Out-Reach의 길이, 및 컨테이너를 취급하는 스프레더의 움직임 범위를 크기변경(Resize)할 수 있어야 한다.

한편, 상기 '야드 크레인'의 종류로는, 도 13에서 보듯이, 컨테이너 운반 트럭 연계 작업 위치에 따라, 캔틸레버(Cantilever)형 또는 라멘(Ramen) 형으로 구분되며, 크레인 이동 장치에 따라 레일장착 갠트리 크레인(Rail Mounted Gantry Crane) 또는 러버 타이어 갠트리 크레인(Rubber Tired Gantry Crane) 방식으로 구분된다. 한편, 크레인 내의 스프레더(Spreader)에 따라서도 달라지나, 스프레더의 특징 및 종류는 별도로 고려하며, 도 20 및 도 21을 참조하여 후술한다.

상기 '야드 크레인'의 크기 및 모델 변경의 예로서, 도 14에서 적색 타원으로 표시된 부분과 같이, 하역장비의 특징을 고려하여 모델의 크기 변경이 자유로이 3D 모델로 정의되어 지도록 한다.

아울러, 도 15에서 적색 타원으로 표시된 부분과 같이, 야드 크레인의 좌/우 리치(Reach)를 탈부착하여 모델을 변형시킬 수 있도록 함으로써, 야드 크레인의 별도의 재정의를 하지 않고도, 캔틸레버 또는 라멘 형태의 크레인을 모두 지원할 수 있다.

실제 장비 모델의 다른 일례로서의 '케이 크레인'은, 도 16에서 보듯이, 선박의 크기에 따른 하역장비의 높이, 아웃 리치(Out-Reach)의 길이, 컨테이너 운반 차량과 연계 작업하는 공간의 폭에 따른 너비, 해치 커버(Hatch Cover) 또는 컨테이너 운반 차량과 연계 등을 고려한 Bach-Reach 길이 및 컨테이너를 취급하는 스프레더의 움직임 범위 등이 고려되어야 한다.

한편, 상기 '케이 크레인'의 종류로는, 도 17에서 보듯이, 스프레더를 구동하는 트롤리 개수에 따라 싱글(Single)형과 더블(Double)형 (혹은 Dual or Two Trolley 형) 으로 구분할 수 있다. 더블 트롤리의 경우 아웃 리치(Out Reach)측 스프레더와 백 리치(Back Reach)측 스프레더 간 컨테이너 연계 운반을 위해 중간에 플랫폼이 존재하여야 한다. 역시 크레인 내의 스프레더(Spreader)에 따라서도 달라지나, 스프레더의 특징 및 종류는 별도로 고려하며, 도 20 및 도 21을 참조하여 후술한다.

상기 '케이 크레인'의 크기 및 모델 변경의 예로서, 도 18에서 적색 타원으로 표시된 부분과 같이, 하역장비의 특징을 고려하여 모델의 크기 변경이 자유로이 3D 모델로 정의되어 지도록 한다.

아울러, 도 19에서 적색 타원으로 표시된 부분과 같이, 백 리치측에 트롤리, 스프레더 및 플랫폼 모델을 별도로 탈 부착시켜, 싱글 또는 더블 트롤리 형태의 하역장비 지원이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 컨테이너는 크기는 ISO 표준에 따라 규격화되어 있는바, 다만 컨테이너 취급 개수에 따라 싱글, 트윈(Twin), 탬덤(Tandem)으로 구분할 수 있으며, 실제 장비 모델의 또다른 일례로서의 '스프레더' 역시, 도 20에서 보듯이, 스프레더의 개수에 따른 장비 모델의 모델 변경이 가능하며, 또한 컨테이너의 도어 방향 및 장치 위치에 따른 회전이 가능한 로테이팅 스프레더(Rotating Spreader)의 모델 변경도 가능하다.

즉, 도 21에서 적색 타원으로 표시된 부분과 같이, 스프레더의 모델을 종류별로(예: Single Spreader, Double Spreader, 등) 제작하여, 시뮬레이션 실행 중에 스프레더의 모델을 변경할 수 있도록 지원한다.

이제, 본 발명에 관한 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법 및 시스템의 동작 흐름을 도 22 및 도 23을 참조하여 설명한다.

상기 시스템은, 장비 생성 및 동작을 실행을 주관하는 이벤트 매니저(Event Manager)(10), 장비 모델의 크기, 종류 및 동작에 따른 모델의 변화를 처리하기 위한 모델 매니저(Model Manager)(20) 및 컴퓨터 영상을 통해서 시각적으로 표현하기 위한 뷰 매니저(View Manager)(30)로 구성되며, 상기 동작 흐름은 크게, 도 22의 장비 모델 생성 과정과, 도 23의 장비 모델 시뮬레이션 과정으로 대별된다.

먼저, 이벤트 매니저(10)에서, 장비 생성 명령을 발하게 되는바(S11), 예를들면 '장비 종류'=‘RTG’, 장비 외형=‘Cantilever’와 같은 식이다. 아울러, 계속해서 필요한 장비 생성 명령을 발하게 된다(S12).

이에 응하여, 상기 모델 매니저(20)에서는, 표준 장비 객체(31)를 생성하고(S21), 장비 종류가 생성 명령을 한 장비(일례로 'RTG') 인가를 판단하여(S22), 그렇지 않으면 다음 장비 단계로 이행하고, '예스'인 경우에는 크기가 구체화된 장비 객체(32)로 구성한다(S23). 그후, 구체화된 장비 객체에 필요한 부품이 부착된 장비 (일례로, 장비의 외형이 원하는 캔틸레버형) 인지를 판단하여(S24), 그렇지 않으면 역시 다음 장비 단계로 이행하고, '예스'인 경우에는 기존 객체에 필요한 부품 (일례로, ‘캔틸레버’) 을 부착하여, 최종 완성된 장비 객체(33)(일례로, 캔틸레버형 야드 크레인)을 생성하고(S25), 다음 장비 모델에 대해서 계속해서 이를 반복하며, 모든 장비 생성 명령이 수행될 때까지 반복한다(S26). 그후, 터미널 지면에 상기 장비 객체(캔틸레버형 야드 크레인)를 표시한다(S27). 즉, 상기 S23 단계에서는, 생성된 표준 장비 객체(31)에서 크기변경(resizing)이 가능한 지점이나 구역을 설정하여 크기변경이 가능한 표준 장비 객체(31)에 크기가 구체화된 장비 객체(32)로 구성하고, 상기 S24 단계에서는, 상기 생성된 크기가 구체화된 장비 객체(32)에 탈부착이 용이한 부속품의 부착이 필요한지 여부를 판단하며, 상기 S25 단계에서는, 상기 S24 단계에서의 판단 결과, 그러한 경우에는 기존 객체(32)에 3D 모델의 부속품을 부착하여 완성된 장비 객체(33)를 생성하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 (d) 단계에서 생성된 객체(32)를 완성된 장비 객체로 결정하게 되는바, 이때, 상기 (d) 단계에서의 크기변경이 가능한 지점이나 구역 및 상기 (e) 단계에서의 탈부착이 용이한 부속품은, 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 생성된 3D 모델의 특징을 고려하여 표준 장비 객체(31)의 특징을 훼손하지 않고 크기변경이 가능하며 부속품의 탈부착이 가능하도록 정해지는 것이 바람직하다.

역시, 상기 뷰 매니저(30)는, 상기 모델 매니저의 절차에 따라, 해당 장비를 디스플레이하는바, 상기 표준 장비 객체 생성 단계(S21)에 응하여 기본이 되는 표준 장비(일례로, 야드 크레인)(31)를 디스플레이하고, 상기 표준 장비 객체 구성 단계(S23)에 응하여 기본이 되는 표준 장비에 해당 크기 등이 구체화된 장비 객체(일례로, 구체화된 야드 크레인)(32)를 디스플레이하며, 상기 표준 장비 객체 부착 단계(S25)에 응하여 구체화된 장비 객체에 필요한 부품이 부착된 장비(일례로, 캔틸레버형 야드 크레인)(33)를 디스플레이하며, 마지막으로, 상기 장비 객체 배치 단계(S27)에 응하여, 상기 필요한 부품이 부착된 구체화된 장비(캔틸레버형 야드 크레인)(33)를 터미널의 정해진 지점에의 배치 상태(34)를 디스플레이한다.

이제, 상기 생성된 장비 모델을 이용하여, 상기 장비를 사용하여 가상으로 컨테이너 항만 터미널에서의 하역 작업을 수행하여, 하역 작업 수행이 원활하게 이루어지는지를 시뮬레이션하게 되는바, 이를 도 23을 참조하여 설명한다.

먼저, 상기 이벤트 매니저(10)에서, 장비 동작 명령을 발하게 되는바(S41), 예를들면, 어떤 장비를 어느 지점으로 이동시키라는 '장비 동작'=‘MOVE’와 같은 동작 명령(S41), 및 어떤 장비로 하여금 이동된 지점에서 컨테이너를 집으라는 '장비 동작'=‘GET’와 같은 동작 명령(S42)이 있을 수 있다. 아울러, 계속해서 필요한 장비 동작 명령을 발하게 된다(S43).

이에 응하여, 상기 모델 매니저(20)에서는, 해당 장비의 동작 명령을 해석하고(S51), 해당하는 동작 명령이 'MOVE'인가를 판단하여(S52), 그렇지 않으면 다음 장비 단계로 이행하고, '예스'인 경우에는 해당 장비를 목적위치(X/Y/Z)로 이동시킨다(S53). 다음, 동작 명령이 'GET'인가를 판단하여(S54), 그렇지 않으면 다음 장비 단계로 이행하고, '예스'인 경우에는 해당 장비로서 목적위치(X/Y/Z)의 컨테이너를 스프레드로 들어 올리고(S55), 다음 장비 모델에 대해서 계속해서 이를 반복하며, 모든 장비 동작 명령이 수행될 때까지 반복한다(S56). 그후, 터미널 지면에 상기 장비의 현재 위치 및 상태를 표시한다(S57).

역시, 상기 뷰 매니저(30)는, 상기 모델 매니저의 절차에 따라, 해당 장비의 동작을 디스플레이하는바, 목적위치로의 상기 장비 이동 단계(S53)에 응하여 해당 장비(34)의 위치를 목적위치로 이동시킨 장비(61)를 디스플레이하고, 상기 컨테이너 들어올림 단계(S55)에 응하여 상기 목적위치의 컨테이너를 들어올리는 상태(62)를 디스플레이하며, 상기 현재 위치 및 상태 표시 단계(S57)에 응하여 역시 현재의 상기 장비의 위치 및 상태(63)를 디스플레이한다.

한편, 상기 모델 생성 과정(S11~S27)의 경우, 터미널을 구성하는 각종 장비들은 안벽장비(Quay Crane, QC), 장치장장비(Yard Crane, YC), 수송장비(Terminal Truck, TT), 등이 포함되며, 개별 장비는 용도에 따라 세부 종류가 다양하고, 화물처리량을 고려하여 그 크기 또한 다르다. 터미널을 구성하는 각종 장비들에 대해서 ‘장비 생성 명령’을 통해서 일괄적으로 생성하고, 개별 모델의 특성을 고려하여 구성하도록 한다. 도식에서, ‘장비 생성 명령’ 처리 과정에서 장비 종류에 따른 판단 과정에서 ‘RTGC’, ‘RMGC’, ‘RMQC’, 등의 장비 종류가 구분되며, ‘RTGC’ 장비의 외형을 구성하는 ‘Ramen’ 또는 ‘Cantilever’ 형태를 포함하여, 장비의 각부 외형 크기를 결정할 수 있다. ‘장비 생성 명령’에 주어진 장비 외형 결정 정보에 따라서 컴퓨터 영상으로 표현한다.

한편, 상기 모델 동작 과정(S41~S57)의 경우, 터미널을 구성하는 개별 장비를 동작시킬 수 있도록 '장비 동작 명령'을 통해서 일괄적으로 처리한다. '장비 동작 명령'에는 장비의 주요 동작을 구분하는 정보 중, 장비 위치 이동과 관련된 'MOVE', 작업 대상 컨테이너를 들어 올리기 위한 'GET' 외에도, 해당 컨테이너를 목적지에 내러 놓기 위한 'PUT' 등을 구분하는 정보가 있을 수 있으며, 그 외에도 작업 대상 장비를 결정하기 위한 장비 ID, 장비의 현재 및 목적 위치와 관련된 X/Y/Z 좌표, 기타 여러 가지 정보로 구성된다.

종래의 3D 모델 방식과 본 발명에 관한 방식의 차이점을 설명하면 <표 2>와 같다.

즉, 본 발명에 의하면, 시설 규모에 따른 3D 모델의 크기 변경시, 종래기술의 경우, 기본적으로 제공되는 3D모델 기준으로 X/Y/Z축을 기준으로 길이 조정을 통해 모델의 크기 변경시 변형이 발생하였으나, 본원발명에 의하면, 모델의 특징을 고려하여 기본 모델의 크기를 변경 시 발생할 수 있는 이상한 모양으로 변형되는 현상을 최소화되도록 크기 변경이 가능한 지점(구역)을 통해 변경하므로, 변형이 현저하게 줄어들며, 3D 모델의 종류 변경시, 종래기술의 경우, 기본 제공되는 3D 모델의 종류를 변경하는 경우, 외부에서 재 정의된 3D 모델로 교체하여 사용하는 방식이므로 재정의 작업이 발생되었으나, 본원발명에 의하면, 모델의 특징을 고려하여 기본 모델의 종류를 변경 시 발생할 수 있는 별도 모델 재정의 작업을 줄일 수 있도록, 탈 부착이 용이한 3D 모델의 부속품을 활용하여 모델의 종류를 변경하게 되므로, 재정의(re-definition)가 필요없게 된다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형이 가능한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

<종래기술>
1 : 컨테이너선 하역 크레인 2 : 야드 하역 크레인
3 : 야드 이송 장비 4, 5, 6, 7 : 야드 장치장
8 : 제어 센터 9, 10 : 게이트 입출구
11 : 유지 보수 센터
<본 발명>
10 : 이벤트 매니저(Event Manager)
20 : 모델 매니저(Model Manager)
30 : 뷰 매니저(View Manager)

Claims (7)

1. (a) 이벤트 매니저(10)에서, 장비 생성 명령을 발하는 단계(S11, S12);
   (b) 상기 (a) 단계에서의 장비 생성 명령에 응하여, 모델 매니저(20)에서, 표준 장비 객체(31)를 생성하는 단계(S21);
   (d) 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 크기변경(resizing)이 가능한 지점이나 구역을 설정하여 크기변경이 가능한 표준 장비 객체(31)에 크기가 구체화된 장비 객체(32)로 구성하는 단계(S23);
   (e) 상기 생성된 크기가 구체화된 장비 객체(32)에 탈부착이 용이한 부속품의 부착이 필요한지 여부를 판단하는 단계(S24); 및
   (f) 상기 (e) 단계에서의 판단 결과, 그러한 경우에는 기존 객체(32)에 3D 모델의 부속품을 부착하여 완성된 장비 객체(33)를 생성하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 (d) 단계에서 생성된 객체(32)를 완성된 장비 객체로 결정하는 단계(S25);
   를 포함하며,
   상기 (d) 단계에서의 크기변경이 가능한 지점이나 구역 및 상기 (e) 단계에서의 탈부착이 용이한 부속품은, 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 생성된 3D 모델의 특징을 고려하여 표준 장비 객체(31)의 특징을 훼손하지 않고 크기변경이 가능하며 부속품의 탈부착이 가능하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   (g) 상기 (b) 단계 내지 (f) 단계를 다음 장비 모델에 대해서 계속해서 이를 반복하며, 모든 장비 생성 명령이 수행될 때까지 반복하는 단계(S26); 및
   (h) 마지막으로, 터미널 지면에 상기 장비 객체를 표시하는 단계(S27);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   (A) 상기 이벤트 매니저(10)에서, 장비 동작 명령을 발하는 단계(S41~S43);
   (B) 상기 (A) 단계에서의 장비 동작 명령에 응하여, 상기 모델 매니저(20)에서, 해당 장비의 동작 명령을 해석하는 단계(S51);
   (C) 상기 (B) 단계에서의 해당하는 동작 명령이 어떤 동작인가를 판단하는 단계(S52, S54);
   (D) 상기 (C) 단계에서의 동작 명령을 수행하는 단계(S53, S55);
   (E) 모든 동작 명령이 수행될 때까지 상기 (C) 단계 및 (D) 단계를 수행하고, 다시 모든 장비 모델에 대해서 계속해서 이를 반복하여, 모든 장비 동작 명령이 수행될 때까지 반복하는 단계(S56); 및
   (F) 모든 장비 동작 명령이 수행된 후, 터미널 지면에 상기 장비의 현재 위치 및 상태를 표시하는 단계(S57);
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 방법.
4. 제 1 항에서의 상기 (a) 단계를 수행하는 이벤트 매니저(10);
   제 1 항에서의 상기 (b) 단계 내지 (f) 단계를 수행하는 모델 매니저(20); 및
   상기 모델 매니저(20)의 각 단계를 디스플레이하는 뷰 매니저(30);
   로 구성되며,
   상기 (d) 단계에서의 크기변경이 가능한 지점이나 구역 및 상기 (e) 단계에서의 탈부착이 용이한 부속품은, 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 생성된 3D 모델의 특징을 고려하여 표준 장비 객체(31)의 특징을 훼손하지 않고 크기변경이 가능하며 부속품의 탈부착이 가능하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 뷰 매니저(30)는, 상기 모델 매니저(20)의 각 단계에 따라, 해당 장비를 디스플레이하되, 상기 (b) 단계(S21)에 응하여 기본이 되는 표준 장비(31)를 디스플레이하고, 상기 (d) 단계(S23)에 응하여 기본이 되는 표준 장비(31)에 해당 크기가 구체화된 장비 객체(32)를 디스플레이하며, 상기 (f) 단계(S25)에 응하여 상기 해당 크기가 구체화된 장비 객체(32)에 3D 모델의 부속품을 부착하여 완성된 장비 객체(33)를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 시스템.
6. 제 3 항에서의 상기 (a) 단계 및 (A) 단계를 수행하는 이벤트 매니저(10);
   제 3 항에서의 상기 (b) 단계 내지 (f) 단계와 상기 (B) 단계 내지 (F) 단계를 수행하는 모델 매니저(20); 및
   상기 모델 매니저(20)의 각 단계를 디스플레이하는 뷰 매니저(30);
   로 구성되며,
   상기 (d) 단계에서의 크기변경이 가능한 지점이나 구역 및 상기 (e) 단계에서의 탈부착이 용이한 부속품은, 상기 (b) 단계에서 생성된 표준 장비 객체(31)에서 생성된 3D 모델의 특징을 고려하여 표준 장비 객체(31)의 특징을 훼손하지 않고 크기변경이 가능하며 부속품의 탈부착이 가능하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 뷰 매니저(30)는, 상기 모델 매니저(20)의 각 단계에 따라, 해당 장비의 동작을 디스플레이하되, 상기 (D) 단계(S53)에 응하여 해당 장비의 위치를 목적위치로 이동시킨 장비(61)를 디스플레이하고, 상기 (F) 단계(S57)에 응하여 상기 목적위치의 컨테이너를 들어올리는 상태(62)를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 항만 터미널 3D 모델링 시스템.

Images