KR101839670B1 - 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장하는 저장매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항만 운영 관리 기술에 있어서, 특히 선박 도착 간격의 최적 관리를 통해 항만 효율성 및 경제성까지 최적화하도록 관리해 주는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장하는 저장매체에 관한 것으로, 대상 항만에서 터미널의 지리적 정보, 시설적 정보, 장비적 정보, 그리고 시설 및 장비의 운영상황을 수집하는 정보수집단계; 상기 정보수집단계를 통해 수집된 정보에 기반하여 LPC(Lift Per Call) 별로 처리 건수와 백분율을 산출하고, 그 산출 결과로부터 선박 도착 분포를 산출하는 LPC 별 처리량 산출단계; 상기 정보수집단계에서 수집된 정보와 상기 LPC 별 처리량 산출단계에서 산출된 결과가 반영된 입력변수를 사용하여 시뮬레이션 프로그램을 모델링하는 프로그램 모델링단계; 상기 프로그램 모델링단계에서 모델링된 시뮬레이션 프로그램에 상기 입력변수를 설정하고, 선박의 입항에서 출항까지의 하역 프로세스에 대한 시뮬레이션을 실시하는 시뮬레이션단계; 그리고 상기 시뮬레이션단계를 통해 산출된 결과 값에 대한 적정성을 검증하는 검증단계를 포함하는 것이 특징이 발명이다.

Description

선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장하는 저장매체{port management method based on optimization of ship arrival interval in port, record medium having program thereof}

본 발명은 항만 운영 관리 기술에 관한 것으로, 특히 선박 도착 간격의 최적 관리를 통해 항만 효율성 및 경제성까지 최적화하도록 관리해 주는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장하는 저장매체에 관한 것이다.

항만 관리 시스템의 처리 능력은 시스템의 내부여건 뿐만 아니라, 외부 환경의 여건도 고려되어야 한다. 지금까지 대부분의 시스템의 처리 능력은 시스템 내부의 특정 개체로 한정하여 산정되어 왔고, 그러한 배경에는 각 개체간의 연관성 측면에서 관계의 복잡함과 프로세스의 처리 규칙을 정형화하기 어려운 측면들 때문이었다. 더불어 적정 처리 능력을 산정함에 있어 전체 프로세스에서 각 개체가 갖고 있는 고유의 능력은 각각 다르기 때문에 궁극적으로는 여러 개체간의 능력 중에 가장 낮은 개체의 능력을 시스템 전체의 적정 능력으로 고려해야 한다.

따라서 어떤 시스템의 적정 능력은 시스템이 갖고 있는 최고의 능력이 아니라, 해당 시스템이 제공하는 서비스의 품질과 그 서비스를 이용하는 이용자의 대기 비용을 고려하여 서비스 이용자가 해당 서비스 이용을 포기하지 않고 지속적으로 이용할 수 있는 수준의 서비스를 제공할 수 있는 수준의 능력을 갖추는 것이 중요하다. 이러한 관점에서 시스템 전체 영역을 모델링하고 시뮬레이션 소프트웨어(ARENA)를 이용한 최적의 처리능력을 손쉽게 찾아낼 수 있는 시뮬레이션 모델을 설계해야 한다.

한편, 종래 기술에는 IT 기술을 항만 운영에 적용하여 항만의 효율성과 경제성을 최적화하기 위한 연구가 계속되고 있는데, 종래 기술에서는 항만 운영 프로세스를 다루는 것에 중점을 두고 있다.

특히, 종래 기술에서는 항만, 부두 또는 선석이 가지는 환경적 조건 또는 물리적 조건에 따른 사항을 충분히 고려하지 않고, 개별적인 부두의 특성을 정확하게 반영하지 못하였다.

컨테이너터미널 계획 시뮬레이션 모델링 개발방향 연구[양창호, 최용석 - 해양정책연구 vol.17 no.2, 2002.12, 95-138 (44 pages)]에는 항만 운영을 위한 시뮬레이션 방법론과 객체지향형 컨테이너터미널 계획 시뮬레이션 모델에 대해 기술하고 있는데, 이러한 종래 기술은 최근 설계된 부두의 특성을 고려할 때 범용하게 적용하는데 부족한 요소들이 존재한다.

본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로, 대상 항만의 지리적 요건, 시설과 장비 요건 및 그들의 운영 상황을 고려하여 입출항 선박들의 LPC(Lift Per Call) 별로 세부적인 선박 도착 간격을 최적화함으로써 나아가 항만 효율성 및 경제성까지 최적화하도록 해주는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장하는 저장매체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법의 특징은, 대상 항만에서 터미널의 지리적 정보, 시설적 정보, 장비적 정보, 그리고 시설 및 장비의 운영상황을 수집하는 정보수집단계; 상기 정보수집단계를 통해 수집된 정보에 기반하여 LPC(Lift Per Call) 별로 처리 건수와 백분율을 산출하고, 그 산출 결과로부터 선박 도착 분포를 산출하는 LPC 별 처리량 산출단계; 상기 정보수집단계에서 수집된 정보와 상기 LPC 별 처리량 산출단계에서 산출된 결과가 반영된 입력변수를 사용하여 시뮬레이션 프로그램을 모델링하는 프로그램 모델링단계; 상기 프로그램 모델링단계에서 모델링된 시뮬레이션 프로그램에 상기 입력변수를 설정하고, 선박의 입항에서 출항까지의 하역 프로세스에 대한 시뮬레이션을 실시하는 시뮬레이션단계; 그리고 상기 시뮬레이션단계를 통해 산출된 결과 값에 대한 적정성을 검증하는 검증단계를 포함하는 것이다.

바람직하게, 상기 정보수집단계는 상기 터미널의 안벽 시설과 제원에 따른 정보와, 상기 터미널의 장치장 시설과 제원에 따른 정보와, 상기 터미널의 기간에 따른 물동량에 대한 정보를 수집할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 지리적 정보는 상기 터미널의 총면적을 포함하며, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 시설적 정보는 안벽의 길이와 수심을 포함하며, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 장비적 정보는 선석 수와 크레인 종류 및 크레인 대수를 포함하며, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 시설 및 장비의 운영상황은 안벽에서의 일일 작업시간과 연간 하역 일수와 연간 총처리량을 포함할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 장치장 시설과 제원에 따른 지리적 정보는 ODCY(Off-Dock Container Yard)의 총 면적을 포함하며, 상기 장치장 시설과 제원에 따른 시설적 정보는 장치장의 총면적과 컨테이너 조작장(CFS)의 면적을 포함하며, 상기 장치장 시설과 제원에 따른 장비적 정보는 20-foot container ground slots(TGS)의 크기와 크레인 대수와 야드트랙터(YT)의 대수와 반입반출 게이트 개수를 포함하되, 상기 TSG의 크기는 적재컨테이너, 미적재컨테이너, 냉동컨테이너, 비규격컨테이너, 그리고 위험물컨테이너로 구분하여 개수를 산정할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 물동량에 대한 정보는 연간 안벽의 총 처리량과 점유율, 장치장의 총 처리량과 점유율, ODCY(Off-Dock Container Yard)의 총 처리량, 게이트의 연간 트럭 반입대수와 트럭의 평균 대기시간을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 LPC 별 처리량 산출단계는 상기 대상 항만에 접안한 총 선박 수에 대해 각 LPC의 분류된 카테고리 별로 처리한 선박 수와, 각 LPC의 분류된 카테고리 별 처리된 선박의 백분율, 그리고 하역량 분포를 산출하고, 상기 산출된 결과로부터 상기 선박 도착 분포를 산출할 수 있다.

바람직하게, 상기 프로그램 모델링단계는 상기 정보수집단계를 통해 수집된 정보와 상기 LPC 별 처리량 산출단계를 통해 산출된 결과를 반영한 상기 입력 변수를 상기 시뮬레이션 프로그램에 설정할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 입력 변수는 상기 선박 도착 분포와 함께 단위 TEU당 처리시간과 투입 갱수(BAY)와 선석수를 포함하며, 안벽과 장치장에 연계되어 적용되는 변수들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 안벽에 연계되어 적용되는 입력 변수는 선박의 도착시간 간격 분포를 적용한 선박도착시간 간격, LPC 별 처리건수에 따른 작업물량, 선선 길이 및 선석 수, 작업시간, LPC 별 크레인 할당 분포를 적용한 LPC 별 크레인 투입대수, 그리고 크레인의 시간당 처리 능력을 포함하고, 상기 장치장에 연계되어 적용되는 입력 변수는 20-foot container ground slots(TGS)의 크기, 장치기간, 화물 유형별 반출입 량, 작업시간을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 프로그램 모델링단계는, 상기 대상 항만에 대해 선박 입항, 하역장비 할당(TPC assignment), 정박지 이용가능성(Berth Availability), 정박(Berthing) 또는 선박 대기, 적재와 양하, 그리고 선박 출항으로 구성되는 상기 하역 프로세스를 모델링할 수 있다.

바람직하게, 상기 시뮬레이션단계는 상기 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해, 표준 정박지 점유도, 정박지 별 총 정박수, 정박지 별 총 선박 처리화물, 선박 대기 비율, 정박지 점유 비율, 그리고 톤 단위 처리량을 산출할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해, 안벽 처리량, 선석 점유율, 선박 당 처리량, 선박 대기율, 선박 당 입항에서 출항까지의 체항시간을 더 산출하고, 장치장 점유율과 장치장 점유에 따른 선석당 처리량을 더 산출할 수 있다.

바람직하게, 상기 검증단계는 상기 LPC(Lift Per Call) 별로 처리 건수와 백분율을 산출한 결과에 따른 선박 도착 간격에 대한 표준편차와 상기 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해 산출되는 선박 대기율 간의 관계로서 결정할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 선박 대기율이 최소인 상기 선박 도착 간격에 대한 표준편차를 상기 대상 항만에 가장 적정한 값으로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 시뮬레이션 결과 값이 비적정한 것으로 분석되는 경우에 상기 입력 변수를 조정하는 단계와, 상기 시뮬레이션 단계를 반복하는 단계를 더 포함하되, 상기 입력 변수를 상기 선박 대기율이 최소가 되게 조정할 수 있다.

한편, 전술된 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법을 위한 프로그램을 저장하는 저장매체를 또한 특징으로 한다.

이상의 본 발명에 따르면, 대상 항만의 지리적 요건, 시설과 장비 요건 및 그들의 운영 상황을 고려하여 입출항 선박들의 LPC(Lift Per Call) 별로 세부적인 선박 도착 간격을 최적화함으로써, 항만을 효율적으로 운영할 수 있게 해준다. 그에 따라 시간과 비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, LPC(Lift Per Call) 별 선박 도착 간격의 최적화를 통해 실제 선박 대기율을 최적의 이상적 대기율로 접근시킴으로써, 항만의 경제적 관점에서 최적의 운영 모델을 제공해 준다.

또한, 본 발명은 LPC(Lift Per Call) 별 선박 도착 간격을 적용함으로써, 대상 항만별로 선석크기 별로 다양하게 차별화하여 적용 가능하게 해준다.

또한, 본 발명을 통해 항만 운영에 관련된 종사자 및 경영진에게 항만 전체 운영의 최적화에 필요한 정보를 효율적으로 제시해 준다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법을 도시한 다이어그램이고,
도 2는 본 발명에 따른 LPC 분류에 따른 하역 프로세스를 도시한 다이어그램이다.

본 발명의 목적을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법 및 그를 위한 프로그램을 저장하는 저장매체에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법은 항만의 지리적, 시설적, 장비적, 선석크기, 야드크기(장치장크기), 게이트 운영상황, 그리고 적용된 항만운영시스템의 특수성을 고려하여 해당 항만에 입출항하는 선박들에 대해 LPC(Lift Per Call) 별로 세부적인 선박 도착 간격을 최적화하기 위한 것이다. 여기서, LPC(Lift Per Call)은 선박당 처리한 컨테이너 개수이다.

또한, 본 발명의 저장매체는 LPC(Lift Per Call) 별로 세부적인 선박 도착 간격을 최적화하기 위한 프로그램을 저장하는 것으로, 그 프로그램은 클라이언트 단말들과 필요한 정보를 유무선을 통해 주고받는 항만운영시스템에 적용되는 것이 바람직하다.

항만운영시스템은 클라이언트 단말과 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 연결된다.

여기서, 유선 네트워크는, 예컨대 인터넷(Internet)으로서, TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미할 수 있다.

또한, 무선 네트워크는, 클라이언트 단말의 이동성을 보장하는 역할을 하며, 핸드 오버 및 무선 자원 관리 기능 등을 수행할 수 있다. 이러한 무선 네트워크는 기지국 및 기지국 제어기를 포함하여 구성되고, 동기식 및 비동기식을 모두 지원할 수 있다. 여기서, 동기식인 경우에는 기지국은 BTS(Base Transceiver Station), 기지국 제어기는 BSC(Base Station Controller)가 될 것이고, 비동기식인 경우에는 기지국은 노드B(Node B), 기지국 제어기는 RNC(Radio Network Controller)가 될 것이다. 물론, 무선 네트워크는 이에 한정되는 것은 아니고, CDMA망이 아닌 GSM(Global System for Mobile Communication)망 및 향후 구현될 모든 이동통신 시스템의 접속망을 포함할 수 있다. 또한, 무선 네트워크는, 근거리 무선 네트워크, 예를 들어 와이브로(WiBro), UWB(Ultra Wide Band), 와이파이(Wi-Fi) 중 어느 하나를 포함하는 네트워크 환경을 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법을 도시한 다이어그램이다.

도 1을 참조하면, 먼저 해당 항만에서 터미널의 안벽 시설과 제원에 따른 지리적 정보, 시설적 정보, 장비적 정보, 그리고 시설 및 장비의 운영상황을 수집한다(S10).

안벽 시설과 제원에 따른 지리적 정보는 터미널의 총면적을 포함하며, 안벽 시설과 제원에 따른 시설적 정보는 안벽의 길이와 수심을 포함하며, 안벽 시설과 제원에 따른 장비적 정보는 선석 수와 크레인 종류 및 크레인 대수를 포함하며, 안벽 시설과 제원에 따른 시설 및 장비의 운영상황은 안벽에서의 일일 작업시간과 연간 하역 일수와 연간 총처리량을 포함할 수 있다.

이어, 상기 터미널의 장치장 시설과 제원에 따른 지리적 정보, 시설적 정보 및 장비적 정보를 수집한다(S20).

장치장(Yard) 시설과 제원에 따른 지리적 정보는 ODCY(Off-Dock Container Yard)의 총 면적을 포함하며, 장치장 시설과 제원에 따른 시설적 정보는 장치장의 총면적과 컨테이너 조작장(CFS)의 면적을 포함하며, 장치장 시설과 제원에 따른 장비적 정보는 20-foot container ground slots(TGS)의 크기와 크레인 대수와 야드트랙터(YT)의 대수와 반입반출 게이트 개수를 포함할 수 있다. 여기서, TSG의 크기는 적재컨테이너, 미적재컨테이너, 냉동컨테이너, 비규격컨테이너, 그리고 위험물컨테이너로 구분하여 개수를 산정한다.

이어, 상기 터미널의 기간에 따른 물동량에 대한 정보를 수집한다(S30).

물동량에 대한 정보는 연간 안벽의 총 처리량과 점유율, 장치장의 총 처리량과 점유율, ODCY(Off-Dock Container Yard)의 총 처리량, 게이트의 연간 트럭 반입대수와 트럭의 평균 대기시간을 포함할 수 있다.

한편, 상기 터미널의 안벽 시설과 제원에 따른 정보 수집(S10), 장치장 시설과 제원에 따른 정보 수집(S20), 그리고 물동량에 대한 정보 수집(S30)은 시계열적으로 진행된다기 보다 일괄적인 과정으로 수집이 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에서 수집된 정보에 기반하여 LPC 별로 처리 건수와 백분율을 산출한다(S40). 여기서, LPC는 선박당 처리 컨테이너 수로써, LPC는 적어도 4개 이상의 카테고리로 분류할 수 있다. 예컨데, LPC1은 430톤 이하, LPC2는 430톤 초과부터 960톤 이하, LPC3는 960톤 초과부터 1700톤 이하, 그리고 LPC4는 1700톤 초과로 구분할 수 있다. 총 접안한 선박 수에 대해 각 LPC의 분류된 카테고리 별로 처리한 선박 수(처리 건수), 그에 따른 카테고리 별 처리된 선박의 백분율, 그리고 하역량 분포를 산출한다. 아래의 표 1은 1992척의 선박에 대해 LPC 별 처리 건수와 백분율을 예시한 것이다.

카테고리	LPC 분류	처리건수	백분율	LPC 하역량분포
LPC1	430이하	505	25.35	UNIF(6, 430)
LPC2	430초과~960이하	509	25.55	431+529*BETA(0.79, 1.17)
LPC3	960초과~1700이하	509	25.55	961+739*BETA(1.01, 0.911)
LPC4	1700초과	469	23.54	1.7e+003+WEIB(575, 1.01)
평균
계		1992	100.00
선박 도착 분포				-0.001+47*BETA(0.918, 8.86)

즉, 전술된 수집 정보를 LPC 별로 분류하여 처리 건수와 백분율을 산출하고, 그 산출 결과로부터 선박 도착 분포를 산출한다. 또한, 하역장비(TPC) 별로 톤당 하역시간과 시간당 하역량을 산출할 수 있다.

이어, 해당 항만에서 터미널의 시설과 제원에 따른 지리적 정보, 시설적 정보, 장비적 정보, 그리고 시설 및 장비의 운영상황 등 수집 및 산출된 서로 다른 요소들을 반영한 입력 변수를 설정하고(S50), 해당 입력 변수를 사용하는 시뮬레이션 프로그램을 모델링한다(S60).

시뮬레이션 프로그램은 선박의 입항에서 선박의 출항까지의 작업 절차를 모델링한 것으로, 대상 항만에 대해 선박 입항((ship arrival), LPC 분류(LPC Classify), 하역장비 할당(TPC assignment), 정박지 이용가능성(Berth Availability), 정박(Berthing) 또는 선박 대기(Waiting), 적재와 양하, 그리고 선박 출항으로 구성되는 하역 프로세스를 모델링한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 LPC 분류에 따른 하역 프로세스를 도시한 다이어그램이다.

시뮬레이션 프로그램은 입력 변수로서, 선박 도착 분포, 단위 TEU당 처리시간, 투입 갱수(BAY), 선석수를 포함할 수 있다.

시뮬레이션 프로그램의 입력 변수는 안벽과 장치장에 연계되어 적용되는 변수들을 또한 포함할 수 있다. 안벽에 연계된 입력 변수로는 선박의 도착시간 간격 분포를 적용한 선박도착시간 간격, LPC 별 처리건수에 따른 작업물량, 선선 길이 및 선석 수, 작업시간, LPC 별 크레인 할당 분포를 적용한 LPC 별 크레인 투입대수, 그리고 크레인의 시간당 처리 능력을 포함할 수 있다. 또한, 장치장에 연계된 입력 변수로는 20-foot container ground slots(TGS)의 크기, 장치기간, 화물 유형별 반출입 량, 작업시간을 포함할 수 있다.

이어, 모델링된 시뮬레이션 프로그램에 입력 변수를 적용하여 선박의 입항에서 출항까지 화물(컨테이너)에 대한 하역 프로세스에 대한 시뮬레이션을 실시한다(S70).

시뮬레이션 프로그램은 상기한 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해, 기본 조건(basic conditions)으로 표준 정박지 점유도, 정박지 별 총 정박수, 정박지 별 총 선박 처리화물, 선박 대기 비율, 정박지 점유 비율, 그리고 처리량(톤 단위)을 산출할 수 있다. 일 예로, 시뮬레이션 프로그램은 안벽 처리량, 선석 점유율, 선박 당 처리량, 선박 대기율, 선박 당 입항에서 출항까지의 체항시간을 출력할 수 있다. 또한, 시뮬레이션 프로그램은 장치장 점유율과 장치장 점유에 따른 선석당 처리량을 출력할 수도 있다.

이어, 시뮬레이션 프로그램을 통한 시뮬레이션 결과 값에 대한 적정성 검증을 통해 대상 항만 별로 일반화 및 표준화를 적용한다(S80). 만약, 시뮬레이션 프로그램을 통한 시뮬레이션 결과 값이 특정 항만에 대한 일반화 및 표준화를 적용하는데 비적정한 것으로 분석되면(S90), 전술된 입력 변수에 대해 조정한다(S100).

시뮬레이션 결과 값의 적정성은 LPC(Lift Per Call) 별로 처리 건수와 백분율을 산출한 결과에 따른 선박 도착 간격에 대한 표준편차와 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해 산출되는 선박 대기율 간의 관계로서 결정한다. 예로서, 선박 대기율이 최소인 선박 도착 간격에 대한 표준편차를 해당 항만의 경제적 운용에 가장 적정한 값으로 결정한다.

따라서, 시뮬레이션 프로그램의 입력 변수는 선박 대기율이 최소가 되게 조정하는 것이 바람직하며, 선박 대기율이 최소가 되게 입력 변수를 조정함으로써, 선박 도착 간격이 최적화된다.

이후에 조정된 입력 변수를 사용하여 전술된 시뮬레이션 단계(S70)을 반복한다.

본 발명에서는 선박 대기율이 최소가 되도록 선박 도착 간격을 최적화한 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 대상 항만의 효율성 및 경제성까지 최적화할 수 있다. 그에 따라, 선박 도착 간격을 최적화해주는 입력 변수를 사용한 시뮬레이션 프로그램을 대상 항만의 효율성 및 경제성까지 최적화하도록 관리해 주는 항만 운영 관리 프로그램으로 일반화 및 표준화할 수 있다.

한편, 선박 도착 간격을 최적화해주는 항만 운영 관리 프로그램을 저장하는 저장매체는 클라이언트 단말들 및, 그 클라이언트 단말들과 통신하는 항만운영시스템에 적용되는 것이 바람직하다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사항이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (16)

1. 항만운영시스템이 대상 항만에서 터미널의 지리적 정보, 시설적 정보, 장비적 정보, 그리고 시설 및 장비의 운영상황을 수집하는 정보수집단계;
   상기 항만운영시스템이 상기 정보수집단계를 통해 수집된 정보에 기반하여 LPC(Lift Per Call) 별로 처리 건수와 백분율을 산출하고, 그 산출 결과로부터 선박 도착 분포를 산출하는 LPC 별 처리량 산출단계;
   상기 항만운영시스템이 상기 정보수집단계에서 수집된 정보와 상기 LPC 별 처리량 산출단계에서 산출된 결과가 반영된 입력변수를 사용하여 시뮬레이션 프로그램을 모델링하는 프로그램 모델링단계;
   상기 항만운영시스템이 상기 프로그램 모델링단계에서 모델링된 시뮬레이션 프로그램에 상기 입력변수를 설정하고, 선박의 입항에서 출항까지의 하역 프로세스에 대한 시뮬레이션을 실시하는 시뮬레이션단계; 그리고
   상기 항만운영시스템이 상기 시뮬레이션단계를 통해 산출된 결과 값에 대한 적정성을 검증하는 검증단계를 포함하되,
   상기 검증단계는,
   상기 LPC(Lift Per Call) 별로 처리 건수와 백분율을 산출한 결과에 따른 선박 도착 간격에 대한 표준편차와 상기 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해 산출되는 선박 대기율 간의 관계에서 상기 시뮬레이션단계를 통해 산출된 결과 값의 상기 적정성을 검증하되, 상기 선박 대기율이 최소인 상기 선박 도착 간격에 대한 표준편차를 상기 대상 항만에 가장 적정한 값으로 결정하고,
   상기 시뮬레이션 결과 값이 비적정한 것으로 분석되는 경우에, 상기 입력 변수를 상기 선박 대기율이 최소가 되게 조정하여 상기 시뮬레이션 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정보수집단계는,
   상기 터미널의 안벽 시설과 제원에 따른 정보와, 상기 터미널의 장치장 시설과 제원에 따른 정보와, 상기 터미널의 기간에 따른 물동량에 대한 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 안벽 시설과 제원에 따른 지리적 정보는 상기 터미널의 총면적을 포함하며, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 시설적 정보는 안벽의 길이와 수심을 포함하며, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 장비적 정보는 선석 수와 크레인 종류 및 크레인 대수를 포함하며, 상기 안벽 시설과 제원에 따른 시설 및 장비의 운영상황은 안벽에서의 일일 작업시간과 연간 하역 일수와 연간 총처리량을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 장치장 시설과 제원에 따른 지리적 정보는 ODCY(Off-Dock Container Yard)의 총 면적을 포함하며, 상기 장치장 시설과 제원에 따른 시설적 정보는 장치장의 총면적과 컨테이너 조작장(CFS)의 면적을 포함하며, 상기 장치장 시설과 제원에 따른 장비적 정보는 20-foot container ground slots(TGS)의 크기와 크레인 대수와 야드트랙터(YT)의 대수와 반입반출 게이트 개수를 포함하되, 상기 20-foot container ground slots(TGS)의 크기는 적재컨테이너, 미적재컨테이너, 냉동컨테이너, 비규격컨테이너, 그리고 위험물컨테이너로 구분하여 개수를 산정하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 물동량에 대한 정보는 연간 안벽의 총 처리량과 점유율, 장치장의 총 처리량과 점유율, ODCY(Off-Dock Container Yard)의 총 처리량, 게이트의 연간 트럭 반입대수와 트럭의 평균 대기시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 LPC 별 처리량 산출단계는,
   상기 대상 항만에 접안한 총 선박 수에 대해 각 LPC의 분류된 카테고리 별로 처리한 선박 수와, 각 LPC의 분류된 카테고리 별 처리된 선박의 백분율, 그리고 하역량 분포를 산출하고, 상기 산출된 결과로부터 상기 선박 도착 분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로그램 모델링단계는,
   상기 정보수집단계를 통해 수집된 정보와 상기 LPC 별 처리량 산출단계를 통해 산출된 결과를 반영한 상기 입력 변수를 상기 시뮬레이션 프로그램에 설정하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 입력 변수는,
   상기 선박 도착 분포와 함께 단위 TEU당 처리시간과 투입 갱수(BAY)와 선석수를 포함하며, 안벽과 장치장에 연계되어 적용되는 변수들을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 안벽에 연계되어 적용되는 입력 변수는 선박의 도착시간 간격 분포를 적용한 선박도착시간 간격, LPC 별 처리건수에 따른 작업물량, 선선 길이 및 선석 수, 작업시간, LPC 별 크레인 할당 분포를 적용한 LPC 별 크레인 투입대수, 그리고 크레인의 시간당 처리 능력을 포함하고,
   상기 장치장에 연계되어 적용되는 입력 변수는 20-foot container ground slots(TGS)의 크기, 장치기간, 화물 유형별 반출입 량, 작업시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로그램 모델링단계는,
    상기 대상 항만에 대해 선박 입항, 하역장비 할당(TPC assignment), 정박지 이용가능성(Berth Availability), 정박(Berthing) 또는 선박 대기, 적재와 양하, 그리고 선박 출항으로 구성되는 상기 하역 프로세스를 모델링하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션단계는,
    상기 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해, 표준 정박지 점유도, 정박지 별 총 정박수, 정박지 별 총 선박 처리화물, 선박 대기 비율, 정박지 점유 비율, 그리고 톤 단위 처리량을 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 입력 변수를 사용한 시뮬레이션을 통해, 안벽 처리량, 선석 점유율, 선박 당 처리량, 선박 대기율, 선박 당 입항에서 출항까지의 체항시간을 더 산출하고, 장치장 점유율과 장치장 점유에 따른 선석당 처리량을 더 산출하는 것을 특징으로 하는 선박 도착 간격의 최적화를 통한 항만 운영 관리 방법.
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