KR20010017926A - 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법이다. 처리 물동량 정보, 컨테이너 터미널 크기 정보, 화물 분포 정보, 컨테이너 규격 정보, 하역 장비 타입 및 장비 규격 정보를 포함하는 기본 정보를 설정하고, 설정된 기본 정보를 근거로 체재 시간의 변화와 적치 단/열수를 변화시키는 시나리오를 통해 화물 종류별 년간 물동량 및 소요 TGS를 분석한다. 이어 컨테이너 터미널 운영 조건 정보, 단적 수에 따른 컨테이너 꺼내기/넣기 분석 정보, 일일 반출/입 물동량 분석 정보, 운송 수단별 일일 반출/입 처리 물동량 분석 정보를 포함하는 처리 물동량을 분석한다. 이어 야드 하역 장비를 모델링하여 컨테이너 터미널의 단위 모듈을 설계하고, 설계된 단위 모듈을 근거로 야드 블록을 초기 배치시켜 컨테이너 터미널 규모를 예측하고, 예측된 컨테이너 터미널 규모를 근거로 야드 블록을 설계한다. 이어 컨테이너 터미널 내의 운영 건물을 포함하는 기타 시설에 대한 레이아웃을 설계하고, 설계된 레이 아웃을 배치한다. 그 결과 신규 항만 건설 및 기존 항만 등 모든 컨테이너 터미널을 대상으로 하는 컨테이너 터미널 개발시 계획 단계에서부터 설계 작업 효율성과 경제성이 고려된 컨테이너 터미널 개발의 방향을 제시할 수 있다.
Description
본 발명은 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규 항만 건설 및 기존 항만 등 모든 컨테이너 터미널을 대상으로 하는 컨테이너 터미널 개발시 계획 단계에서부터 설계 작업 효율성과 경제성이 고려된 컨테이너 터미널 개발의 방향을 제시하기 위한 레이아웃 설계에 사용되는 컨테이너 터미널 전용의 레이아웃 설계 방법에 관한 것이다.
일반적으로 컨테이너 터미널(Container terminal)이란 해상 컨테이너 수송 체계에 있어서, 해상운송과 육상 운송의 연결점으로 컨테이너 선박, 하역 장비, 운반 차량, 컨테이너 야드(yard), 배후 창고 등과 일체가 되어 화물 유통을 원활히 수행하기 위한 시설을 말한다.
도 1은 일반적인 컨테이너 터미널의 구조도이다.
도 1을 참조하면, 컨테이너 터미널은 컨테이너선 하역 크레인(1), 야드 하역 크레인(2), 야드 이송 장비(트럭)(3), 컨테이너 터미널 내에 화물을 장치하는 야드 장치장(4)(5)(6)(7), 제어 센터(8), 컨테이너 화물의 반출/입을 위한 게이트 입출구(9)(10) 및 유지 보수 센터(11) 등의 기타 항만내 시설물로 이루어져 있다.
이러한 컨테이너 터미널의 주요 기능은 컨테이너선의 하역 및 하역 준비, 화물 또는 컨테이너의 보관, 수/출입 컨테이너 화물의 적하, 양하 작업 및 컨테이너, 차량, 하역 장비의 정비 등과 화물의 집하, 컨테이너선의 배선 기능 등이 있다. 또한 컨테이너 터미널은 해상운송과 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 해상측과 육상측의 경계 영역인 안벽, 컨테이너 화물을 적재하는 저장소인 야드(Yard), 컨테이너 터미널과 육상측 도로와의 연결점인 게이트(Gate) 등의 3가지 하위 시스템이 서로 유기적으로 연계되어야만 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 항만에서의 효율성 및 투자 비용은 컨테이너 터미널 내부 배치, 운영 방법, 트래픽 패턴, 장비 성능 등의 복합적인 입력 요소에 의해서 결정되어 지는 바, 각각의 변수들은 서로 간에 잘 조합을 이루어 병목현상이 일어나지 않도록 하여 최소의 투자로 최대의 효율을 얻을 수 있도록 하여야 한다.
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.
따라서, 초기에 항만을 설계할 때 또는 기존 항만의 운영 방법을 변경하고자 할 때 항만 효율 및 비용에 영향을 미치는 입력 요소들을 변경시키는 방법으로 가상 시나리오를 변경시켜 가며 최적의 설계 및 운영안을 세우는 방법인 컴퓨터 시뮬레이션은 필수적인 요소가 된다.
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 신규 항만 건설 및 기존 항만 등 모든 컨테이너 터미널을 대상으로 하는 컨테이너 터미널 개발 계획 단계에서부터 설계 작업 효율성과 경제성이 고려된 컨테이너 터미널 개발의 방향을 제시할 수 있는 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 컨테이너 터미널의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 터미널 레이아웃 설계 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널 야드 초기 레이아웃 그래픽 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 배치 시나리오별 컨테이너 터미널 레이아웃 그래픽 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 야드 블록의 수동 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 야드 블록의 반자동 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 야드 블록의 자동 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널의 레이아웃 설계 화면이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
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
상기한 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법은, 컨테이너 터미널 시스템의 계획 설계 작업을 수행하고, 이를 이용한 시스템의 능력 분석 산정시 각 서브 시스템을 동시에 분석하여 최적의 모델을 출력하는 컨테이너 터미널 시스템의 배치 설계 방법에 있어서,
(ⅰ) 처리 물동량 정보, 컨테이너 터미널 크기 정보, 화물 분포 정보, 컨테이너 규격 정보, 하역 장비 타입 및 장비 규격 정보를 포함하는 기본 정보를 설정하는 단계;
(ⅱ) 상기 단계(ⅰ)에서 설정된 기본 정보를 근거로 체재 시간의 변화와 적치 단/열수를 변화시키는 시나리오를 통해 화물 종류별 년간 물동량 및 소요 TGS를 분석하는 슬롯 시뮬레이션 단계;
(ⅲ) 컨테이너 터미널 운영 조건 정보, 단적 수에 따른 컨테이너 꺼내기/넣기 분석 정보, 일일 반출/입 물동량 분석 정보, 운송 수단별 일일 반출/입 처리 물동량 분석 정보를 포함하는 처리 물동량을 분석하는 단계;
(ⅳ) 야드 하역 장비를 모델링하여 컨테이너 터미널의 단위 모듈을 설계하고, 상기 설계된 단위 모듈을 근거로 야드 블록을 초기 배치시켜 컨테이너 터미널 규모를 예측하고, 예측된 컨테이너 터미널 규모를 근거로 야드 블록을 설계하는 단계;
(ⅴ) 컨테이너 터미널 내의 운영 건물을 포함하는 기타 시설에 대한 레이아웃을 설계하고, 설계된 레이 아웃을 배치하는 단계; 및
(ⅵ) 계획 결과 및 평가 단계를 포함한다.
이러한 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법에 의하면, 컨테이너 터미널 특성상 사용되는 설계 변수나 계수값이 임의로 결정되어 컨테이너 터미널 건설시 소요되는 건설 비용이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한 컨테이너 터미널 설계시 소요되는 각 구성 요소들의 변수값을 변경시키는 시뮬레이션을 수행하므로써 신규 항만 건설 및 기존 항만 등 모든 컨테이너 터미널을 대상으로 하는 컨테이너 터미널 개발 계획 단계에서부터 설계 작업 효율성과 경제성이 고려된 컨테이너 터미널 개발의 방향을 제시할 수 있어 최적의 조건을 갖는 컨테이너 터미널을 얻을 수 있다.
그러면, 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 터미널 레이아웃 설계 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저, 처리물동량 정보, 컨테이너 터미널 크기 정보, 화물 분포 정보, 컨테이너 규격 정보, 하역 장비 타입 및 장비 규격 정보를 포함하는 기본 정보를 설정한다(단계 S10).
이어, 화물 종류별 년간 물동량 분석 및 소요 TGS를 분석하는 슬롯 시뮬레이션을 수행한다(단계 S20). 이때 컨테이너 단적수 변화와 장비 내부 컨테이너 열 수 변화에 따른 이송 경로 등을 포함하지 않은 화물 종류별 순 장치장 면적을 예측한다.
이어, 컨테이너 터미널 운영 조건 정보, 단적수에 따른 컨테이너 꺼내기/넣기 분석 정보, 일일 반출/입 물동량 분석 정보, 운송 수단별 일일 반출/입 처리 물동량 분석 정보를 포함하는 처리 물동량을 분석한다(단계 S30).
이어, 야드 크레인 장비 사양 설정, 기타 하역 장비 사양 설정, 야드 하역 이송 장비 사양 설정, 하역 장비 1 사이클 시간 모델링 및 소요 장비 대수를 산정하는 야드 하역 장비를 모델링한다(단계 S40). 이때 야드 내의 사용되는 하역 장비 설정은 화물 종류별로 크게 3가지 형태의 장비를 선정할 수 있다.
이어, 컨테이너 터미널 내의 야드 구성 종류별 영역을 설계하고 배치 시뮬레이션을 수행하는 단위 모듈을 설계한다(단계 S50). 기본적인 컨테이너 터미널의 설계를 통하여 적절한 컨테이너 터미널 타입을 선정할 수가 있다. 본 작업이 완료되면 컨테이너 터미널 면적 배분율 정보를 통하여 컨테이너 터미널의 적절한 배치 설계를 평가하여 볼 수 있으며, 그 내용으로는 애프런 설계, 게이트 영역 설계, 철송 설계, 컨테이너 장치 영역 설계가 있다.
이러한 각 설계에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
기본적으로 안벽 길이와 동일한 애프런 설계를 먼저 설명한다. 애프런 폭은 특수 컨테이너 하역 및 안벽 서비스 영역, 컨테이너 크레인 레일 스팬 영역, 그리고 내측 레일 스팬과 야드간의 영역에 의해 결정된다. 이때 특수 컨테이너 하역 및 안벽 서비스 영역은 크레인 해측 레일과 접안 선박 사이의 운영 방안 및 영역 설정에 의해 구해지고, 컨테이너 크레인 레일 스팬 영역은 크레인 구조적인 특성 및 이송 장비 레인의 배정 등을 고려하여 결정되며, 내측 레일 스팬 야드간의 영역은 해치 커버의 위치 및 크레인 백 리치 영역과 야드로 이송하기 위한 주행 레인수 및 이송 장비의 회전 반경을 고려하여 구한다.
실제로 특수 컨테이너 하역 및 안벽 크레인 서비스 영역, 컨테이너 크레인 레일 스팬 영역, 그리고 내측 레일 스팬 야드간의 영역의 실제 정보는 시뮬레이션 하려는 항만의 규모 및 장비에 따라 적합하게 분석하여 설정되어져야 한다.
또한, 게이트의 상세 영역 설계는 항만의 세부 운영 전략에 의해 이루어져야 하며, 게이트 규모 예측 시뮬레이션 결과 정보를 기반으로 상세 설계 배치 또는 게이트를 어느 곳에 위치해야하는 관점에서만 설계를 수행할 수 있도록 한다. 초기 영역 설계에서는 물류 흐름 측면에서 게이트 영역, 차량 대기 영역, 그리고 기타 운영 건물 영역 등 3가지의 영역을 설정하도록 한다.
또한, 철송 설계는 반출입 물동량 분석에서 운송 수단 비율중 철송 비율이 계획되어져 있으면, 철송 영역의 크기를 예상하고 영역 설계를 고려해야 한다. 철송에서 처리할 컨테이너 수를 분석하고, 분석된 컨테이너 수로부터 철송 영역의 크기를 구한다. 철송장의 운영 길이는 시뮬레이션을 수행하는 항만의 여건에 따라 변경하여 설정해야 한다.
이러한 컨테이너 터미널 철송 영역 배치 설계 항목을 정리하면 하기 하는 표 1과 같다.
또한 컨테이너 장치 영역의 설계를 설명하면 다음과 같다.
공 컨테이너 영역을 야드 내에 별도로 만들어 관리할 것인지, 일반 컨테이너와 같이 운영할 것인지를 설정하여 초기 설계시 정보로 사용되도록 한다. 공 컨테이너 야드의 운영은 다음과 같이 3가지 타입의 설정으로 나누어 운영자의 설정에 따라 설계할 수 있다.
제1 설정: 컨테이너 야드에서 적재 공간/빈 공간/저장소를 같이 운영
제2 설정: 야드 크레인에서 적재 공간/빈 공간을 같이 운영하고, 저장 컨테이너 야드를 별도로 운영
제3 설정: 야드 크레인에서 적재 공간을 운영하고, 공컨테이너 야드를 별도로 운영
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널 야드 초기 레이아웃 그래픽 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널 야드 초기 레이아웃 그래픽 인터페이스에서는 제1 설정에 따라 크레인 야드 영역과 공컨테이너를 같이 운영하는 방식으로 설정만 하고 빠져나간다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널 야드 초기 레이아웃 그래픽 인터페이스에서는 제2 설정에 따라 저장소 영역에서 처리해야하는 컨테이너 수를 결정하고, 필요 GS(grounded slot)수를 구한 후 필요로 하는 저장소 장치장의 영역을 계산한다.
도 3c에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널 야드 초기 레이아웃 그래픽 인터페이스에서는 제3 설정에 따라 빈 공간 영역 및 저장소 영역에서 처리해야 하는 컨테이너 수를 결정하고, 필요 GS수를 구한 후 필요로 하는 빈 공간 영역 및 저장소 장치장의 영역을 계산하여 컨테이너 야드 블록의 가로, 세로 폭을 결정한다.
제2 설정에 따른 도 3b를 참조로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 슬롯 시뮬레이션으로 구해진 공컨테이너 영역의 GS수를 가지고 필요로 하는 공컨테이너 영역의 크기를 구한다.
이어, 필요로 하는 공컨테이너 영역의 크기가 결정되면, 공컨테이너의 운영 섹션수를 설정하고, 기준이 되는 가로 또는 세로의 폭을 설정한다.
이어 설정된 공컨테이너의 운영 섹션수와 가로 또는 세로의 폭에 대한 기준 정보를 가지고 실제의 가로 및 세로를 가지는 공컨테이너의 야드를 내부적으로 생성한다.
이어, 단계 S50에서 단위 모듈별 설계가 완료되면 야드의 세부 설계를 위하여 각각의 설계 모듈의 위치를 어디에 둘 것인지 설정하고, 각 단위 설계 모듈을 배치시킨다(단계 S60). 이에 설계자는 초기 배치 설계의 결과로서 전체적인 컨테이너 터미널의 형태 및 규모를 예측하여 볼 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 배치 시나리오별 컨테이너 터미널 레이아웃 그래픽 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
보다 상세히는, 도 4a는 적재 야드 블록을 상측에 배치하고, 빈 공간/저장소 블록을 하측에 배치한 레이 아웃을 나타내고, 도 4b는 적재 야드 블록을 좌측에 배치하고, 빈 공간/저장소 블록을 우측에 배치한 레이 아웃을 나타낸다.
이어, 적절한 컨테이너 야드 내의 주행 도로 폭을 고려한 수평 블록수와 하역 장비 설정에 따른 소요 열 수를 결정하여 컨테이너 야드 크기에 대한 평가와 야드 블록 배치 설계시 기준 정보로 이용하여 컨테이너의 야드 블럭을 설계한다(단계 S70). 그 세부 수행 내용은 수평 방향 블럭수/주행폭 설정, 필요 열/RUN수 모델링, 사용 장비 열 수 설정/확인, 장비 열 수 분석 등이다.
그럼, 수평 방향 블록수/주행폭 설정, 필요 열/RUN수 모델링, 사용 장비 열 수 설정/확인, 장비 열 수 분석에 대해 설명한다.
(가) 수평 방향 블록수/주행폭 설정은 야드 설계시 운영 전략 판단을 수행하는 것으로서, 선석 개념의 크기를 고려하여 야드 내의 섹션수를 설정하고, 컨테이너 배치 방향을 설정하고, 안벽 방향에 수직인 주행 레인 운영을 설정한다.
이때 운영 정보 설정은 하기 하는 표 2에 나타낸 바와 같다.
| 운영 선석수 | 4 (1/23/4/5/6/7/...) |
| 선석 당 운영 섹터 | 1 (1 또는 2 또는 3) |
| 배치 방향 | 안벽 방향 수평 배치 |
| 수직 방향 주행 레인수 | 5 |
| 주행 레인별 주행폭 | 40 40 50 40 40 |
(나) 필요 열/RUN 수 모델링은 안벽 길이를, 기준으로 하여 주행 레인 폭을 제외하고 컨테이너를 적치 가능한 야드의 폭을 구하고, 시나리오에서 설정한 값을 반영하여 필요로 하는 총 열 수를 구한다.
이때 기준 정보는 안벽 길이 정보, 주행 레인 정보, 공컨테이너 영역 정보이다. 또한 야드 크레인 영역 길이를 근거로 열 수를 분석하며, 야드 크레인 영역 길이/주행 열 수를 근거로 1 BAY의 GS (Grounded Slot) 수를 구하고, 요구 Bay수(열)를 구한다. 또한 RUN수를 분석하는데, 요구 Bay수/주행 열 수에 의해 Run수를 구하고, RUN수*운영 섹션수에 의해 블록수를 구한다.
(다) 사용 장비 열 수 설정 및 확인은 장비의 종류 및 설정 장비의 열 수를 어떻게 가질 것인지를 설정하고 적합한 운영 열 수를 설정해야 하고, 운영 열 수를 변경하여 가며 시뮬레이션을 수행하도록 한다. 전체적인 관점에서는 장비 종류 및 열 수를 결정하는 결과를 얻으며, 세부적인 관점에서는 장비에 연관된 주행 레인을 어떻게 가져가는지를 시뮬레이션 해 볼 수도 있어야 한다.
(라) 사용 장비의 열 수 분석은 소요 장비 수의 제약 조건과 야드 폭 크기 제약 조건을 고려하여 설정할 수 있다.
이어, 수동/반자동/자동 모드의 3가지 설계 방식으로 이송 패턴을 고려한 블록 배치 작업을 통하여 컨테이너 야드 블록을 생성하고, 생성된 야드 블록을 화면상에 배치한다(단계 S80).
이러한 수동/반자동/자동 모드의 설계 방식으로 컨테이너 야드 블록을 설계하는 것을 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 야드 블록의 수동 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 야드 크기 모델링 분석 데이터를 설정한다(단계 S811). 이때 설정되는 분석 데이터는 블록 이름, 블록 BAY 수, 행 수, 타이어 수, 배치 방향 선택 정보, 하역 장비 선택 정보, 주행 레인 수 정보, 배치 대수 정보이다. 또한 상하 좌우의 블록 간격 정보, 육상, 연안, 철도, 일반, 냉동, 위험, 비규격, 수출/입, 환적에 대한 블록 장치 운영 선택 정보, 블록 화물별 장치 비율 정보이다.
이어, 설정된 데이터를 입력하고(단계 S812), 블록 객체를 생성하고, 입력 파라미터를 저장한다(단계 S813).
이어, 블록을 수동으로 배치시키고, 수동으로 배치된 블록을 화면에 표시한 후(단계 S814), 화물 물동량 GS를 시뮬레이션 시킨다(단계 S815).
이어, 시뮬레이션 결과치가 적당한 지의 여부를 체크하여 부적절한 경우에는 단계 S812로 피드백 한다(단계 S816).
또한, 단계 S816에서 시뮬레이션 결과치가 적당하다고 판단되는 경우에는 생성된 블록의 아이콘 크기 및 색을 변경시키고(단계 S817), 생성 블록 GS를 판단하여 블록을 저장한다(단계 S818).
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 사용자는 컨테이너 터미널의 야드 설계에 필요한 정보를 블록 단위로 입력하면서 한 개의 블록씩 야드를 설계할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 야드 블록의 반자동 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 야드 크기 모델링 분석 데이터를 설정한다(단계 S821). 이때 설정되는 분석 데이터는 블록 배치 방향 선택 정보, 하역 장비 선택 정보, 주행 레인수 정보, 블록 BAY 수 정보, 블록 행 수 정보, 블록 타이어 수 정보, 상하 좌우의 블록 간격 정보, 좌우의 야드 간격 정보, 생성 블록수 정보이다.
이어, 설정된 데이터를 입력하고(단계 S822), 블록 객체를 생성하여 입력 파라미터를 저장한다(단계 S823).
이어, 배치 가능한 블록수인 지의 여부를 체크하여(단계 S824), 배치 가능하지 않은 블록 수인 경우에는 단계 S822로 피드백하여 설정 데이터 중 다른 설정 데이터를 재입력하고, 단계 S823으로 피드백하여 생성 블록수를 재입력한다. 또한 단계 S824에서 배치 가능한 블록 수라 체크되는 경우에는 블록 객체를 생성하고 입력 파라미터를 저장한다(단계 S825).
이어, 생성된 블록을 배치시키고, 배치된 블록을 화면에 표시한 후(단계 S826), 생성된 블록 GS를 시뮬레이션 시킨다(단계 S827).
이어 시뮬레이션 결과치가 타당한 지의 여부를 체크하여(단계 S828), 타당하지 않은 경우에는 단계 S822로 피드백하여 설정 데이터 중 다른 설정 데이터를 재입력하고, 단계 S823으로 피드백하여 생성 블록수를 재입력한다. 또한 단계 S828에서 시뮬레이션 결과치가 타당하다고 체크되는 경우에는 생성된 블록의 아이콘 크기 및 색을 변경시켜 화물 타입, 블록 운영 정보를 확정시키고(단계 S829), 생성 블록 GS를 판단하여 블록을 저장한다(단계 S830).
도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 사용자는 컨테이너 터미널의 야드 설계에 필요한 정보를 섹션 또는 RUN 단위로 블록을 생성하여 야드를 반자동 모드로 설계할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 야드 블록의 자동 설계 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 먼저 야드 크기 모델링 분석 데이터를 설정하고(단계 S831), 설정된 데이터를 입력한다(단계 S832). 이때 설정되는 분석 데이터는 블록 배치 방향 선택 정보, 하역 장비 선택 정보, 주행 레인수 정보, 블록 BAY 수 정보, 블록 행 수 정보, 블록 타이어 수 정보, 주행 레인 수 정보, 상하 좌우의 블록 간격 정보, 좌우의 야드 간격 정보이다.
이어, 생성 가능한 안벽 수직/수평 방향 블록 수를 계산하고(단계 S833), 블록 객체를 생성하고 입력 파라미터를 저장한다(단계 S834). 이어 블록을 배치시키고, 배치된 블록을 화면에 표시한 후(단계 S835), 생성된 블록 GS를 시뮬레이션시킨다(단계 S836).
이어 단계 S836에서 출력되는 시뮬레이션 결과치가 타당한 지의 여부를 체크하여(단계 S837), 타당하지 않다고 체크되는 경우에는 단계 S833으로 피드백 한다. 또한 시뮬레이션 결과치가 타당하다고 체크되는 경우에는 화물 타입, 블록 운영 정보를 확정시키고(단계 S838), 생성 블록 GS를 판단하여 블록을 저장한다(단계 S839).
도 7을 참조하여 설명하였듯이, 사용자는 야드 설계에 필요로 한 정보를 입력한 후 필요로 하는 블록수를 구하고 섹션에 따라 야드 블록을 자동으로 배치하여 컨테이너 터미널 야드를 설계할 수 있다.
이상에서는 컨테이너 터미널의 야드 블록 설계시, 수동 모드, 반자동 모드 및 자동 모드를 통해 설계하는 것에 대해 설명하였다.
이어 컨테이너 터미널의 야드 블록을 상세하게 모델링한다(단계 S90). 보다 상세히는, 반자동 및 자동 모드로 설계 및 배치되어진 각 블록별 또는 수동 모드로 설계 및 배치되어진 블록에 대한 기본 정보 변경과 상하 좌우의 블록 간격, 육상, 연안, 철도, 일반, 냉동, 위험, 비규격, 수출, 수입, 환적에 대한 블록 장치 운영 선택 및 화물별 장치 비율을 설정하여 슬롯 시뮬레이션을 실행하여 결과 정보를 동적으로 확인 및 표시하게 되며, 동시에 화물별로 구분되어 배치되어진 결과 화면으로부터 컨테이너 터미널의 전체적인 규모 및 주행 패턴을 확인할 수 있다. 이때 표시되는 결과 화면으로부터 확인할 수 있는 정보는 도 8에 도시한 바와 같다.
도 8은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널의 레이 아웃 설계 화면이다.
도 8에 도시되어 있듯이, 본 발명에 따라 컨테이너 터미널의 전체적인 규모 및 주행 패턴을 확인 할 수 있는 정보는 수출입 화물 블록 구분 표시 정보, 반출입 화물 블록 구분 표시 정보, 화물별 GS 시뮬레이션 결과 표시 정보, 설계 진행 상태 정보 표시 정보, 블록 배치도 및 주행 패턴 판단 정보이다.
이어, 컨테이너 터미널 내의 운영 건물 등의 시설에 대한 레이아웃 설계 작업을 수동 설계 모드와 동일한 방법에 따라 기타 시설을 설계하고, 이를 배치한다(단계 S100).
이어, 컨테이너 터미널 내의 야드 구성 종류별 영역을 설계하고, 배치 시뮬레이션을 수행한 후 결과를 제시한다(단계 S110). 이때 기본적인 컨테이너 터미널의 설계를 통하여 적절한 컨테이너 터미널 타입을 선정할 수 있으며, 본 작업이 완료되면, 컨테이너 터미널 면적 배분율 정보 등 표 3에 나타낸 항목을 통하여 컨테이너 터미널의 적절한 배치 및 설계를 확인할 수 있다.
| 종 류 | 항 목 |
| 컨테이너 터미널 레이아웃 치수 | 안벽장 |
| 부지 깊이 | |
| 애프런 폭 | |
| 컨테이너 터미널 각 영역별 크기 | 애프런 면적 |
| 야드 면적 | |
| 공컨테이너 야드 면적 | |
| 철송 영역 면적 | |
| 게이트 면적 | |
| 총면적 | |
| 야드 면적 | 네트 GS 장치장 면적 |
| 주행 레인 면적 | |
| 컨테이너 터미널 장치량(GS) | 일반 컨테이너 장치 능력 |
| 냉동 컨테이너 장치 능력 | |
| 블록별 장치장 크기 사양 | 블록별 Bay*Row*Tier |
| 장치 스페이스(TEU) | 년 회전율() |
| GS당 면적(m2) | 1 GS 면적 |
| GS당 면적(m2/TEU) | 전체 면적에 대해 |
| 야드 면적에 대해 | |
| 장치량 당의 면적(m2/TEU) | 전체 면적에 대해 |
| 야드 면적에 대해 | |
| 야드 크레인 당 장치량(TEU/대) | GS수 |
| TEU수 | |
| 컨테이너 터미널 면적 배분 비교 | 애프런 |
| 게이트 | |
| 레일 |
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 모든 형태 및 크기의 컨테이너 터미널 설계가 가능한 설계 방법으로써 컨테이너 터미널 설계시 컨테이너 터미널 규모 예측 정보와 컨테이너 터미널 설계 계획 정보 등의 지식을 기반으로 다양한 하역 시스템에 따라 목적에 맞게 설계 및 레이 아웃 작업을 짧은 시간에 수행할 수 있다. 특히 컨테이너 하역 장치장 블록 설계 및 배치시 화물 종류별 물동량을 고려하여 효율적으로 장치 블록을 생성할 수 있고, 또한 생성된 장치 블록을 배치시킬 수 있다.
이상에서는 컨테이너 터미널의 신규 설계 및 개/보수 설계시, 컨테이너 터미널을 구성하는 블록들에 대한 변수들을 고려하여 컨테이너 터미널을 효과적으로 배치하기 위한 배치 설계 방법을 제시하였으나, 이는 항만에만 국한된 것은 아니고 승객의 유동 인구 및 장래 유동 인구까지 고려한 기차역이나 지하철역 등에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널의 레이아웃 설계 방법은 컨테이너 터미널 특성상 사용되는 설계 변수나 계수값이 임의로 결정되는 수가 많다는 문제점을 해결할 수 있어 최소의 비용으로 최적의 컨테이너 터미널을 설계할 수 있다.
또한 다양한 컨테이너 터미널 구성 요소의 객체를 설계할 수 있으므로 배치의 변화 등 다양한 여건 변화에 대한 그 평가를 시험해 볼 수 있고, 컨테이너 터미널 계획 시뮬레이션을 효율적으로 하기 위한 기본 방법을 이용함으로써 컨테이너 터미널 모형의 개발 및 모형의 도구로서 컨테이너 터미널 개발시 매우 유용하게 이용할 수 있다.
또한 새로운 컨테이너 터미널 모형 구축시 컨테이너 물동량 분포에 따른 안벽 길이 정보, 야드 크기 정보 및 게이트 크기 정보 등을 예측하는 컨테이너 터미널의 규모 예측 모듈과 컨테이너 터미널 내의 모든 구성 요소를 구축하기 위해 예측 정보와 계획 정보를 이용하는 컨테이너 터미널의 배치 계획 모듈들을 하나의 시스템으로 통합하여 설계 작업을 수행할 수 있고, 계획 시뮬레이션 시스템의 상태 및 그 결과를 디스플레이 화면상에 표시하므로써 사용자는 이를 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (3)
- 컨테이너 터미널 시스템의 계획 설계 작업을 수행하고, 이를 이용한 시스템의 능력 분석 산정시 각 서브 시스템을 동시에 분석하여 최적의 모델을 출력하는 컨테이너 터미널 시스템의 배치 설계 방법에 있어서,(ⅰ) 처리 물동량 정보, 컨테이너 터미널 크기 정보, 화물 분포 정보, 컨테이너 규격 정보, 하역 장비 타입 및 장비 규격 정보를 포함하는 기본 정보를 설정하는 단계;(ⅱ) 상기 단계(ⅰ)에서 설정된 기본 정보를 근거로 체재 시간의 변화와 적치 단/열수를 변화시키는 시나리오를 통해 화물 종류별 년간 물동량 및 소요 TGS를 분석하는 슬롯 시뮬레이션 단계;(ⅲ) 컨테이너 터미널 운영 조건 정보, 단적 수에 따른 컨테이너 꺼내기/넣기 분석 정보, 일일 반출/입 물동량 분석 정보, 운송 수단별 일일 반출/입 처리 물동량 분석 정보를 포함하는 처리 물동량을 분석하는 단계;(ⅳ) 야드 하역 장비를 모델링하여 컨테이너 터미널의 단위 모듈을 설계하고, 상기 설계된 단위 모듈을 근거로 야드 블록을 초기 배치시켜 컨테이너 터미널 규모를 예측하고, 예측된 컨테이너 터미널 규모를 근거로 야드 블록을 설계하는 단계;(ⅴ) 컨테이너 터미널 내의 운영 건물을 포함하는 기타 시설에 대한 레이아웃을 설계하고, 설계된 레이 아웃을 배치하는 단계; 및(ⅵ) 계획 결과 및 평가 단계를 포함하는 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계(ⅳ)는,(ⅳ-1) 야드 크레인 장비 사양 설정, 기타 하역 장비 사양 설정, 야드 하역 이송 장비 사양 설정, 하역 장비 1 주기 시간 모델링 및 소요 장비 대수를 산정하는 야드 하역 장비 모델링 단계;(ⅳ-2) 야드, 게이트, 철송, 컨테이너 장치 영역을 포함하는 컨테이너 터미널의 구성 블록을 설계하고 배치 시뮬레이션을 수행하는 단위 모듈 설계 단계;(ⅳ-3) 상기 단계(ⅳ-2)에서 설계된 각각의 설계 모듈의 위치를 어디에 둘 것인지 설정하고, 각 단위 설계 모듈을 배치시켜 컨테이너 터미널 규모를 예측하는 야드 초기 배치 설치 단계;(ⅳ-4) 컨테이너 야드 내의 주행 도로 폭을 고려한 수평 블록수와 하역 장비 설정에 따른 소요 열 수를 결정하여 컨테이너 야드 크기에 대한 평가와 야드 블록 배치 설계시 기준 정보로 이용하기 위하여 컨테이너 야드를 세부적으로 설계하는 단계;(ⅳ-5) 이송 패턴을 고려한 블록 배치 작업을 통하여 설계된 야드 블록을 화면상에 배치하는 단계; 및(ⅳ-6) 상기 단계(ⅳ-5)에서 설계된 블록에 대한 기본 정보 변경과 블록 간격, 블록 장치 운영 선택 및 화물별 장치 비율을 설정하여 슬롯 시뮬레이션을 실행하여 결과 정보를 동적으로 확인 및 표시하고, 동시에 화물별로 구분되어 배치되어진 경과 화면으로부터 컨테이너 터미널의 전체적인 규모 및 주행 패턴을 확인하기 위한 주행 경로를 변화시키는 시나리오를 통해 야드 블록을 상세 모델링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 단계(ⅳ-4)는(ⅳ-41) 수평 방향 블록수 및 주행폭을 설정하는 단계;(ⅳ-42) 필요 열/RUN 수를 모델링하는 단계;(ⅳ-43) 사용 장비 열수를 설정하고 확인하는 단계; 및(ⅳ-44) 장비 열 수를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 터미널의 배치 설계 방법.
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