KR20100036609A

KR20100036609A - 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획방법

Info

Publication number: KR20100036609A
Application number: KR1020080095910A
Authority: KR
Inventors: 류광렬
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-08
Also published as: KR100993308B1

Abstract

본 발명은 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장의 특성과 자원을 최대한 활용하여 적하 작업을 수행하기 전에 재정돈하는 계획을 실시간에 수립하여 터미널의 전체적인 생산성 및 경제적 효율을 향상시키기 위한 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법을 제공하기 위한 것으로서, 적하될 재정돈 대상 컨테이너가 재정돈 후 적재될 장치공간을 확보하는 장치공간 확보 단계와, 상기 결정된 장치공간에 쌓일 컨테이너와 모든 컨테이너의 재정돈 목적지를 결정하는 목표 장치형태 결정 단계와, 상기 결정된 장치형태에 따라 작업계획을 수립하는 크레인 작업 계획 단계를 포함하는데 있다.

컨테이너 터미널, 수직배치 장치장, 장치장 재정돈

Description

자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법{Planning Method for Remarshalling of Perpendicular type Container Yard in Automated Container Terminals}

본 발명은 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장에서 컨테이너의 재정돈 작업을 계획하는 방법에 관한 것으로, 특히 선적작업 시점 이전에 장치장에 적재되어 있는 적하될 컨테이너를 재배치하여 수직 배치 장치장에서 발생할 수 있는 선적작업 지연요소를 제거하여 컨테이너 터미널의 전체 생산성을 좌우하는 선적 작업의 효율을 향상시키기 위한 장치장 재정돈 계획 방법에 관한 것이다.

도 1과 도 2는 컨테이너 크레인과 장치장 크레인의 주행 방향에 따른 두 가지 컨테이너 터미널의 배치를 보여주는 도면이다. 즉, 도 1 은 컨테이너 크레인과 장치장 크레인의 주행 방향이 직교하는 수직 배치 장치장의 모습을 보여주는 도면이고, 도 2 는 컨테이너 크레인과 장치장 크레인의 주행 방향이 평행한 수평 배치 장치장의 모습을 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2와 같이, 어떤 배치의 장치장을 사용하든 터미널은 선박 작업을 수행하는 안벽, 컨테이너를 임시로 적재해두는 장치장, 외부에서 들어온 차량이 다 니는 배후지의 세 부분으로 구분할 수 있다.

상기 안벽에서 선박과의 작업은 컨테이너 크레인(Container Crane : CC)(10)이 담당하고, 상기 장치장에서의 작업은 장치장 크레인(Automated Transfer Crane : ATC, 또는 Stacking Crane : SC)(20)이 담당하며, 상기 장치장과 안벽 사이에 컨테이너 이송은 내부 이송 차량(Automated Guided Vehicle : AGV, 또는 Yard Tractor : YT)이 담당한다.

이처럼 컨테이너 터미널에서는 여러 종류의 작업이 다수 장비의 연계를 통해 수행된다. 즉, 터미널의 작업에는 크게 장치장에 쌓여 있는 컨테이너를 선박에 싣는 적하 작업, 선박에서 컨테이너를 내려 장치장에 쌓는 양하 작업, 외부로부터 들어온 컨테이너를 장치장에 쌓는 반입 작업, 장치장에 쌓여 있는 컨테이너를 꺼내 외부로 보내는 반출 작업이 있다. 이때, 상기 안벽 쪽에서 수행되는 양하/적하 작업은 CC(10), 장치장 크레인(20), 내부 이송 트럭이 연계되어 작업을 수행하고, 상기 배후지 쪽에서 수행되는 반출/반입 작업은 장치장 크레인(20)과 외부트럭이 연계되어 작업을 수행한다.

그리고 컨테이너 터미널의 생산성은 가장 중요한 장비인 CC(10)에 의해 이루어지는 양하 및 적하 작업 중 적하 작업의 효율에 의해 크게 좌우된다. 적하 작업은 장치장 크레인(20)이 컨테이너를 블록에서 꺼내어 내부 이송 차량에 전달하고, 내부 이송 차량이 다시 CC(10)에 전달하여 CC(10)가 선박에 싣는 것으로 종료된다. 따라서 블록에서 컨테이너를 꺼내는 장치장 크레인(20) 또는 CC(10)에서 컨테이너를 전달하는 내부 이송 차량의 작업에 지연이 발생하면 자연히 CC(10)의 작업도 지 연된다. 재정돈 작업은 이 중 장치장 크레인(20)을 지연시킬 가능성이 있는 요소를 미리 제거하여 적하 작업의 효율을 향상시키고자 하는 것이다.

도 1과 같이, 수직으로 배치된 장치장에서 장치장 크레인(20) 작업이 지연되는 경우는 크게 2가지가 있다.

첫 번째는 장치장 크레인(20)이 원거리를 이동해야 하는 경우이다.

즉, 외부 트럭에 의해 반입되는 수출용 컨테이너는 주로 블록의 육측 가까이에 장치된다. 이때, 수출용 컨테이너들을 반입 시 바로 해측 가까이 장치하려고 할 경우 육측 장치장 크레인(20)과 해측 장치장 크레인(20) 사이에 간섭이 발생하여 해측 장치장 크레인(20)의 작업을 방해할 수 있다. 상기 해측 장치장 크레인(20)은 주로 선박 작업과 연계된 작업을 수행하므로 이를 방해할 경우 터미널의 전체 생산성을 저해할 수 있는 위험이 있어서, 반입 시에는 흔히 안전하게 육측 가까이에 컨테이너를 장치하게 되는 것이다. 이에 따라 적하 시 해측 장치장 크레인(20)이 이동해야 하는 거리가 길어질 수밖에 없게 된다.

두 번째는 적하 순서에 맞지 않게 컨테이너가 적재되어 컨테이너를 꺼내기 위해 다른 컨테이너를 치우는 재취급 작업이 발생하는 경우이다.

즉, 앞에서 언급하였듯이 반입 시 공간의 제약이나 정보의 부정확성, 작업상의 제약 등이 장치 형태를 처음부터 이상적으로 가져가지 못하게 하는 원인이 된다. 특히, 컨테이너의 정확한 무게는 적하 시점에 상당히 임박해서야 알 수 있기 때문에 재취급 상황이 발생하는 경우가 많다. 따라서 재정돈 작업은 크레인의 유휴 시간을 이용하여 육측에 가까이 있는 컨테이너들을 해측 가까이 옮기고 적하 순서 를 고려하여 컨테이너들의 적치 상태를 바꾸어 줌으로써 적하 작업 시 장치장 크레인(20)에 의한 지연을 최소한으로 줄일 수 있게 한다.

도 2에서 도시하고 있는 수평 배치 장치장은 기존의 터미널에서 주로 이용되고 있는 방식으로, 상기 수평 배치 장치장은 내부 이송 차량이 장치장 블록의 해측 경계면을 따라 장치장 크레인(20)의 아래에 주차할 수 있다. 따라서 장치장 크레인(20)이 양하된 컨테이너를 내부 이송 차량으로부터 받아 장치장에 장치하거나 반대로 장치장의 컨테이너를 집어서 내부 이송 차량에 싣기 위해서 장치장 크레인이 내부 이송 차량이 있는 위치까지 이동하지 않아도 된다. 그리고 블록에 교차 불가능한 두 대의 크레인을 사용할 경우에도 컨테이너가 놓인 상태에 따라 두 대의 크레인이 서로 간섭받지 않고 동일한 작업(양/적하 또는 반출/입)을 수행할 수 있다.

이에 따라, 종래의 터미널에서의 장치장 재정돈 기술은 수평 배치 장치장을 대상으로 개발되어 있다. 수평 배치 장치장의 경우 안벽 쪽의 블록에서의 양/적하 작업이 수행되고, 배후지 쪽의 블록에서 반출/입 작업이 수행된다. 따라서 배후지 쪽의 블록에 적재되어 있는 적하될 컨테이너를 안벽 쪽의 블록으로 가져오기 위해 내부 이송 차량을 이용해 구내 이적을 수행한다. 또, 복수의 크레인이 동시에 작업이 가능하므로 모든 크레인을 활용할 수 있도록 각 크레인의 작업 공간을 분리할 수 있도록 한다. 그리고 내부 이송 차량이 크레인의 아래에 도달 가능하므로 장치장 크레인(20)의 이동을 최소화하며 작업할 수 있도록 컨테이너를 특정 영역에 집중 배치하는 재정돈을 수행한다.

그러나 최근 신설되는 자동화 터미널의 경우는 도 1과 같이 안벽의 컨테이너 크레인(10)과 장치장 크레인(20)의 주행방향이 직교하는 수직 배치 장치장을 주로 이용한다. 왜냐하면, 터미널을 자동화하기 위해서는 무인 자동화 장비를 도입하여야 하는데 안전상의 문제로 인해 무인 장비와 유인 장비의 작업영역을 나누고, 또한 다수의 자동화 장비를 운영할 때 발생하는 충돌 및 교착 상태를 간략히 해결하기 위해서는 상기 수직 배치 장치장의 구조가 작업(양/적하 또는 반출/입)의 수행에 더욱 효과적이기 때문이다.

그러나 상기 수직 배치 장치장의 경우는 안벽과 장치장 사이의 컨테이너 운반을 담당하는 내부 이송 차량이 역시 장치장 블록의 해측 경계면에 주차할 수 있으나 수직 배치 장치장의 특성 상 크레인이 있는 곳까지 이동할 수 없다. 따라서 장치장 크레인(20)이 양하된 컨테이너를 내부 이송 차량으로부터 받아 장치장에 장치하거나 반대로 장치장의 컨테이너를 집어서 내부 이송 차량에 싣기 위해서는 수직 방향으로의 주행을 피할 수 없다. 그리고 블록에 교차 불가능한 두 대의 크레인을 사용할 경우 두 대가 동시에 동일한 작업(양/적하 또는 반출/입)을 수행할 수 없고 교차가 가능한 크레인을 사용할 경우에도 특정 조건 하에서는 두 대가 동시에 동일한 작업을 수행할 수가 없다.

따라서 수직 배치 장치장을 대상으로 한 재정돈 방법은 기존에 이용되고 있는 수평 배치 장치장을 대상으로 한 방법과는 달라야 한다.

즉, 수직 배치 장치장은 블록의 안벽 쪽 가장자리에서 양/적하 작업이 수행되고 반대편 가장자리에서 반출/입 작업이 수행된다. 따라서 반입되어 배후지 쪽에 적재되어 있는 적하될 컨테이너를 장치장 크레인(20)이 이동하여 안벽 쪽으로 가져 올 수 있다. 또한, 해측에 있는 하나의 크레인만이 적하 작업을 수행할 수 있으므로 복수의 크레인을 고려해서 분산시켜서는 안 된다. 그리고 내부 이송 차량과의 연계작업을 위해서 수직 방향으로의 주행이 필수이므로 크레인의 이동이 최소화될 수 있도록 하여야 한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장의 특성과 자원을 최대한 활용하여 적하 작업을 수행하기 전에 재정돈하는 계획을 실시간에 수립하여 터미널의 전체적인 생산성 및 경제적 효율을 향상시키기 위한 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 선적 작업 시점 이전에 컨테이너의 장치상태를 변경하여 수직 배치 장치장에서 발생할 수 있는 선적작업 지연요소를 제거하기 위한 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법의 특징은 (a) 적하될 재정돈 대상 컨테이너가 재정돈 후 적재될 장치공간을 확보하는 장치공간 확보 단계와, (b) 상기 결정된 장치공간에 쌓일 컨테이너와 모든 컨테이너의 재정돈 목적지를 결정하는 목표 장치형태 결정 단계와, (C) 상기 결정된 장치형태에 따라 작업계획을 수립하는 크레인 작업 계획 단계를 포함하는데 있다.

바람직하게 상기 (a) 단계는 임의의 순서로 나열된 컨테이너 크레인(Container Crane : CC)의 리스트인 Q 내의 모든 CC에 대해 각 CC가 적하해야 하는 컨테이너의 수량을 컨테이너의 길이별로 분리하여 파악하는 단계와, 상기 파악된 적하할 컨테이너의 수에 기반하여 해당 컨테이너들을 모두 재정돈 할 수 있을 만큼의 장치공간을 확보하는 단계와, 각 CC별로 추가 공간을 확보하는 단계와, 모든 나머지 CC에 대해 상기 과정을 반복해서 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 장치공간을 확보하는 단계는 임의의 순서로 나열된 CC의 리스트인 Q 내의 CC 중 하나를 선택하는 단계와, 블록의 안벽에 가장 가까운 베이에서 장치공간으로 선정되는 하나의 스택을 선택하여 선택된 CC의 목표 스택으로 할당하는 단계와, 리스트 Q 내의 모든 CC가 적하할 컨테이너를 모두 재정돈 해서 쌓을 수 있을 만큼의 장치공간이 확보 될 때까지 상기 과정을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 (b) 단계는 각 컨테이너별 적하 정보를 기반으로 이적 가능 후보 집합을 구성하는 단계와, 최초의 이적 가능 후보 집합에 속한 컨테이너 중 가장 늦게 적하될 컨테이너를 최초의 이적 대상 컨테이너로 선택하는 단계와, 이적 대상 컨테이너가 재정돈 작업에 의해 적재될 위치인 재정돈 목적지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 (b) 단계는 선택된 이적 대상 컨테이너를 적하할 CC를 알아 내어 그 CC가 확보해둔 스택이 모두 비어있는가를 확인하는 제 1 확인 단계와, 상기 제 1 확인결과 모든 스택이 비었다면, 임의의 스택을 선택하여 그 스택의 최하단 장치공간을 해당 컨테이너의 재정돈 목적지로 결정하는 단계와, 상기 제 1 확인결과 모든 스택이 비어있지 않다면, 컨테이너가 이미 할당된 스택의 가장 늦게 할당된 컨테이너의 정보를 모아 해당 컨테이너의 작업 순서보다 늦게 작업될 컨테이너가 존재하는지 확인하는 제 2 확인 단계와, 상기 제 2 확인결과 컨테이너가 할당된 스택이 있다면, 그 중 순서가 가장 비슷한 컨테이너가 할당된 스택에 이적 대상 컨테이너를 할당하는 단계와, 상기 제 2 확인결과 컨테이너가 없다면, 컨테이너가 하나도 할당되지 않는 스택을 선택하여 그 스택에 이적 대상 컨테이너를 할당하는 단계와, 상기 과정을 반복하여 모든 컨테이너의 목적지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 (c) 단계는 이적 대상 컨테이너로 결정된 순서를 기반으로 장치형태 결정 순서를 파악하는 단계와, 장치공간에 남아있는 반출 컨테이너를 기반으로 반출 컨테이너 작업 순서를 파악하는 단계와, 상기 파악된 장치형태 결정 순서 및 반출 컨테이너 작업 순서에 기반하여 최종 작업 계획을 수립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 최종 작업 계획을 수립하는 단계는 상기 파악된 장치형태 결정 순서 상 해당 스택에 가장 먼저 적재될 적하 컨테이너의 앞에 상기 파악된 반출 컨테이너를 옮기는 계획을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 수직 배치 장치장의 특성을 고려하여 적하될 컨테이너를 블록의 해측 경계면 가까운 곳으로 이동시키고, 적하될 순서에 따라 적재 순서를 조정하는 재정돈 작업을 계획하여 선적 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.

둘째, 재정돈 시 재취급이 적게 발생하도록 재정돈 작업을 계획하여 재정돈 작업의 효율을 증가시킬 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법은 탐색을 하지 않고 절차에 따라 수행하므로 실시간에 계획을 수립하게 되어 실제 적용에 더욱 적합하다.

넷째, 기존의 발명들과 달리 수직 배치 장치장을 대상으로 하여 적하 시 뿐만 아니라 재정돈 시에도 재취급이 최소화되는 재정돈 작업계획을 수립할 수 있다.

다섯째, 적하 작업도중 재취급 작업이 발생하지 않고, 재정돈 작업 도중 재취급이 발생하는 경우가 적다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양 한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 먼저 첫 번째 단계로, 적하될 재정돈 대상 컨테이너가 재정돈 후 적재될 장치공간을 확보한다(S100). 이어 두 번째 단계로, 상기 결정된 장치공간에 쌓일 컨테이너와 그 장치형태를 결정하고(S200), 마지막 세 번째 단계로, 상기 결정된 장치형태에 따라 작업계획을 수립함으로써(S300), 수직 배치 장치장에서 컨테이너의 재정돈 작업을 계획한다.

이와 같은 단계들을 갖는 수직 배치 장치장에서 컨테이너의 재정돈 작업 계획 방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 장치 공간 확보 단계(S100)를 수행하는 구체적인 과정은 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4와 같이, 임의의 순서로 나열된 컨테이너 크레인(Container Crane : CC)의 리스트인 Q 내의 모든 CC에 대해 각 CC가 적하해야 하는 컨테이너의 수량을 컨테이너의 길이별로 분리하여 파악한다(S110). 이때, 컨테이너의 길이는 장측 길이를 기준으로 한다. 이 과정은 일반적으로 터미널에서 서로 다른 크기의 컨테이너를 같은 곳에 쌓지 않기 때문에 같은 크기의 컨테이너만을 적재할 장치공간을 독립적으로 확보하기 위한 것이다. 또한, 컨테이너의 수량을 각 CC별로 파악하는데 이는 서로 다른 CC가 적하할 컨테이너를 같은 스택에 적재함으로 발생할 수 있는 재취급을 막기 위해서이다. 이는 기 수립된 적하 계획을 통해 단일 CC가 적하하게 될 컨테이너들 사이의 순서는 정확하게 알 수 있으나, 서로 다른 CC의 작업 속도는 각 CC가 처한 작업 상황에 따라 다를 수 있으므로 서로 다른 CC가 적하할 컨테이너들을 혼적하였을 경우 작업 상황에 따라 재취급이 발생할 가능성이 있기 때문이다.

이어 적하할 컨테이너의 수를 파악한 후 해당 컨테이너들을 모두 재정돈 할 수 있을 만큼의 충분한 장치공간을 확보한다(S120). 여기서 장치공간은 컨테이너 하나를 놓을 수 있는 공간을 일컫는다. 이 과정에서는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장에서 발생 가능한 장치장 크레인의 지연 요소 중 크레인의 원거리 이동 문제를 해결한다. 즉, 적하 작업 시 크레인의 이동거리를 줄이기 위해 블록의 안벽 쪽 가장자리에 가까이 있는 장치공간을 확보한다. 이러한 장치공간은 스택 단위로 확보되고, 하나의 스택에는 다수의 컨테이너를 쌓을 수 있다. 이처럼, 하나의 스택에 다수의 장치공간이 존재하므로 만약 개별 장치 공간 단위로 확보해 나간다면 하나의 스택에 서로 다른 CC가 적하할 컨테이너가 혼적될 수 있다.

상술된 이유와 같이 서로 다른 CC가 적하할 컨테이너들은 분리 적재되어야 하므로 같은 스택에 서로 다른 CC를 위한 장치공간이 혼재 되지 않도록 하기 위해 스택 단위로 확보하는 것이다.

이러한 장치공간으로 선정될 수 있는 스택에는 다음의 세 종류가 있다.

가. 완전히 비어 컨테이너가 하나도 쌓이지 않은 스택

나. 스택의 일부가 이후 선박에 적하될 컨테이너로 구성되어 상단 슬롯이 비 어있는 스택

다. 스택의 상단부터 일부 또는 전체가 반출 컨테이너로 구성된 스택

본 발명에서 장치공간으로 선정될 수 있는 스택은 재 정돈된 컨테이너를 쌓을 수 있고, 계획에 따라 쌓아두면 적하 시 재취급이 발생하지 않는 스택이다.

즉, 항목 ‘가’의 완전히 비어 있는 스택(빈스택)은 기존에 어떤 컨테이너도 적재되어 있지 않은 스택이므로 재정돈 컨테이너를 계획에 따라 쌓으면 다른 컨테이너로 인한 재취급이 발생하지 않는다.

상기 항목 ‘나’의 스택은 현재 재정돈 대상 컨테이너들이 적하될 선박 이후에 입항할 선박이 모선으로 결정되어 있는 컨테이너가 적재되어 있는 스택이다. 따라서 이후 선박에 적하될 컨테이너를 치우지 않고 그 위에 재정돈 대상 컨테이너를 적재하여도 아래의 컨테이너들이 적하되는 시점이 명확히 재정돈 대상 컨테이너보다 늦으므로 재취급이 발생하지 않는다.

상기 항목 ‘다’의 스택은 초기에는 재정돈 컨테이너를 쌓을 공간이 없지만 안벽 쪽 가장자리에 양하되어 반출되기를 기다리고 있는 컨테이너를 배후지 쪽 가장자리로 치움으로 생기는 공간을 재정돈에 사용하고자 하는 스택이다. 이 스택은 양하되어 반출될 컨테이너가 안벽 쪽 경계면 가까이에 존재할 가능성이 크기 때문에 재정돈 시의 추가적인 작업을 감수하며 적하 작업 시 크레인의 이동거리를 줄이기 위해서 선택된다.

그러나 앞서 항목 ‘나’의 이후 선박에 적하될 컨테이너는 그 선박의 적하 작업을 준비할 때 다시 안벽 쪽 경계면 가까이로 재정돈 될 것이기 때문에 중복 작업을 만들지 않기 위해서 치우지 않는 것이다. 그러므로 만약 반출될 컨테이너와 이후 선박에 적하될 컨테이너가 혼적되어 있는 스택은 이후 선박에 적하될 컨테이너의 상단에 있는 반출될 컨테이너만 치우도록 하고 그 아래의 반출될 컨테이너들은 이후 선박에 적하될 컨테이너를 치우지 않기 위해 사용할 수 없는 공간으로 취급한다.

상기한 조건들에 따라 장치 공간을 확보하는 과정은 다음과 같다.

먼저 임의의 순서로 나열된 CC의 리스트인 Q 내의 CC 중 하나를 선택한다. 그리고 블록의 안벽에 가장 가까운 베이에서 상기 조건을 만족하는 하나의 스택을 선택하여 선택된 CC의 목표 스택으로 할당한다. 이어 리스트 Q 내의 모든 CC가 적하할 컨테이너를 모두 재정돈 해서 쌓을 수 있을 만큼의 충분한 장치공간이 확보 될 때까지 상기 과정을 반복하여 목표 스택을 선택한다.

그 후, 재정돈 시 재취급이 발생하여 재정돈 작업 시간이 길어지거나 적하 시 재취급이 발생하는 문제를 예방하기 위해 각 CC별 재정돈 대상 컨테이너 수의 10%에 해당하는 양의 추가 공간을 확보한다(S130).

이때, 재정돈 시 재취급을 막거나 적하 시 재취급을 막으려는 노력은 서로 상대 작업 수행 시 재취급을 발생시킬 가능성이 있다. 즉, 재정돈 시 재취급이 발생하지 않는 적재 상태를 따라 재정돈을 수행하면 적하 작업 시 재취급이 발생할 수 있고 반대의 경우에도 마찬가지이다. 따라서 재취급이 발생하여 작업 시간이 길어지는 경우를 예방하고자 추가적인 공간을 확보하여 재취급을 방지한다.

마지막으로 모든 나머지 CC에 대해 상기 S120 내지 S130의 과정을 반복해서 수행한다(S140).

상술한 과정에 따라 장치공간이 선택되었다면, 재정돈 시 재취급 발생이 최소화되는 목표 장치형태를 결정한다. 이러한 목표 장치형태 결정 단계(S200)를 도 5, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨테이너가 도 6a와 같은 초기 장치형태로 쌓여 있다고 가정하자. 여기서 A1, A2등은 CC A에 의해 적하될 컨테이너들이고, B1, B2등은 CC B에 의해 적하될 컨테이너들이다. 또한, A1, B1은 각 CC가 가장 먼저 적하할 컨테이너이며, A2, B2는 같은 원리로 두 번째로 적하할 컨테이너이다. 이때, 각 스택의 최상단 컨테이너들은 재정돈 시 재취급을 일으키지 않는 컨테이너들이다. 이러한 컨테이너들을 모아 이적 가능 후보 집합을 구성한다(S210).

이러한 이적 가능 후보 집합의 구성요소는 각 컨테이너의 위치가 정해 질 때 마다 변하게 되는데, 이것은 하나의 컨테이너의 위치를 정하고 나면, 후의 재정돈 작업 계획과 맞물려 그 컨테이너는 이미 재정돈이 수행되었다고 볼 수 있기 때문이다.

이어 도 6b와 같이, 최초의 이적 가능 후보 집합에 속한 컨테이너 중 가장 늦게 적하될 컨테이너를 최초의 이적 대상 컨테이너로 선택한다(S220). 이는 늦게 적하될 컨테이너가 스택의 아래쪽에 적재되는 것이 그 위에 다른 컨테이너를 놓을 수 있는 경우가 많기 때문이다.

그리고 도 6c와 같이, 이적 대상 컨테이너가 재정돈 작업에 의해 적재될 위치인 재정돈 목적지를 결정한다(S230). 이때 재정돈 목적지를 결정할 때는 장치공간을 선택하며 비우기로 결정된 반출 컨테이너가 차지하고 있는 자리는 이미 비어있는 것으로 간주한다.

도 7을 참조하여 더욱 자세히 설명하면, 먼저 선택된 이적 대상 컨테이너를 적하할 CC를 알아내어 그 CC가 확보해둔 스택이 모두 비어있는가를 확인한다(S10).

상기 확인결과(S10), 모든 스택이 비었다면 임의의 스택을 선택하여(S60) 그 스택의 최하단 장치공간을 해당 컨테이너의 재정돈 목적지로 결정한다(S70). 또한 상기 확인결과(S10) 모든 스택이 비어있지 않다면 컨테이너가 이미 할당된 스택의 가장 늦게 할당된 컨테이너의 정보를 모아(S20), 해당 컨테이너의 작업 순서보다 늦게 작업될 컨테이너가 존재하는지 확인한다(S30).

상기 확인결과(S30), 그러한 컨테이너가 할당된 스택이 다수 있다면 그 중 순서가 가장 비슷한 컨테이너가 할당된 스택에 이적 대상 컨테이너를 할당한다(S50). 또한 상기 확인결과(S30), 그러한 컨테이너가 없다면 컨테이너가 하나도 할당되지 않는 스택을 선택하여 그 스택에 이적 대상 컨테이너를 할당한다(S40).

그 후 상기 S210 내지 S230 과정을 반복하여(S240) 모든 컨테이너의 목적지를 결정한다(S70). 이때, 생성된 장치형태는 도 6d와 같다.

상술한 과정에 따라 모든 컨테이너의 재정돈 목적지가 결정되었다면 마지막으로 재정돈을 위한 작업 계획을 수립한다. 이러한 크레인 작업 계획 단계(S300)는 도 8을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 8과 같이 크레인 작업 계획 단계는 먼저 장치형태 결정 순서를 파악하고(S310), 이어 반출 컨테이너 작업 순서를 파악한 후(S320), 최종 작업 계획을 수립한다(S330).

이때 상기 장치형태 결정 순서를 파악하는 과정(S310)은 장치형태 결정 시 이적 대상 컨테이너로 결정된 순서를 파악하는 과정이다. 앞서 목표 장치형태 결정 단계(S200)에서 재정돈 시 재취급이 발생하지 않는 순서로 컨테이너를 선택하여 재정돈 목적지를 결정한 바 있다. 따라서 재정돈 자체의 시간을 줄이는 방향으로 결정된 이 순서를 유지하여 재정돈에 활용하고자 하는 것이다.

그 후, 상기 반출 컨테이너 작업 순서를 파악하는 과정(S320)은 일부 장치공간에 남아있는 비워내야 할 반출 컨테이너의 작업 순서를 파악하는 과정이다. 상술한 장치공간 확보단계(S100)에서 반출 컨테이너가 적재되어 있는 스택을 선택하면서 해당 반출 컨테이너들은 배후지 쪽으로 옮겨질 것이라고 하였다. 따라서 완전한 작업 계획을 세우기 위해 이 과정에서는 같은 스택에 속해 있는 반출 컨테이너 간의 순서를 파악하게 된다. 이것은 하나의 스택에 다수의 반출 컨테이너가 있다면 그 사이의 순서는 위쪽의 컨테이너를 먼저 꺼내고 아래의 컨테이너를 나중에 꺼내는 순서로 결정하는 것으로 간단히 정할 수 있다.

마지막으로 상기 최종 작업 계획을 수립하는 과정(S330)은 앞의 두 과정에서 결정된 재정돈 컨테이너의 이송 순서와 반출 컨테이너의 이송 순서를 조합하여 최종 작업 계획을 수립하는 과정이다. 본 발명의 결과로 얻어지는 재정돈 작업 계획은 적하될 컨테이너를 하는 것뿐만 아니라 반출 컨테이너를 비워내는 작업도 포함 하고 있다. 그리고 적하될 컨테이너가 재정돈 되어 목적지에 적재되기 전에 반출 컨테이너는 이미 그 위치에 없어야 한다.

따라서 상기 최종 작업 계획 수립 과정에서는 반출 컨테이너가 적하 컨테이너를 적재하기 전에 옮겨 질 수 있도록 장치형태 결정 순서 상 해당 스택에 가장 먼저 적재될 적하 컨테이너의 앞에 반출 컨테이너를 옮기는 계획을 삽입하여 재정돈 계획을 수립한다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 컨테이너 크레인과 장치장 크레인의 주행 방향에 따른 두 가지 컨테이너 터미널의 배치를 보여주는 도면

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법을 설명하기 위한 흐름도

도 4 는 도 3에서 장치 공간 확보 과정을 설명하기 위한 흐름도

도 5 는 도 3에서 목표 장치형태 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도

도 6a 내지 도 6d는 도 5에서 목표 장치형태 결정 과정의 일실시예를 나타낸 도면

도 7 은 도 6a 내지 도 6d에서 나타내고 있는 일실시예를 설명하기 위한 흐 름도

도 8 은 도 3에서 크레인 작업 계획 과정을 설명하기 위한 흐름도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 컨테이너 크레인 20 : 장치장 크레인

Claims

(a) 적하될 재정돈 대상 컨테이너가 재정돈 후 적재될 장치공간을 확보하는 장치공간 확보 단계와,

(b) 상기 결정된 장치공간에 쌓일 컨테이너와 모든 컨테이너의 재정돈 목적지를 결정하는 목표 장치형태 결정 단계와,

(C) 상기 결정된 장치형태에 따라 작업계획을 수립하는 크레인 작업 계획 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는

임의의 순서로 나열된 컨테이너 크레인(Container Crane : CC)의 리스트인 Q 내의 모든 CC에 대해 각 CC가 적하해야 하는 컨테이너의 수량을 컨테이너의 길이별로 분리하여 파악하는 단계와,

상기 파악된 적하할 컨테이너의 수에 기반하여 해당 컨테이너들을 모두 재정돈 할 수 있을 만큼의 장치공간을 확보하는 단계와,

각 CC별로 추가 공간을 확보하는 단계와,

모든 나머지 CC에 대해 상기 과정을 반복해서 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 각 CC별 확보되는 추가 공간은 각 CC별 재정돈 대상 컨테이너 수의 10%에 해당하는 양이 공간인 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 장치공간은 컨테이너 하나를 놓을 수 있는 공간인 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 장치공간은 스택 단위로 확보되는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 장치공간으로 선정되는 스택은 완전히 비어 컨테이너가 하나도 쌓이지 않은 스택, 스택의 일부가 이후 선박에 적하될 컨테이너로 구성되어 상단 슬롯이 비어있는 스택 및 스택의 상단부터 일부 또는 전체가 반출 컨테이너로 구성된 스택 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 장치공간을 확보하는 단계는

임의의 순서로 나열된 CC의 리스트인 Q 내의 CC 중 하나를 선택하는 단계와,

블록의 안벽에 가장 가까운 베이에서 장치공간으로 선정되는 하나의 스택을 선택하여 선택된 CC의 목표 스택으로 할당하는 단계와,

리스트 Q 내의 모든 CC가 적하할 컨테이너를 모두 재정돈 해서 쌓을 수 있을 만큼의 장치공간이 확보 될 때까지 상기 과정을 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는

각 컨테이너별 적하 정보를 기반으로 이적 가능 후보 집합을 구성하는 단계와,

최초의 이적 가능 후보 집합에 속한 컨테이너 중 가장 늦게 적하될 컨테이너를 최초의 이적 대상 컨테이너로 선택하는 단계와,

이적 대상 컨테이너가 재정돈 작업에 의해 적재될 위치인 재정돈 목적지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는

선택된 이적 대상 컨테이너를 적하할 CC를 알아내어 그 CC가 확보해둔 스택이 모두 비어있는가를 확인하는 제 1 확인 단계와,

상기 제 1 확인결과 모든 스택이 비었다면, 임의의 스택을 선택하여 그 스택의 최하단 장치공간을 해당 컨테이너의 재정돈 목적지로 결정하는 단계와,

상기 제 1 확인결과 모든 스택이 비어있지 않다면, 컨테이너가 이미 할당된 스택의 가장 늦게 할당된 컨테이너의 정보를 모아 해당 컨테이너의 작업 순서보다 늦게 작업될 컨테이너가 존재하는지 확인하는 제 2 확인 단계와,

상기 제 2 확인결과 컨테이너가 할당된 스택이 있다면, 그 중 순서가 가장 비슷한 컨테이너가 할당된 스택에 이적 대상 컨테이너를 할당하는 단계와,

상기 제 2 확인결과 컨테이너가 없다면, 컨테이너가 하나도 할당되지 않는 스택을 선택하여 그 스택에 이적 대상 컨테이너를 할당하는 단계와,

상기 과정을 반복하여 모든 컨테이너의 목적지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

이적 대상 컨테이너로 결정된 순서를 기반으로 장치형태 결정 순서를 파악하는 단계와,

장치공간에 남아있는 반출 컨테이너를 기반으로 반출 컨테이너 작업 순서를 파악하는 단계와,

상기 파악된 장치형태 결정 순서 및 반출 컨테이너 작업 순서에 기반하여 최종 작업 계획을 수립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터 미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 최종 작업 계획을 수립하는 단계는 상기 파악된 장치형태 결정 순서 상 해당 스택에 가장 먼저 적재될 적하 컨테이너의 앞에 상기 파악된 반출 컨테이너를 옮기는 계획을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 컨테이너 터미널의 수직 배치 장치장 재정돈 계획 방법.