KR20220145104A - 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 - Google Patents

컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 컨테이너 터미널의 블록에서 업무 프로세스에 따라 여러 형태의 야드작업을 터미널의 운영 상황에 따라 우선순위 및 해당 블록의 전체적인 생산성은 물론 대기시간까지도 고려하여, 가장 효율적인 작업 스케줄링을 행하기 위한, 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법으로서, (A) 시스템 사용자 단말이, 여러가지 야드 작업에 대한 스케줄링 전략을 수립 및 등록하는 단계; (B) 각 블록의 야드 상황에 따라 적합한 스케줄링 전략을 매핑시키는 단계; (C) 터미널 운영시스템의 야드 크레인 스케줄링 모듈이, 해당 블록에 설정된 스케줄링 전략의 설정정보를 데이터베이스로부터 조회하는 단계; (D) 터미널에 계획된 야드작업 정보를 확인하는 단계; (E) 데이터베이스에서 조회된 매핑된 스케줄링 전략 설정정보에 따라 해당 블록의 야드 작업 및 장비를 대상으로 스케줄링 후, 장비에 작업 오더를 지시하기 위한 후보작업으로 조합을 생성하여 시뮬레이션 평가를 행하게 되는 단계; 및 (F) 시스템 사용자 단말이, 시뮬레이션을 통해 도출된 최적의 작업 스케줄링 결과를 조회 및 분석하여 이후 스케줄링 전략 설정시 참고하도록 피드백 및 후속조치를 행하게 되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법{A method for scheduling works of yardcranes in container terminal using a simulation-based algorithm}
본 발명은 컨테이너 터미널 내 블록에서 다수의 야드작업을 처리하는 야드 크레인의 효율적인 운영을 위한 작업 스케줄링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 터미널 내에서 야드 크레인의 효율적인 운영을 위해 대상 작업과 후보 장비를 대상으로 장비 할당과 작업 실행순서 최적화를 하되, 사용자가 설정한 전략 설정 및 장비 간의 간섭, 제약조건 등을 고려하여 입력 데이터인 작업과 장비 정보를 가지고 수행된 시뮬레이션 수행 결과를 기반으로 탐색기법을 통해 출력데이터를 도출해 내기 위한 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 항만물류에 사용되는 컨테이너 터미널은 컨테이너에 대한 하역 및 적재, 컨테이너의 보관, 외부의 컨테이너 반출입 등의 역할을 한다.
예를 들어, 이러한 컨테이너 터미널은, 도 1에 도시된 바와 같이, 선박이 정박하는 위치에 복수개의 안벽 크레인(Quay crane: QC)들이 배치되고, 양하 및 적하될 컨테이너들이 적재된 야드 블록(Yard block: yb)에 복수개의 야드 크레인(Yard Crand: YC)들이 배치되되, 선박에서의 컨테이너 양하 및 적하 작업은 안벽 크레인(QC)에 의해 수행되고, 야드 블록(yb)에서 컨테이너를 취급하는 작업은 야드 크레인(YC)에 의해 수행되어 야드트럭(Yard truck: YT)을 통해 운송될 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 이러한 컨테이너 터미널에서는 컨테이너에 대한 관리효율을 극대화하기 위해 터미널 운영 시스템(Terminal Operating System: TOS)을 사용하고 있다.
상기 컨테이너 터미널 내의 터미널 운영시스템은 터미널로 반입예정인 선박으로부터 컨테이너에 대한 정보를 받고, 모든 컨테이너가 정확한 시간에 제 위치로 이동될 수 있도록 컨테이너 하역 장비와 운반 장비의 본선작업 계획을 수립하고 개별 하역 장비에 작업 지시를 전달하는 등의 컨테이너의 작업흐름을 관리하기 위한 시스템이다.
일예로서, 제1 종래기술에 따른 컨테이너의 양하 및 적하 효율성을 향상시키기 위한 컨테이너 터미널 운영 시스템의 제어방법이 대한민국 특허등록 제10-0791123호에 개시되어 있다.
상기 제1 종래기술에 따른 터미널 운영 시스템의 제어방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선박으로부터 컨테이너를 하역하여 HSS(High Stacking System) 내부 셀에 저장하는 경우(S100)에는, 크레인을 이용하여 해당 컨테이너를 고단적재 시스템의 대차에 이송하고(S101), 대상 컨테이너를 고단적재 시스템의 승강기에 이송한 후(103), 셀 구조에 따른 작업규칙에 기초하여 대상 컨테이너를 저장(S105)하는 한편, HSS 내부 셀에 저장된 컨테이너를 회수하는 경우(S111)에는, HSS 내부 셀 구조에 따른 작업 규칙에 기초하여 대상 컨테이너를 회수하고(S112), HSS 내부의 셀 구조에 따라 재작업이 필요한 경우(S113)에는 해당 작업 규칙에 기초하여 특정 컨테이너를 재작업한 후(S115), 대상 컨테이너를 회수하여 HSS 외부로 이송하는 단계(S117)를 수행하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 제1 종래기술은 컨테이너 터미널을 통해 반입/반출되는 컨테이너에 대한 취급의 효율성을 높이기 위해, 고단적재 시스템을 이용하여 지정된 구간에서 컨테이너를 하역, 적재 및 이송하기 위한 고단적재형 싱글 사이클링 방법을 사용하고 있다.
즉, 상술한 제1 종래기술은 컨테이너 터미널에서 이용되는 복수개의 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)에 대하여 동시에 양적하 작업을 수행하도록 함과 동시에 양적하 작업의 비율이 특정 크레인에 집중되지 않도록 하는 본선작업 계획을 최적으로 산출하는 방법에 대해서는 전혀 제시하고 있지 못하는 문제점이 있었다.
이에, 본 출원인은, 상기의 제1 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 제2 종래기술로서 대한민국 특허등록 제10-1679826호 (컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법) 를 제안한 바 있다.
상기 제2 종래기술의 방법은, 본선작업 계획을 통하여, 컨테이너 터미널 내에 배치된 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)와 같은 복수개의 장비에 대하여 동시에 양적하 작업을 수행하도록 함과 동시에 양적하 작업의 비율이 특정 장비에 집중되지 않도록 하여, 야드트럭의 공차 주행거리를 최소화함과 동시에 사용률을 최대화할 수 있는 더블 사이클링 발생 확률을 증가시킬 수 있도록, 복수개의 모선에 대한 각각의 안벽 크레인의 양하 및 적하에 관한 본선작업 계획을 실행, 비교 및 평가할 수 있는 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법을 제공하는 것이다.
즉, 상기 제2 종래기술은 복수의 선박에 대한 본선작업 계획의 비교 및 평가를 위해, 각 모선별 본선작업 계획 프로그램의 설계 담당자가 수립한 작업계획 정보를 한 화면에서, 모니터링 및 대상후보 조회 등의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 컨테이너 터미널 내의 복수 장비에 대하여 더블 사이클링의 발생 확률을 높일 수 있는 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법을 제공하는 것이다.
상기 제2 종래기술에 대하여, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 좀 더 상술한다.
상기 제2 종래기술에서의 터미널 운영서버(200)는, 컨테이너 터미널 운영에 필요한 본선작업 계획 및 야드운용 계획 수립, 터미널 내 양하 및 적하와 관련된 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)에 대한 운영 계획을 디스플레이함과 동시에 작업흐름에 따라 수행되도록 하는 단말기로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(210), 데이터베이스(220, DB), 입력부(230), 본선작업 계획 프로그램(240), 신호전송부(250), 디스플레이부(260) 및 제어부(270)로 구성된다.
여기서, 상기 인터페이스부(210)는 네트워크를 통해 복수개의 선박 단말기와 데이터 송수신시 요구되는 다수의 통신 프로토콜을 지원하여 정보를 교환하기 위한 게이트웨이이다.
상기 데이터베이스(220, DB)는 복수개의 선박 단말기로부터 수신되는 양하 및 적하에 따른 접안 위치, 컨테이너의 종류와 속성, 작업 예정시간 정보 및 사용자를 통해 설계되는 본선작업 계획 프로그램을 저장할 뿐만 아니라 상기 터미널 운영서버(200)를 운영하기 위한 OS 정보를 저장한다.
상기 입력부(230)는 사용자를 통해 수립되는 컨테이너 터미널의 본선작업 계획에 따른 소스코드 및 작업흐름 데이터를 입력하거나 컨테이너의 양하 및 적하에 따른 정보를 조회 및 선택하기 위한 키보드, 마우스 및 터치패드와 같은 수단이다.
상기 본선작업 계획 프로그램(240)은 선박의 정박 시간 및 위치에 따라 양적하 작업에 투입할 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)의 대수를 결정하고, 각 크레인 및 야드트럭 별로 양적하 계획을 작성한 후, 작업할 컨테이너의 순서정보를 미리 결정하여, 야드트럭의 공차 주행거리를 최소화함과 동시에 사용률을 최대화할 수 있는 더블 사이클링 발생 확률을 증가시킬 수 있도록, 각각의 기능을 수행하는 모듈들로 구성된 프로그램이다.
상기 신호전송부(250)는 터미널 운영서버(200)의 본선작업 계획 프로그램(240)에 따라 컨테이너 터미널 내에 구비되는 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)과 같은 복수개의 장비들을 제어할 수 있는 신호를 각각의 장비에 전송한다.
상기 디스플레이부(260)는 본선작업 계획 프로그램(240)의 구동에 따라 제공되는 차트 및 그래프를 출력함과 동시에, 사용자로부터 입력부(210)의 조작에 따른 작업흐름 정보를 선택할 수 있도록 하기 위한 CRT, TDP 및 LCD 모니터와 같은 수단이다.
상기 제어부(270)는 인터페이스부(210), 데이터베이스(220, DB), 입력부(230), 본선작업 계획 프로그램(240), 신호전송부(250) 및 디스플레이부(260)를 제어하여, 컨테이너 터미널 운용에 필요한 각종 장비들에 대한 본선작업 계획이 수행될 수 있도록 하는 CPU(Centrul processing unit)이다.
한편, 상술한 본선작업 계획 프로그램(240)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 모선접안 계획 조회모듈(240a), 안벽 크레인(QC) 정보 수집모듈(240b), 정렬 모듈(240c), 스케쥴 박스 생성모듈(240d), 모선정보 검색 및 선택모듈(240e), 작업목록 생성모듈(240f), 작업시간 산정모듈(240g), 양적하 물량 계산모듈(240h), 안벽 크레인(QC) 스케쥴 화면 생성모듈(240i), 더블 사이클링 예상비율 계산모듈(240j)로 구성된다.
구체적으로, 상기 모선접안 계획 조회모듈(240a)은 복수개의 선박 단말기로부터 전달되어 데이터베이스(220)에 저장된 양적하에 따른 접안 위치, 컨테이너 종류와 속성 및 작업 예정시간 정보 등을 포함하는 모선 접안계획을 사용자가 조회할 수 있도록 지원한다.
상기 안벽 크레인(QC) 정보 수집모듈(240b)은 모선 접안계획에 따라 각 선박에 할당된 안벽 크레인의 개수 정보 또는 유휴 정보 등을 수집할 수 있도록 지원한다.
상기 정렬 모듈(240c)은 접안 선박의 예상 접안시간에 따라 안벽 크레인을 정렬하거나, 접안 선박에 따른 접안위치를 정렬하거나, 모선 별 양적하 작업시간에 따른 작업시작 시점을 정렬할 수 있도록 지원한다.
상기 스케쥴 박스 생성모듈(240d)은 상기 정렬 모듈(240)의 수행에 따라 모선 접안계획에 대응하는 시간 및 위치정보를 기초로 하여 양적하 작업흐름에 대한 스케쥴 박스를 생성할 수 있도록 지원한다.
상기 모선정보 검색 및 선택모듈(240e)은, 상기 스케쥴 박스 생성모듈(240d)의 구동에 따라 생성된 스케쥴 박스에 형성된 접안계획 조회화면을 통해서 복수개의 모선정보를 검색하고, 인접한 두 개 이상의 비교대상 모선정보를 선택할 수 있도록 지원한다.
이어서, 상기 작업목록 생성모듈(240f)은 상기 모선정보 검색 및 선택모듈(240e)의 구동에 따라 선택된 비교대상 모선정보에 따른 작업흐름 순서대로 작업 목록을 생성할 수 있도록 지원한다.
상기 작업시간 산정모듈(240g)은 컨테이너의 속성 및 안벽 크레인의 생산성 등의 조합을 통해 각 컨테이너의 양하 및 적하에 따른 작업시간을 계산할 수 있도록 지원한다.
상기 양적하 물량 계산모듈(240h)은 각 모선의 컨테이너에 대하여 안벽 크레인 및 야드트럭에 할당되는 양적하 물량을 시간 단위로 계산할 수 있도록 지원한다.
상기 안벽 크레인(QC) 스케쥴 화면 생성모듈(240i)은 컨테이너에 대하여 할당된 안벽 크레인의 작업 스케쥴을 생성하여 디스플레이할 수 있도록 지원한다.
상기 더블 사이클링 예상비율 계산모듈(240j)은 동일 시간대별로 컨테이너의 양적하 비율을 계산하고 더블 사이클링 발생비율을 그래프를 통해 디스플레이할 수 있도록 지원한다.
즉, 상술한 바와 같이 구성된 터미널 운영서버(200)는, 본선작업 계획 프로그램(240)을 구동시켜서 디스플레이되는 화면을 통하여, 각 크레인 및 야드트럭 별로의 양적하 계획을 작성한 후, 양적하 작업에 투입할 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)의 대수를 결정하고, 작업할 컨테이너의 순서 및 시간정보를 미리 결정함으로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 야드트럭의 공차 주행거리를 최소화함과 동시에 사용률을 최대화할 수 있는 더블 사이클링 발생 확률을 최대한으로 증가시킬 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 선박 중의 적어도 하나의 선박에는 두 개 이상의 안벽 크레인(QC)이 할당되어, 각 시간대의 총 3개 이상의 안벽 크레인(QC)의 작업과 그에 대응하는 더블 사이클링 발생비율이 하나의 스케쥴 박스에 시간대 별로 정렬되어 디스플레이되도록 한다.
이하, 상술한 제2 종래기술의 시스템을 통해 이루어지는 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법을 상술한 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6은 제2 종래기술에 따른 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법을 나타내는 순서도이고, 도 7은 제2 종래기술에 적용되는 본선작업 계획 프로그램의 설계를 위한 서브루틴을 나타내는 도면이다.
먼저, 터미널 운영서버(200)는 선박의 접안 위치, 컨테이너 종류와 속성 및 작업 예정시간 정보 등을 포함하는 컨테이너의 양적하 작업 정보를 선사측 및 복수개의 선박에 구비된 선박 단말기로부터 수신한다(S310).
다음에, 터미널 운영서버(200)는 상기 S310 단계에서 수신된 복수개의 양적하 작업 정보를 데이터베이스(220)에 저장한다(S320).
그 다음, 터미널 운영서버(200)는 상기 S310 단계 및 S320 단계를 통해 복수개의 선박 단말기로부터 수신된 컨테이너의 양적하 작업 정보들을 기반으로 하여 본선작업 계획 프로그램(240)을 설계한 후 데이터베이스(220)에 저장한다(S330).
이때, 상기 S330 단계에서는 도 7에 도시된 바와 같은 서브루틴에 따라 본선작업 계획 프로그램을 설계하되, 후술하는 각각의 S3301 단계 내지 S3310 단계는 순서에 상관없이 필요에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.
우선, 상기 터미널 운영서버(200)는 모선접안 계획 조회모듈(240a)을 통해 복수개의 선박 단말기로부터 전달되어 데이터베이스(220)에 저장된 양적하 작업 정보에 따라 모선 접안위치, 컨테이너 종류와 속성 및 작업 예정시간 정보 등을 포함하는 모선 접안계획을 사용자가 조회할 수 있도록 한다(S3301).
다음에, 상기 터미널 운영서버(200)는 안벽 크레인(QC) 정보 수집모듈(240b)을 통해 상기 S3301 단계에서 조회된 모선 접안계획에 따라 각 선박에 할당된 안벽 크레인의 개수 정보 또는 유휴 정보 등을 수집할 수 있도록 한다(S3302).
그 다음, 상기 터미널 운영서버(200)는 정렬 모듈(240c)을 통해 접안 선박의 예상 접안시간에 따라 안벽 크레인을 정렬하고, 접안 선박에 따른 접안위치를 정렬하며, 각 모선 별 양적하 작업시간에 따른 작업시작 시점을 정렬할 수 있도록 한다(S3303).
이후, 상기 터미널 운영서버(200)는 스케쥴 박스 생성모듈(240d)을 통해 상기 S3303 단계의 수행에 따라 모선 접안계획에 대응하는 시간 및 위치정보를 기초로 하여 양적하 작업흐름에 대한 스케쥴 박스를 생성할 수 있도록 한다(S3304).
다음에, 상기 터미널 운영서버(200)는 모선정보 검색 및 선택모듈(240e)을 통해 상기 S3304 단계에서 생성된 스케쥴 박스에 형성된 접안계획 조회화면을 통해서 복수개의 모선정보를 검색하고, 인접한 두 개 이상의 비교대상 모선정보를 선택할 수 있도록 한다(S3305).
그 다음, 상기 터미널 운영서버(200)는 작업목록 생성모듈(240f)을 통해 상기 S3305 단계에서 선택된 비교대상 모선정보에 따른 작업흐름 순서대로 작업 목록을 생성할 수 있도록 한다(S3306).
이후, 상기 터미널 운영서버(200)는 작업시간 산정모듈(240g)을 통해 컨테이너의 속성 및 안벽 크레인의 생산성 등의 조합을 통해 각 컨테이너의 양하 및 적하에 따른 작업시간을 계산할 수 있도록 한다(S3307).
다음에, 상기 터미널 운영서버(200)는 양적하 물량 계산모듈(240h)을 통해 각 모선의 컨테이너에 대하여 안벽 크레인 및 야드트럭에 할당되는 양적하 물량을 시간 단위로 계산할 수 있도록 한다(S3308).
그 다음, 상기 터미널 운영서버(200)는 안벽 크레인(QC) 스케쥴 화면 생성모듈(240i)을 통해 각 컨테이너에 대하여 할당된 안벽 크레인의 작업 스케쥴을 생성하여 디스플레이할 수 있도록 한다(S3309).
그리고, 상기 터미널 운영서버(200)는 더블 사이클링 예상비율 계산모듈(240j)을 통해 동일 시간대별로 컨테이너의 양적하 비율을 계산하고 더블 사이클링 발생비율을 그래프를 통해 디스플레이할 수 있도록 한다(S3310).
한편, 상기 S330 단계 이후, 터미널 운영서버(200)는 상기 S330 단계를 통해 설계된 본선작업 계획 프로그램(240)을 통해 양적하 본선작업 계획 대상의 모선들을 선택하고, 선택된 모선의 양적하 작업 정보를 데이터베이스(220)로부터 조회한다(S340).
다음에, 터미널 운영서버(200)는 본선작업 계획 프로그램(240)을 통해 복수개의 모선에 대한 양적하 작업 계획을 수립하고, 수립된 결과를 데이터베이스(220)에 저장한다(S350).
그 다음, 터미널 운영서버(200)는, 양적하 작업 계획이 수립된 복수개의 선박 정보를 디스플레이부(260)를 통해 표시하고, 관리자에 의한 입력부(210)의 조작에 따라 양적하 작업 계획을 수립할 복수개의 비교대상 선박에 대한 선택신호를 수신한다(S360).
이후, 터미널 운영서버(200)는 상기 S360 단계를 통해 선택된 비교대상 선박에 대한 양적하 작업 계획을 데이터베이스(200)로부터 조회한다(S370).
그 다음, 터미널 운영서버(200)는 본선작업 계획 프로그램(240)을 통해 선택된 비교대상 선박에 대한 시간대별 본선작업 계획정보, 양하 및 적하 물량비율 및 더블 사이클링 발생가능 예상비율 정보를 디스플레이부(260)를 통해 디스플레이한다(S380).
이와 동시에, 터미널 운영서버(200)는 상기 S380 단계에서 선택된 비교대상 선박에 대한 더블 사이클링 발생가능 예상비율 정보를 신호전송부(250)를 통해 양적하 작업 계획에 따라 양적하 작업에 투입될 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)에 각각 전송함으로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 작업할 컨테이너의 양적하 순서정보에 따라 야드트럭의 공차 주행거리를 최소화함과 동시에 사용률을 최대화할 수 있는 더블 사이클링 발생 확률을 증가시킬 수 있도록 한다(S390).
이러한 상기 제2 종래기술에 의하면, 본선작업 계획을 통하여, 컨테이너 터미널 내에 배치된 복수개의 안벽 크레인(QC), 야드 크레인(YC) 및 야드트럭(YT)에 대하여 동시에 양적하 작업을 수행하도록 함과 동시에 양적하 작업의 비율이 특정 장비에 집중되지 않도록 함으로써, 야드트럭의 공차 주행거리를 최소화함과 동시에 사용률을 최대화할 수 있는 더블 사이클링 발생 확률을 증가시킬 수 있다.
아울러, 각 모선 별 계획담당자가 본선작업 계획을 수립하고, 타 모선의 본선계획과 비교한 후, 조정 가능한 대상을 쉽게 검색할 수 있는 장점이 있고, 모선 별 본선작업 계획 시점에 복수 모선에서 인접 안벽 크레인의 양하 및 적하 작업이 동일 시간대에 존재하도록 하여 더블 사이클링의 발생을 높일 수 있는 상황을 본선계획 시점에 고려하여 설계할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수개의 모선에 대하여 양적하 작업이 동시에 수행되되, 각 모선에서도 다수개의 안벽크레인에 의해 양하작업과 적하작업이 동시에 수행되는 경우, 항만 구조로 인하여 야드트럭의 운용에는 더욱 복잡한 배차시스템에 필요한바, 이 경우에는 안벽크레인들과 야드트럭들을 조로 나누어 수행하는 것이 일반적이다.
예들들어, 도 8에 도시된 바와 같이, A조(pool A)에 배정된 제1 안벽 크레인(QC1), 제2 안벽 크레인(QC2) 및 제3 안벽 크레인(QC3)에 대하여 제1 야드트럭(YT1) 내지 제6 야드트럭(YT6)을 배차하고, B조(pool B)에 배정된 제4 안벽 크레인(QC4) 및 제5 안벽 크레인(QC5)에 대하여 제7 야드트럭(YT7) 내지 제10 야드트럭(YT10)을 배차하여, 선박의 컨테이너에 대한 양적하 작업을 수행하고 있다.
그런데, 위와 같은 안벽 크레인(QC) 및 야드트럭(YT)에 대한 일반적인 조별 배정은, 안벽 크레인(QC)의 작업량 및 작업시간에 따른 야드트럭(YT)의 배차 지연 등으로 인하여, 각 안벽 크레인(QC)과 야드트럭(YT) 사이에서 작업 대기 또는 작업 지연이 발생하게 됨에 따라 컨테이너의 양적하 작업에 소요되는 시간 및 비용이 증가하는 등의 비효율적인 문제점이 있다.
따라서, 컨테이너 터미널 내에서 이용되는 장비들 중에, 특히 안벽 크레인(QC) 및 야드트럭(YT)을 효율적으로 운영할 수 있는 양적하 계획에 대한 시스템 개발이 필수적인바, 이를, 도 8 내지 도 9를 참조하여, 제3 종래기술로서 설명한다.
즉, 상기 제3 종래기술은, 컨테이너 터미널 내에서 컨테이너의 양적하 작업에 이용되는 소정의 안벽 크레인(QC) 및 야드트럭(YT)의 작업을 중복으로 배정하여, 컨테이너의 양적하 작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 위한 컨테이너 터미널 내 장비들의 중복 배정 시스템을 제공하는 것으로, 컨테이너 터미널 내에 복수개 배정된 안벽 크레인(QC)에 대한 야드트럭(YT)의 배차를 탄력적으로 운영할 수 있도록, 소정의 안벽 크레인(QC)에 배차되는 야드트럭(YT)을 상호 지정하고, 개별 안벽 크레인(QC)의 양적하 작업 속도에 따라 소정의 야드트럭(YT)이 필요한 장소 및 시간에 배차되도록 하는 것이다.
도 8은 상기 제3 종래기술에 따른 컨테이너 터미널 내 장비들의 중복 배정 시스템을 통해 이루어지는 작업의 일예를 나타내는 도면이다.
즉, A조(pool A)에 복수개의 안벽 크레인(QC) 및 복수개의 야드트럭(YT)이 배정되어 있고, B조(pool B)에 복수개의 안벽 크레인(QC) 및 복수개의 야드트럭(YT)이 배정되어 있는 경우, 예를 들어 A조(pool A)의 제3 안벽 크레인(QC3)이 작업 대기중이면, 사용자는 제3 안벽 크레인(QC3) 측 단말기를 통해 작업 대기 정보를 장비 운영서버(200)에 전송한다.
그러면, 장비 운영서버(200)는 제3 안벽 크레인(QC3) 측 단말기를 통해 수신한 작업 대기 정보에 따라 양적하 계획을 수정함과 동시에, 상기 제3 안벽 크레인(QC3) 측 단말기에 B조(pool B)에서 중복으로 작업이 진행될 수 있도록 하는 신호를 전송하여, 상기 제3 안벽 크레인(QC3)이 A조(pool A) 및 B조(pool B)에서 중복으로 배정되어 작업할 수 있도록 하고, 상기 A조(pool A) 및 B조(pool B)에 배차된 야드트럭(YT)도 상기 제3 안벽 크레인(QC3)에 대하여 중복으로 배차될 수 있도록 한다.
예를 들어, 상기 A조(pool A) 및 B조(pool B)에 중복 배정된 제3 안벽 크레인(QC3)에 대한 양적하 계획 정보는 도 9에 도시된 바와 같다.
즉, 작업 대기 중인 제3 안벽 크레인(QC3)을 중복으로 배정함으로써, A조(pool A)에 배정된 제1 안벽 크레인(QC1) 및 제2 안벽 크레인(QC2)에 대해서는 제1 야드트럭(YT1) 내지 제6 야드트럭(YT6)이 배차되게 하고, B조(pool B)에 배정된 제4 안벽 크레인(QC4) 및 제5 안벽 크레인(QC5)에 대해서는 제7 야드트럭(YT7) 내지 제10 야드트럭(YT10)이 배차되게 하며, 중복 배정된 제3 안벽 크레인(QC3)에 대해서는 제1 야드트럭(YT1) 내지 제10 야드트럭(YT10)이 모두 배차되게 할 수 있다.
이상의 종래기술들은 나름대로 특징을 갖고 있기는 하지만, 그럼에도 불구하고, 상기 제1 종래기술 내지 제3 종래기술 공히, 배차 전략을 세울 때에, 모든 야드트럭 풀에 대하여 전역 설정의 배차 전략을 포괄적으로 적용하여 배차트럭 배차에 운용하므로 (도 10 참조), 어떤 야드트럭 풀에 대해서는 적합하지만, 다른 야드트럭 풀에 대해서는 적합하지 않는 경우가 생기며, 또한 일률적인 기준을 적용하여 배차기준에 대한 평가가 이루어지게 되는 경우, 현실적으로 맞지 않는 평가가 될 수 있어 효율적이지 못할 수가 있다.
특히, 컨테이너 터미널에서 컨테이너 또는 화물 취급에 대한 생산성과 효율성을 극대화하기 위해 사용되는 TOS(Terminal Operating System)가 있는바, 컨테이너 터미널의 블록에서는 업무 프로세스에 따라 여러 형태의 야드작업이 존재하고, 터미널의 운영 상황에 따라 우선적으로 처리해야 하는 작업이 있으며, 또한 해당 블록의 전체적인 생산성도 고려되어야 한다. 일반적으로 본선을 위한 야드작업(적하, 양하)이 다른 야드작업(반입, 반출, 이적 작업 등)들 보다는 우선순위를 높여서 처리되어야 하며, 또한 그 뿐만 아니라 트럭이나 작업의 대기시간도 고려하여 야드 크레인별로 할당되어야 할 작업과 순서가 결정되어야 한다. 그리고 야드 상황은 블록별로 상이할 수 있기 때문에 작업 스케줄링을 위한 평가 가중치를 블록별로 다르게 적용할 수 있어야 한다. 그러나, 종래기술들은 이러한 사항을 충분히 반영하지 못하고 있다.
대한민국 특허등록 제10-0791123호(명칭 : 고단적재 시스템을 이용한 컨테이너터미널 시스템의 제어방법) 대한민국 특허등록 제10-1679826호(명칭 : 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법) 대한민국 특허출원 제10-2014-0184256호(명칭 : 컨테이너 터미널 내 장비들의 중복 배정 시스템)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 컨테이너 터미널의 블록에서 업무 프로세스에 따라 여러 형태의 야드작업을 터미널의 운영 상황에 따라 우선순위 및 해당 블록의 전체적인 생산성은 물론 대기시간까지도 고려하여, 가장 효율적인 작업 스케줄링을 행하기 위한 것이다.
더욱이, 본 발명은 N개의 후보 작업과 M개의 야드 크레인을 대상으로 수많은 조합을 생성하고, 유효한 조합만을 도출하여 시뮬레이션 기법을 활용하여, 각 작업의 예상 진행시각을 계산하여 평가하는 기술을 적용하고자 한다.
일례로, 야드 크레인의 작업 스케줄링 최적화를 위한 평가 기준으로 작업의 서비스 지연시간 최소화 또는 야드 크레인의 이동시간(거리) 최소화가 있는데, 이 2가지 항목에 대한 중요도 비율을 작업타입별로 평가전략을 설정할 수 있도록 한다.
그리하여, 사용자가 설정한 평가기준에 의해 시스템이 스케줄링한 결과에 따라, 현재 대기 중인 작업들이 어떤 장비에 의해서 어떤 순서로 진행될 건지 사용자가 확인할 수 있도록 하여, 작업 진행 예측 및 이후 평가전략 설정에 도움을 주고자 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 발명에 따른, 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법은, 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법으로서, (A) 시스템 사용자 단말(100)이, 여러가지 야드 작업(양하/적하, 구입/구출, 반입/반출, 이적, 등)에 대한 스케줄링 전략을 수립 및 등록하는 단계(S1201); (B) 상기 시스템 사용자 단말(100)이, 각 블록의 야드 상황에 따라 적합한 스케줄링 전략을 매핑시키는 단계(S1202); (C) 터미널 운영시스템(200)의 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)이, 해당 블록에 설정된 스케줄링 전략의 설정정보를 데이터베이스(220)로부터 조회하는 단계(S1203); (D) 상기 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)이, 터미널에 계획된 야드작업(양하/적하, 반입/반출, 등) 정보를 확인하는 단계(S1204); (E) 상기 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)이, 데이터베이스에서 조회된 매핑된 스케줄링 전략 설정정보에 따라 해당 블록의 야드 작업 및 장비를 대상으로 스케줄링 후, 상기 장비에 작업 오더를 지시하기 위한 후보작업으로 조합을 생성하여 시뮬레이션 평가를 행하게 되는 단계(S1205); 및 (F) 상기 시스템 사용자 단말(100)이, 시뮬레이션을 통해 도출된 최적의 작업 스케줄링 결과를 조회 및 분석하여 이후 스케줄링 전략 설정시 참고하도록 피드백 및 후속조치를 행하게 되는 단계(S1206); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 시스템 사용자 단말(100)이, 각 블록마다 상이한 중요도(양적하 우선 및 반출입 우선, 등)를 적용하여 각 블록마다의 고유한 스케줄링 전략을 실시간으로 수립하되, N개의 후보 작업과 M개의 야드 크레인을 대상으로 복수개의 조합을 생성하고 시뮬레이션 기법을 활용하여, 각 작업의 예상 진행시각을 계산하여 평가하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 (E) 단계에서의 시뮬레이션 평가는, (E1) 서비스완료 예상 시각(EET)에서 서비스 요구 시각(SRT)을 감산한 서비스 지연 시간 ELT (= EET - SRT) 을 계산하는 단계(S1701)와, (E2) 상기 (E1) 단계 후, 서비스지연 허용시간(ALT)이 양이고 예상 도착지연시간(ELT)이 상기 서비스지연 허용시간(ALT) 이하인지 여부를 판단하게 되는 단계(S1702)와, (E3) 상기 (E2) 단계에서의 판단 결과, 'Yes'이면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 제로(=0)로 설정하는 단계(S1703)와, (E4) 상기 (E2) 단계의 판단 결과, 'No'이면, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 큰지 여부를 판단하는 단계(S1704)와, (E5) 상기 (E4) 단계의 판단 결과, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 크면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 서비스 지연 시간(ELT)과 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(PS) 및 서비스 지연에 대한 긴급 중요도(WH)의 곱으로 설정하는 단계(S1705)와, (E6) 상기 (E4) 단계의 판단 결과, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 크지 않으면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 서비스 지연 시간(ELT)과 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(PS) 및 도착지연에 대한 일반 중요도(WN)의 곱으로 설정하는 단계(S1707) 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 (E) 단계에서의 배차 결과 분석은, (E11) 크레인이동 예상시간(EMT)이 크레인이동 허용시간(ATT) 이하인지 여부를 판단하는 단계(S1801)와, (E12) 상기 (E11) 단계의 판단 결과, 'Yes'이면, 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)을 제로(=0)로 설정하는 단계(S1802)와, (E13) 상기 (E11) 단계의 판단 결과, 'No'이면, 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)을 크레인이동 예상시간(EMT)과 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)의 곱으로 설정하는 단계(S1803) 를 더 포함하며, 평가결과의 총 벌점(TT)은, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)에 그에 대한 가중치(RS)를 곱한 값과 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)에 그에 대한 가중치(RD)를 곱한 값의 합으로 정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 따르면, 야드 크레인의 운영 최적화를 위한 2가지 인자(크레인이동시간(혹은 이동거리) 및 서비스 지연시간)에 대한 중요도를 사용자의 설정에 따라 실시간 변경하여 적용할 수 있고, 사용자가 복수개의 스케줄링 전략을 등록 관리하여 각 블록별 야드 상황에 따라 실시간으로 스케줄링 전략을 쉽게 변경할 수 있는 이점이 있으며, 특정 블록의 야드작업 진행상황에 적합한 스케줄링 전략을 개별적으로 적용할 수 있음에 따라, 보다 유연성 있는 터미널 운영이 가능할뿐더러, 단순히 다음 작업만을 고려하는 것이 아니라, 여러가지 상황과 변수를 고려한 촤적의 스케줄링이 가능하다.
한편, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점들은 이하의 설명을 통해 더욱 명확히 될 것이다.
도 1은 일반적인 컨테이너 터미널의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 제1 종래기술에 따른 컨테이너 터미널 운영 시스템의 제어방법의 일예를 설명하기 위한 순서도.
도 3은 제2 종래기술에 적용되는 터미널 운영서버의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 제2 종래기술에 적용되는 본선작업 계획 프로그램의 구성을 나타내는 도면.
도 5는 제2 종래기술에 적용되는 본선작업 계획 프로그램의 결과에 따라 수행되는 더블 사이클링의 일예를 나타내는 도면.
도 6은 제2 종래기술에 따른 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법을 나타내는 순서도.
도 7은 제2 종래기술에 적용되는 본선작업 계획 프로그램의 설계를 위한 서브루틴 순서도.
도 8은 제3 종래기술에 따른 컨테이너 터미널 내 장비들의 중복 배정 시스템을 통해 이루어지는 작업의 일예를 나타내는 도면.
도 9는 제3 종래기술에 따라 중복 배정된 안벽 크레인(QC)에 대한 야드트럭(YT)의 배차 조정 결과를 설명하는 도면.
도 10은 종래의 모든 야드트럭 풀에 대하여 일률적인 배차 전략을 적용하는 경우를 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법을 특정 블록에 적용하는 경우를 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법의 흐름도.
도 13은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 복수개의 스케줄링 전략을 등록 및 관리하는 화면의 일예.
도 14는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 각 블록별로 스케줄링 전략을 관리하는 화면의 일예.
도 15는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 각 블록의 야드작업 상황에 맞게 다른 스케줄링 전략을 개별적으로 적용하여 운용하는 실예를 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 스케줄링 전략에 따라 야드 크레인과 후보 작업간의 조합을 시뮬레이션 평가한 결과에 대해 조회할 수 있는 화면의 일예.
도 17은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 따라 설정된 조합의 평가방법 중, 서비스 지연시간에 대한 평가방식을 설명하는 흐름도.
도 18은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 따라 설정된 조합의 평가방법 중, 크레인이동시간에 대한 평가방식을 설명하는 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법을 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 발명이 적용되는 컨테이너 터미널에서의 각종 장비의 기본 개념 및 용어에 대하여 약술한다.
'터미널 운영 시스템 (Terminal Operation System)'은, 컨테이너 터미널 운영에 필요한 본선작업 및 야드운용에 대한 계획을 수립하고, 터미널 장비의 작업지시 및 완료를 보고하며, 작업 관제 및 통제 등 컨테이너 터미널의 전반적인 운영을 위한 시스템이다.
'블록(Block)'은, 컨테이너를 일정한 공간에 장치하여 관리하는 단위 영역을 말하며, 터미널 야드에는 다수의 블록이 존재하는바, 장치되어 있는 각 컨테이너는 블록을 포함한 세부 위치정보(Block-Bay-Row-Tier)를 가지고 있다.
'야드트럭(YT: Yard Truck)'은, 터미널 내부에서 하역장비와의 상/하차 작업을 통해 컨테이너 이송을 담당하는 운송장비이다.
'외부트럭(RT: Road Truck)'은, 컨테이너를 터미널 안으로 반입하거나 터미널로부터 외부로 반출하기 위해 터미널에 방문하는 외부트럭이다.
'야드 크레인(Yard Crane)'은, 블록에 장치되어 있는 컨테이너를 트럭에 상하차 작업을 하거나 동일 블록 내에서 컨테이너를 다른 위치로 옮기는 작업을 수행하는 장비이다.
'상차'란, 컨테이너를 트럭 샤시에 싣는 작업이다.
'하차'란, 트럭 샤시에 실려있는 컨테이너를 내리는 작업이다.
'야드작업(Yard Job)'은, 야드 내 컨테이너를 크레인 장비를 통해 취급하기 위한 작업 정보로서 아래와 같은 여러 가지 작업으로 구분되어진다.
(1) 양하 : 선박에 실려 있는 컨테이너가 야드트럭에 상차 이후 지정된 블록에 장치하기 위해 하차하는 작업.
(2) 적하 : 선박에 싣기 위해 블록에 장치되어 있는 컨테이너를 야드트럭에 상차하는 작업.
(3) 구출 : 특정 컨테이너를 다른 블록으로 이송하기 위해 야드트럭에 상차하는 작업.
(4) 구입 : 다른 블록에서 야드트럭에 상차되어 이송되어온 컨테이너를 장치하기 위해 하차하는 작업.
(5) 반출 : 터미널 밖으로 나갈 컨테이너를 외부트럭에 상차하는 작업.
(6) 반입 : 터미널로 들어온 컨테이너를 장치하기 위해 하차하는 작업.
(7) 이적 : 야드 트럭 없이 동일 블록 내에서 장치되어 있는 특정 컨테이너를 다른 위치로 옮기는 작업.
본 발명에서의 야드 크레인의 작업 스케줄링 최적화를 위한 평가 기준으로, 작업의 서비스 지연시간 최소화 또는 야드 크레인의 이동시간(거리) 최소화가 있는데, 이 2가지 항목에 대한 중요도 비율을 작업타입별로 평가전략을 설정할 수 있도록 한다.
아울러, 위에서 사용자가 설정한 평가기준에 의해, 시스템이 스케줄링한 결과에 따라, 현재 대기 중인 작업들이 어떤 장비에 의해서 어떤 순서로 진행될 건지 사용자가 확인할 수 있도록 하여, 작업 진행 예측 및 이후 평가전략 설정에 도움을 주고자 한다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법의 기본 개념 및 본 발명이 적용되는 시스템을, 도 11 내지 도 12를 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법을 특정 블록에 적용하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 12에서는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법을 행하기 위한 시스템 구성을 보여주고 있다.
먼저, 기존에는 야드 크레인의 작업 스케줄링에 사용되는 평가 전략이 전역설정으로 관리되고 있어 모든 블록에 포괄적으로 적용됨으로써, 각 블록의 야드 상황에 맞게 다양한 스케줄링 전략을 수립하여 개별적으로 적용하는 것이 불가능하였고, 기존의 야드 크레인 작업 스케줄링 방법은 단말기에 표시되는 작업정보로 크레인 기사의 판단에 의해 결정되거나, 시스템에서 작업순서를 지시해 주는 방법 역시 작업의 우선순위, 대기시간 등을 고려한 예측이 아닌 단순히 해당 장비 관점에서 다음 작업을 선정하고 있어, 해당 블록의 전체적인 작업 진행 상황을 충분히 고려하지 못하였다.
그러나, 본 발명은, 컨테이너 터미널의 블록에서 업무 프로세스에 따라 여러 형태의 야드작업을 터미널의 운영 상황에 따라 우선순위 및 해당 블록의 전체적인 생산성은 물론 대기시간까지도 고려하여, 가장 효율적인 작업 스케줄링을 행할 수 있으며, 더욱이, 본 발명은 N개의 후보 작업과 M개의 야드 크레인을 대상으로 수많은 조합을 생성하고, 유효한 조합만을 도출하여 시뮬레이션 기법을 활용하여, 각 작업의 예상 진행시각을 계산하여 평가하는 것이 가능하다.
일례로, 야드 크레인의 작업 스케줄링 최적화를 위한 평가 기준으로 작업의 서비스 지연시간 최소화 또는 야드 크레인의 이동시간(거리) 최소화가 있는데, 이 2가지 항목에 대한 중요도 비율을 작업타입별로 평가전략을 설정할 수 있으며, 그리하여, 사용자가 설정한 평가기준에 의해 시스템이 스케줄링한 결과에 따라, 현재 대기 중인 작업들이 어떤 장비에 의해서 어떤 순서로 진행될 건지 사용자가 확인할 수 있도록 하여, 작업 진행 예측 및 이후 평가전략 설정에 도움을 줄 수 있다.
즉, 도 11 및 도 12에서 보는 바와 같이, 컨테이너 터미널 내에는 컨테이너 또는 화물 취급에 대한 생산성과 효율성을 극대화하기 위해 사용되는 TOS(Terminal Operating System)(200)가 있고, TOS의 서브 시스템 중 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)은, 데이터베이스(220)를 참조하여, 야드 통제실과 같은 시스템 사용자(100)로부터의 작업 지시에 따라, 컨테이너 터미널 운영에 필요한 본선작업 및 야드운용에 대한 계획을 수립하고, 터미널 장비의 작업지시 및 완료를 보고하며, 작업 관제 및 통제 등 컨테이너 터미널의 전반적인 운영을 행하게 된다.
한편, 컨테이너 터미널 야드에는 일정 단위 영역으로서 다수의 블록이 존재하는바, 각 블록의 내측(도 11의 상측)에는 야드트럭이 진입하여 양하/적하 또는 구입/구출을 행하는가 하면, 외측(도 11의 하측)에는 외부트럭이 진입하여 반입/반출을 행하게 된다. 그리고 양측 사이에는 야드 크레인(Yard Crane)이, 블록에 장치되어 있는 컨테이너를 트럭에 상차/하차 작업을 하거나 동일 블록 내에서 컨테이너를 다른 위치로 옮기는 이적 작업을 수행하게 된다.
이때, 시스템 사용자 단말(100)은, 다양한 스케줄링 전략을 설정할 수 있고, 복수개의 블록을 대상으로 각각 개별적인 스케줄링 전략을 적용할 수 있도록 시스템을 설정하는 방법을 제공하는바, 이를 위해서는, 각 블록별로 운영될 장비와 장비별 작업영역 설정이 데이터베이스(220)에 등록되어 있어야 한다. 즉, 시스템 사용자 단말(100)이 원하는 스케줄링 전략을 수립하고 등록할 수 있는 기능을 시스템(200)이 제공하는바, 시스템 사용자 단말(100)은, 사전에 등록된 스케줄링 전략 중 하나를 선택하여 각 블록에 매핑할 수 있어야 하며, 설정된 스케줄링 전략에 의해 시스템이 시뮬레이션한 결과를 조회할 수 있어야 한다.
한편, 이하에서는 상술한 바와 같이 구성된 시스템을 통해 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법을 상술한 도 12 내지 도 18을 참조하여 설명한다.
다시, 도 12는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법의 흐름도를 보여주고 있다.
도 13은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 복수개의 스케줄링 전략을 등록 및 관리하는 화면의 일예이고, 도 14는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 각 블록별로 스케줄링 전략을 관리하는 화면의 일예이며, 도 15는 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 각 블록의 야드작업 상황에 맞게 다른 스케줄링 전략을 개별적으로 적용하여 운용하는 실예를 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법 중, 스케줄링 전략에 따라 야드 크레인과 후보 작업간의 조합을 시뮬레이션 평가한 결과에 대해 조회할 수 있는 화면의 일예이고, 도 17은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 따라 설정된 조합의 평가방법 중, 서비스 지연시간에 대한 평가방식을 설명하는 흐름도이며, 도 18은 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 따라 설정된 조합의 평가방법 중, 크레인이동시간에 대한 평가방식을 설명하는 흐름도이다.
먼저, 도 12를 참조하면, (A) 시스템 사용자 단말(100)은, 여러가지 야드 작업(양하/적하, 구입/구출, 반입/반출, 이적, 등)에 대한 스케줄링 전략을 수립 및 등록하고(S1201), (B) 각 블록의 야드 상황에 따라 적합한 스케줄링 전략을 매핑시킨다(S1202).
(C) 한편, 상기 터미널 운영시스템(200)의 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)은, 해당 블록에 설정된 스케줄링 전략의 설정정보를 데이터베이스(220)로부터 조회하고(S1203), (D) 터미널에 계획된 야드작업(양하/적하, 반입/반출, 등) 정보를 확인하며(S1204), (E) 데이터베이스에서 조회된 매핑된 스케줄링 전략 설정정보에 따라 해당 블록의 야드 작업 및 장비(야드 크레인)를 대상으로 스케줄링 후, 장비(야드 크레인)에 작업 오더를 지시하기 위한 후보작업으로 조합을 생성하여 시뮬레이션 평가를 행하게 된다(S1205).
마지막으로, (F) 상기 시스템 사용자 단말(100)은, 시뮬레이션을 통해 도출된 최적의 작업 스케줄링 결과를 조회 및 분석하여 이후 스케줄링 전략 설정시 참고하도록 피드백 및 후속조치를 행하게 된다(S1206).
시스템 사용자 단말(100)은, 여러개의 템플릿을 작성해 둘 수 있는바, 도 13은 그 중의 하나의 템플릿을 예시하는 것으로, 일례로 "Default" 라는 템플릿의 경우, 적하(VO) 및 양하(VI)를 어떤 조건으로 작업할 것인지, 또 구입(GI)/구출(GO), 반입(YI)/반출(YO) 및 이적(YY)은 어떻게 작업할 것인지에 대한 작업 스케줄링이다.
즉, 시스템 사용자 단말(100)은, 도 13에서 보는 바와 같이, "템플릿 ID" 창(1301)에서 템플릿 ID를 입력하고, 계속해서 야드 작업 조건 입력창(1302)에서 해당 야드 작업에 대한 스케줄링 전략을 수립하고 혹은 각 인자의 설정값을 조정하여 원하는 스케줄링 전략을 시스템(100)에 등록해 둘 수 있다.
아울러, 도 14의 전체 스케줄링 전략 관리화면에서, 템플릿 ID 칼럼(1401)에서, 특정 블록(여기서는 일례로 "1A" 블록)의 템플릿을 선택하여, 해당 블록의 스케줄링 전략 선택창(1402)을 활성화한 후, 각 블록에 대한 전략을 상이하게 지정할 수 있다. 예를들어, 블록 "1A"에서는 '양적하 우선'으로 전략을 설정하지만, 블록 "2B"에서는 '반출입 우선'으로 전략을 상이하게 지정할 수 있는 것이다.
예전에는 모든 블록에 대한 전략을 일괄적으로 정해야 했으므로, 블록마다 상이한 사정을 감안하지 못하였으나, 본 발명에서는 각 블록마다 상이하게 전략을 지정할 수 있으므로, 블록별 스케줄링 전략 관리가 실시간으로 가능하여 보다 효율적인 스케줄링이 가능하다.
도 15의 (a)는, 블록 "1A"에 대하여, '양적하 우선'으로 스케줄링 전략을 수립하여, 선박에 대한 양하 및 적하 작업이 다른 야드 작업에 비해 우선적으로 수행되도록 하는 '스케줄링 전략 설정 #1'의 예시를 나타내며, 일예로 선박에 가까운 위치의 블록이라면 상기 '스케줄링 전략 설정 #1'의 방식이 적당할 것인바, 이에 야드 크레인은 야드트럭(YT: Yard Truck)에 대한 상/하차 작업이 여타 작업에 비해 우선적으로 수행되도록 한다.
반면, 도 15의 (b)는, 블록 "2B"에 대하여, '반출입 우선'으로 스케줄링 전략을 수립하여, 외부 트럭에 대한 반입 및 반출 작업이 다른 야드 작업에 비해 우선적으로 수행되도록 하는 '스케줄링 전략 설정 #2'의 예시를 나타내며, 일예로 최외측에 가까운 위치의 블록이라면 상기 '스케줄링 전략 설정 #2'의 방식이 적당할 것인바, 이에 야드 크레인은 외부트럭(RT: Road Truck)에 대한 상/하차 작업이 여타 작업에 비해 우선적으로 수행되도록 한다.
이제, 도 17 및 도 18을 참조하여, 설정된 배차전략에 따라 조합의 평가방법에 대하여 설명한다.
배차전략 설정값과 관련된 각종 파라미터의 정의는 다음과 같다.
RS : 서비스 지연시간에 대한 가중치 (0.0~1.0)
RD : 크레인이동시간에 대한 가중치 (0.0~1.0)
이때, RS + RD = 1.0 이다.
WN : 서비스 지연에 대한 일반 중요도 (1~20)
WH : 서비스 지연에 대한 긴급 중요도 (1~20)
TTH : 긴급작업 판단 기준의 임계값 (초)
ALT : 서비스지연 허용시간 (초)
ATT : 크레인이동 허용시간 (초)
PS : 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(1초 당)
TD : 크레인이동시간에 대한 평가벌점(1초 당)
SRT : 서비스 요구 시각 (작업정보 기준)
EMT : 크레인이동 예상시간 (시뮬레이션 결과 기반)
EET : 서비스완료 예상 시각 (시뮬레이션 결과 기반)
ELT : 서비스 지연 시간 (시뮬레이션 결과 기반)
TS : 서비스 지연에 대한 평가벌점
TD : 크레인이동시간에 대한 평가벌점
TT : 해당 조합의 전체 평가벌점
먼저, 도 17을 참조하여, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에서 설정된 스케줄링 전략에 따른 조합의 평가방법 중, 서비스 지연시간에 대한 평가방법을 설명한다.
서비스완료 예상 시각(EET)에서 서비스 요구 시각(SRT)을 감산한 서비스 지연 시간 ELT (= EET - SRT) 을 계산하여(S1701), 서비스지연 허용시간(ALT)이 양이고 예상 도착지연시간(ELT)이 상기 서비스지연 허용시간(ALT) 이하인지 여부를 판단하게 된다(S1702). 상기 S1702 단계의 판단 결과, 'Yes'이면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)은 제로(=0)이다(S1703).
반면, 상기 S1702 단계의 판단 결과, 'No'이면, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 큰지 여부를 판단하여(S1704), 크면 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 서비스 지연 시간(ELT)과 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(PS) 및 서비스 지연에 대한 긴급 중요도(WH)의 곱으로 설정하고(S1705), 그렇지 않으면 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 서비스 지연 시간(ELT)과 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(PS) 및 도착지연에 대한 일반 중요도(WN)의 곱으로 설정한다(S1706).
이에 따른 프로그램 코딩은 다음 <표 1>과 같다.
Step 1. 서비스 지연시간에 대한 평가식
ELT = EET - SRT
if (ALT > 0 and ELT <= ALT)
TS = 0
else
if (ELT > TTH)
TS = ELT * PS * WH
else
TS = ELT * PS * WN
end if
end if
다음, 도 18을 참조하여, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에서 설정된 스케줄링 전략에 따른 조합의 평가방법 중, 크레인이동시간에 대한 평가방법을 설명한다.
크레인이동 예상시간(EMT)이 크레인이동 허용시간(ATT) 이하인지 여부를 판단하여(S1801), 상기 S1801 단계의 판단 결과, 'Yes'이면, 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)은 제로(=0)이고(S1802), 그렇지 않으면 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)은 크레인이동 예상시간(EMT)과 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)의 곱으로 정한다(S1803).
이에 따른 프로그램 코딩은 다음 <표 2>와 같다.
Step 2. 크레인이동시간에 대한 평가식
If (EMT <= ATT)
TD = 0
else
TD = EMT * TD
end
결국, 해당조합의 평가결과의 총 벌점(TT)은 다음 <수학식 1>과 같이, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)에 그에 대한 가중치(RS)를 곱한 값과 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)에 그에 대한 가중치(RD)를 곱한 값의 합으로 정의한다.
[수학식 1]
TT = (TS * RS) + (TD * RD)
단, 서비스 지연시간에 대한 가중치(RS) 와 크레인이동시간에 대한 가중치(RD)의 합은 1.0으로 한다.
마지막으로, 도 16을 참조하여, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에서 스케줄링 결과 조회 화면을 예시적으로 설명한다.
즉, 도 16에는, 사용자가 설정한 스케줄링 전략(평가항목에 대한 가중치 및 각종 설정값)에 따라 야드 크레인과 후보 작업간의 조합을 시뮬레이션 평가한 결과에 대해 조회할 수 있는 화면으로, 이를 통해 사용자 단말(100)은 추후 피드백 및 후속 조치(도 12의 S1206)를 취하는데 도움이 된다.
도 16의 스케줄링 결과 조회 화면은, 사용자가 설정한 스케줄링 전략(평가항목에 대한 가중치 및 각종 설정값)에 따라 야드 크레인과 후보작업 간의 조합을 시뮬레이션 평가한 결과에 대해 조회할 수 있는 화면으로서, 도 16에서 보는 바와 같이, 스케줄링 결과 조회 화면은, 특정 블록(일례로 '2A' 블록)의 공간적 배치 화면(1601)과 각 야드 크레인 장비의 시뮬레이션 작업의 결과를 그래픽 화면(1602)과 테이블 화면(1603)으로 보여준다.
즉, 도 16의 상단(1601)에는 특정 블록(일례로 '2A' 블록)의 레인이 가로축으로 보여지는바, 야드트럭(YT)이 위치할 수 있는 좌표는 우측부터 '02'로 시작해서 '76'까지 정해져 있고, 외부트럭(RT)이 위치할 수 있는 좌표는 우측부터 '01'로 시작해서 '75'까지 정해져 있으며, 그 사이를 제1 야드 크레인(ARMG1) 및 제2 야드 크레인(ARMG2)이 이동하면서 컨테이너를 상차/하차시키거나 이동시키기도 한다.
계속해서, 도 16의 시뮬레이션 작업 결과 그래픽 화면(1602)을 예로 들면서, 각 장비의 야드작업 과정을 설명하면, 먼저 제1 야드 크레인(ARMG1)은 처음 위치에서 '68'번 레인으로 이동한 후, 'YT001'번 야드트럭에서 '7510'번 컨테이너를 집어서 '68-2-2' 번의 야드위치로 하차하고, 다시 '36'번 레인으로 이동하여, '36-5-3' 번의 야드위치에 있는 '2563'번 컨테이너를 집어서 'YT034'번 야드트럭에 상차하는 야드작업을 행하고 있음을 알 수 있다.
아울러, 그와 동시에, 제2 야드 크레인(ARMG2)은 처음 위치에서 '31'번 레인으로 이동한 후, '31-1-2' 번의 야드위치에 있는 '3310'번 컨테이너를 집어서 '25-7-4'번의 야드위치로 이적하고, 다시 '27'번 레인으로 이동하여 '부산90가1234'번의 외부트럭에서 '8952'번 컨테이너를 집어서 '28-6-2' 번의 야드위치로 하차하는 야드작업을 행하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 도 16의 하단의 테이블 화면(1603)은, 각 야드 크레인 장비의 시뮬레이션 작업의 결과를 수치상으로 나타내 주고 있음을 알 수 있다. 참고로, 도 16의 부재번호 (1603')는, 상기 테이블 화면(1603)을 더 상세하고 자세히 보여주는 확대도이다.
이상, 본 발명에 따른 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법에 의하면, 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 야드 크레인 스케줄링 작업시 야드 크레인의 운영 최적화를 위한 2가지 인자(크레인이동시간(혹은 이동거리) 및 서비스 지연시간)에 대한 중요도를 사용자의 설정에 따라 실시간 변경하여 적용함으로써 가장 효율적인 스케줄링이 가능하다.
둘째, 사용자가 각 블록마다 상이한 중요도(양적하 우선 및 반출입 우선, 등)를 적용하여 각 블록마다의 고유한 스케줄링 전략을 실시간으로 수립함으로써 기존의 일괄적인 기준에서 벗어나, 각 블록의 위치나 특성에 따른 최적의 조건으로 조합할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 본 발명은 N개의 후보 작업과 M개의 야드 크레인을 대상으로 수많은 조합을 생성하고, 유효한 조합만을 도출하여 시뮬레이션 기법을 활용하여, 각 작업의 예상 진행시각을 계산하여 평가하는 기술을 적용함으로써, 사용자가 설정한 평가기준에 의해 시스템이 스케줄링한 결과에 따라, 현재 대기 중인 작업들이 어떤 장비에 의해서 어떤 순서로 진행될 건지 사용자가 미리 확인할 수 있도록 하여, 작업 진행 예측 및 이후 평가전략 설정에도 도움을 줄 수 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 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
100 : 야드트럭 플래너 200 : 터미널 운영 시스템
220 : 데이터베이스 210 : 야드 크레인 스케줄링 모듈

Claims (4)

  1. 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법으로서,
    (A) 시스템 사용자 단말(100)이, 여러가지 야드 작업(양하/적하, 구입/구출, 반입/반출, 이적, 등)에 대한 스케줄링 전략을 수립 및 등록하는 단계(S1201);
    (B) 상기 시스템 사용자 단말(100)이, 각 블록의 야드 상황에 따라 적합한 스케줄링 전략을 매핑시키는 단계(S1202);
    (C) 터미널 운영시스템(200)의 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)이, 해당 블록에 설정된 스케줄링 전략의 설정정보를 데이터베이스(220)로부터 조회하는 단계(S1203);
    (D) 상기 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)이, 터미널에 계획된 야드작업(양하/적하, 반입/반출, 등) 정보를 확인하는 단계(S1204);
    (E) 상기 야드 크레인 스케줄링 모듈(210)이, 데이터베이스에서 조회된 매핑된 스케줄링 전략 설정정보에 따라 해당 블록의 야드 작업 및 장비를 대상으로 스케줄링 후, 상기 장비에 작업 오더를 지시하기 위한 후보작업으로 조합을 생성하여 시뮬레이션 평가를 행하게 되는 단계(S1205); 및
    (F) 상기 시스템 사용자 단말(100)이, 시뮬레이션을 통해 도출된 최적의 작업 스케줄링 결과를 조회 및 분석하여 이후 스케줄링 전략 설정시 참고하도록 피드백 및 후속조치를 행하게 되는 단계(S1206);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템 사용자 단말(100)이, 각 블록마다 상이한 중요도(양적하 우선 및 반출입 우선, 등)를 적용하여 각 블록마다의 고유한 스케줄링 전략을 실시간으로 수립하되, N개의 후보 작업과 M개의 야드 크레인을 대상으로 복수개의 조합을 생성하고 시뮬레이션 기법을 활용하여, 각 작업의 예상 진행시각을 계산하여 평가하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (E) 단계에서의 시뮬레이션 평가는,
    (E1) 서비스완료 예상 시각(EET)에서 서비스 요구 시각(SRT)을 감산한 서비스 지연 시간 ELT (= EET - SRT) 을 계산하는 단계(S1701)와,
    (E2) 상기 (E1) 단계 후, 서비스지연 허용시간(ALT)이 양이고 예상 도착지연시간(ELT)이 상기 서비스지연 허용시간(ALT) 이하인지 여부를 판단하게 되는 단계(S1702)와,
    (E3) 상기 (E2) 단계에서의 판단 결과, 'Yes'이면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 제로(=0)로 설정하는 단계(S1703)와,
    (E4) 상기 (E2) 단계의 판단 결과, 'No'이면, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 큰지 여부를 판단하는 단계(S1704)와,
    (E5) 상기 (E4) 단계의 판단 결과, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 크면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 서비스 지연 시간(ELT)과 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(PS) 및 서비스 지연에 대한 긴급 중요도(WH)의 곱으로 설정하는 단계(S1705)와,
    (E6) 상기 (E4) 단계의 판단 결과, 서비스 지연 시간(ELT)이 기 설정된 긴급작업 판단 기준의 임계값(TTH) 보다 크지 않으면, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)을 서비스 지연 시간(ELT)과 서비스 지연시간에 대한 평가벌점(PS) 및 도착지연에 대한 일반 중요도(WN)의 곱으로 설정하는 단계(S1707) 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (E) 단계에서의 배차 결과 분석은,
    (E11) 크레인이동 예상시간(EMT)이 크레인이동 허용시간(ATT) 이하인지 여부를 판단하는 단계(S1801)와,
    (E12) 상기 (E11) 단계의 판단 결과, 'Yes'이면, 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)을 제로(=0)로 설정하는 단계(S1802)와,
    (E13) 상기 (E11) 단계의 판단 결과, 'No'이면, 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)을 크레인이동 예상시간(EMT)과 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)의 곱으로 설정하는 단계(S1803) 를 더 포함하며,
    평가결과의 총 벌점(TT)은, 서비스 지연에 대한 평가벌점(TS)에 그에 대한 가중치(RS)를 곱한 값과 크레인이동시간에 대한 평가벌점(TD)에 그에 대한 가중치(RD)를 곱한 값의 합으로 정하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 터미널에서 시뮬레이션 기반의 알고리즘을 활용한 야드 크레인 작업 스케줄링 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116362644A (zh) * 2023-04-10 2023-06-30 湖南省港务集团有限公司 一种解决集装箱自动化堆场双机协作的方法
KR102623236B1 (ko) 2023-06-20 2024-01-10 주식회사 글로벌엔씨 컨테이너 터미널 게이트 자동화 컨테이너 데미지 검출 시스템 및 이의 실행방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100791123B1 (ko) 2006-03-29 2008-01-02 한국해양수산개발원 고단적재시스템을 이용한 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법
KR101679826B1 (ko) 2013-12-05 2016-11-25 (주)토탈소프트뱅크 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100791123B1 (ko) 2006-03-29 2008-01-02 한국해양수산개발원 고단적재시스템을 이용한 컨테이너터미널 시스템의 제어 방법
KR101679826B1 (ko) 2013-12-05 2016-11-25 (주)토탈소프트뱅크 컨테이너 터미널 내 복수 장비의 작업흐름 관리방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116362644A (zh) * 2023-04-10 2023-06-30 湖南省港务集团有限公司 一种解决集装箱自动化堆场双机协作的方法
CN116362644B (zh) * 2023-04-10 2024-05-10 湖南省港务集团有限公司 一种解决集装箱自动化堆场双机协作的方法
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