Planning for Intra-Block Remarshaling to Enhance the Efficiency of Loading Operations in an Automated Container Terminal

자동화 컨테이너 터미널의 적하 작업 효율 향상을 위한 블록 내 재정돈 계획 수립 방안

A stacking yard of a container terminal is a space for temporarily storing the containers that are carried in or imported until they are carried out or exported. If the containers are stacked in an inappropriate way, the efficiency of operation at the time of loading decreases significantly due to the rehandlings. The remarshaling is the task of rearranging containers during the idle time of transfer crane for the effective loading operations. This paper proposes a method of planning for remarshaling in a yard block of an automated container terminal. Our method conducts a search in two stages. In the first stage, the target stacking configuration is determined in such a way that the throughput of loading is maximized. In the second stage, the crane schedule is determined so that the remarshaling task can be completed as fast as possible in moving the containers from the source configuration to the target configuration. Simulation experiments have been conducted to compare the efficiency of loading operations before and after remarshaling. The results show that our remarshaling plan is really effective in increasing the efficiency of loading operation.

컨테이너 터미널의 장치장은 외부로부터 반입되거나 수입된 컨테이너가 수출을 위해 선박에 실리거나 외부로 반출 되기 전까지 임시로 머무는 공간이다. 선박에 컨테이너를 싣는 적하작업의 경우 싣는 순서가 사전에 결정되어 있기 때문에 장치장에 컨테이너가 잘못 쌓여있을 경우 다수의 재취급 작업이 발생하는 등 작업 효율에 좋지 못한 영향을 끼칠 수 있다. 장치장 재정돈이란 장치장 크레인의 유휴 시간을 활용하여 최대의 효율로 적하 작업을 할 수 있도록 장치장의 컨테이너들을 미리 재배치하는 작업을 말한다. 본 논문에서는 수직 배치 자동화 컨테이너 터미널 장치장을 대상으로 장치장 블록 내 재정돈 작업 계획을 수립하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 장치장 재정돈 작업계획을 목표 장치형태 결정 및 크레인 작업 계획의 2단계로 나누어 수립한다. 목표 장치형태 결정 단계에서는 적하시 작업 처리량이 최대가 될 수 있도록 탐색을 이용하여 재정돈 되어야 할 바람직한 장치형태를 결정하며, 크레인 작업 계획 단계에서는 원래의 장치형태에서 시작하여 목표 장치형태로 가능한 빠른 시간 내에 재정돈 작업을 수행할 수 있도록 크레인의 작업 스케쥴을 탐색을 이용하여 결정한다. 시뮬레이션 시스템을 이용하여 재정돈을 수행하기 전과후의 장치장에 대해 적하 작업 효율을 비교한 결과 재정돈 후 안벽 크레인의 대기 시간이 감소하고, 장치장의 재취급작업 수가 줄어드는 등 적하 작업 효율이 향상되는 것을 확인하였다.