수출 컨테이너 재취급 감소를 위한 선처리 방안에 관한 연구

(1)

物流學博士學位論文

수출 컨테이너 재취급 감소를 위한 선처리 방안에 관한 연구

A Study on Export container preprocessing method to decrease the number of rehandling

指導敎授郭圭錫

2011年 8月

韓國海洋大學校大學院 시스템

物流學科

朴榮奎

(2)

차 례

제 장 서 론1 1

제 절 연구의 배경1 1

제 절 연구의 목적2 3

제 절 연구의 구성3 5

제 장 이론적 고찰2 6

제 절 항만의 경쟁1 7

제 절 컨테이너터미널 운영효율2 10

운영효율과 생산성

1. ··· 10 컨테이너터미널 장치장 구성과 운영

2. ··· 15 컨테이너의 흐름

3. ··· 25

제 절 생산성 관련 연구3 29

제 장 제안 알고리즘3 34

제 절 제안 알고리즘 고려사항1 34

제 절 예상 선처리 휴리스틱2 40

제 절 요구 선처리 휴리스틱3 48

제 절 확장 예상 선처리 휴리스틱4 55

제 절 알고리즘의 대상 확장5 63

고려할 사항

1. ··· 63 알고리즘에 변경 혹은 추가할 부분

2. ··· 65 성능 고려사항

3. ··· 68

제 장 실험 결과 및 분석4 70

제 절 실험에 대한 가정 및 고려사항1 70

제 절 이적에 대한 영향2 73

제 절 재처리에 대한 영향3 77

제 장 결 론5 83

참 고 문 헌 86

(3)

표 목 차

표 관련 연구의 요약

< 2-1> 33

표 휴리스틱의 이적에 대한 효과 단 열

< 4-1> AP - 4 6 73

< 4-2> AP - 6 9 73

< 4-3> DP - 4 6 74

< 4-4> DP - 6 9 74

표 확장 휴리스틱의 이적에 대한 효과 단 열

< 4-5> AP - 4 6 75

표 확장 휴리스틱의 이적에 대한 효과 단 열

< 4-6> AP - 6 9 75

표 휴리스틱의 재처리에 대한 효과 단 열

< 4-7> AP - 4 6 78

< 4-8> DP - 4 6 79

표 확장 휴리스틱의 재처리에 대한 효과 단 열

< 4-9> AP - 4 6 80

< 4-10> AP - 6 9 80

< 4-11> DP - 6 9 81

표 확장 휴리스틱의 재처리에 대한 효과 단 열

< 4-12> AP - 6 9 82

(4)

그림 목차

그림 항만의 변화

< 2-1> 9

그림 안벽내 운영 흐름도

< 2-2> 12

그림 장치장내 운영 흐름도

< 2-3> 13

그림 수평형 장치장의 블록

< 2-4> 16

그림 베이의 입체모습

< 2-5> 16

그림 열의 입체모습

< 2-6> 16

그림 수평형 배치 장치장

< 2-7> 17

그림 수직형 배치 장치장

< 2-8> 18

그림 방식의 적재 방법

< 2-9> Group 20

그림 수입 컨테이너 흐름

< 2-10> 25

그림 수출 컨테이너 흐름

< 2-11> 26

그림 환적 컨테이너 흐름

< 2-12> 27

그림 컨테이너터미널의 업무흐름도

< 2-13> 28

그림 컨테이너의 반입 순서

< 3-1> 37

그림 휴리스틱의 적재 과정

< 3-2> MDF 38

< 3-3> AP 46

< 3-4> DP 54

그림 컨테이너 반입순서

< 3-1> 60

그림 컨테이너 반입순서 무게의 순서

< 3-5> - 60

그림 확장 휴리스틱의 적재 과정

< 3-6> AP 61

순서도 휴리스틱의 순서도

< 1> AP 44

순서도 휴리스틱의 순서도

< 2> DP 52

순서도 확장 휴리스틱의 순서도

< 3> AP 59

(5)

A Study on Export container preprocessing method to decrease the number of rehandling

Young-Kyu Park

Department of Logistics Engineering Graduate School of Korea Maritime University

ABSTRACT

The export of the containers consists of two steps, carrying them into the container yard and, then, out to the ship. For the safety of the ship, the heavier container should be loaded at the lower part of the ship.

Because of this, the container rehandling happens during carrying out to the ship, and the number of the rehandling container is an important factor for the loading and unloading capability. There has been many studies for utilizing the idle times after loading the containers in the container yard. This study suggests the method of decreasing the number of container rehandling by preprocessing the container using the information about the weight of the container. This method is the preprocessing one which can decrease, during carrying into the container yard, the number of container rehandling which can happen during carrying out to the ship, and, according to the simulation test, it showed to be more effective than other method.

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

현 재 미 래 과 거

해운 + 철도 + 도로 항만 및

배후권 부두 중심 부두 물류센터+ 항만및배후권

대 형 화 초대형화

기능 수송 보관/ SCM결절점 Total SCM Center

해운 철도+ + 도로 항공+

인력중심 장비중심 자동화 전산화/

운영 정부중심 민영화 전문기업화

산업항 부분적

도입

FTZ 자유항

기타 환경문제도입 환경물류

보안문제도입 보안 안전지역/

대형화

고도화 자동화

운영의 다각화

Green &

Safe Port

단 순 국제 운송 거점

국 제 국제 운송 거점

지능형 종합 국제 운송 거점

(15)

(16)

(17)

선박 사전 정보 수신

선박 선석 할당

할당 QC

배치 YT

컨테이너 양하 작업할당

할당 및 배치

QC YT

컨테이너적하

작업할당 장치장 작업

장치장 작업 Yes

Yes No

No 선박 출항

(18)

도착 YT

블록내 대기 장소에 대기

대기 장소로 TC 이동

장치장에 장치

적하 작업 할당

양하 TC

양하 작업 할당

장치장 작업 Yes

Yes No

No 작업 종료

장치 공간 다른 블록 이용

Yes

No

(19)

(20)

(21)

(22)

안벽법선

(23)

안벽법선

(24)

(25)

본선T/C 작업방향 임시장치

① 실제 적재 SLOT

재취급

②

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)



_

_

_

_

_

_^  

_^

_^  

_^

_ 

_ _^ _^

_^  

_^

_  

_  _^ _^

(45)

_ 

_  _{  }^



^





_ 

(46)

 

      



^



(47)

단계 최적 적재할 컨테이너의 스택 위치 탐색 [1 ]

각 스택에 적재된 최고 무게들 중 적재할 컨테이너의 무게보다 -

가벼운 스택들 선별, (_ _에 해당하는 모든 스택 들을 선 별)

선별된 스택들 중 가장 무거운 스택을 선택 -

해당 스택이 있으면 단계로 이동 없으면 단계로 이동

- 3 , 2

단계 차선으로 적재할 컨테이너의 스택 위치 결정 [2 ]

각 스택에 적재된 최고무게 중 가장 가벼운 무게의 스택 선택

- ,

(_{  }^



^



인 스택 를 선택)

단계 적재 [3 ]

단계 또는 단계에서 선택된 스택에 해당 컨테이너 적재

- 1 2

단계 선처리 실행 여부를 점검 [4 ]

위의 두 조건 조건 조건 이 맞는지 점검 이동 후

- ( 1, 2) , ( _ 이

되거나 _ _{  }^



^



의 조건 성립시, _ 인 이동이 가능

(48)

할 시 )

맞으면 단계로 이동 맞지 않으면 단계로 이동

- 5 , 6

단계 선처리 실행 [5 ]

위의 조건을 만족하는 열이 여러 개일 경우 열 선택 조건에 해당 -

하는 열 선택, ( _{  }^ _{  }^



^



인 열와 를 선택) 선처리 실행 열

- (  상단의 컨테이너를 열로 이동)

단계 종료 조건 점검 후 종료 또는 단계 실행

[6 ] 1

모든 컨테이너 적재 시 종료 아니면 단계에서 반복 실행

- , 1

적재할 컨테이너의 스택 위치 선택

(49)

최적 위치가 있는가?

최적적재 위치 탐색

차선적재 위치 선택

선택된 위치에 적재 시작

선처리 조건 검토

선처리 조건 만족하는가?

선처리 시행

모든 컨테이너 적재 완료?

컨테이너 반입

종료 아니오

아니오 아니오

예

(50)

(51)

     



^



_

_     

_      _

(52)

(53)

_ _{  }^



^





_^ _ _^ _^ _^

 

(54)

 

_^ _

 

_{  }^



^ _





(55)

단계 최적 적재할 컨테이너의 스택 위치 결정 [1 ]

각 스택에 적재된 최고 무게들 중 적재할 컨테이너의 무게보다 -

가벼운 스택들 선별, (_ _에 해당하는 모든 스택 들을 선 택)

선별된 스택들 중 가장 무거운 스택을 선택 -

- 5 , 2

위의 두 조건 조건 조건 이 맞는지 점검

- ( 1, 2) , (_  _{  }^



^



의 조건을 만족할 시, _^  _ _^이면서 _^ _^인 열와 열

가 있을 때)

- 3 , 4

열

- 에 해당하는 여러 개의 열이 있을 경우 위의 열 선택 조건에 해당하는 열 선택, (_{  }^



^

 _



인 열와 열를 선택)

(56)

선처리 실행 열

- , (  상단의 컨테이너를 열로 이동) 단계로 이동

- 5

각 스택에 적재된 최고 무게 중 가장 가벼운 무게의 스택을 선 -

택, ( _{  }^



^



단계 적재 [5 ]

- 1 4

[6 ] 1

모든 컨테이너 적재 시 종료 아니면 단계에서 반복 실행

- , 1

(57)

아니오

예 예 최적 위치가 예

있는가?

선처리 시행

컨테이너 반입

종료

선처리 위치 선택

(58)

(59)

 

     _^  _ _^

  

_^ _^

_^ _ _{  }^



^

 _



(60)

_ 

_  _{  }^



^





_ 

(61)

     



^



 

(62)

단계 컨테이너 무게를 무게의 크기 순서로 변경 [0 ]

무게가 가벼울수록 작은 값으로 가장 가벼운 컨테이너는 이 됨

- 1

단계 최적 적재할 컨테이너의 스택 위치 결정 [1 ]

각 스택에 적재된 최고 무게순서들 중 적재할 컨테이너의 무게순 -

서보다 가벼운 스택들 선별, (_ _에 해당하는 모든 스택  들을 선별)

선별된 스택들 중 가장 순서가 큰 스택을 선택 -

- 3 , 2

각 스택에 적재된 최고 무게순서 중 가장 가벼운 무게순서의 스 -

택을 선택, ( _{  }^



^



(63)

단계 적재 [3 ]

- 1 2

위의 두 조건 조건 조건 이 맞는지 점검 이동 후

- ( 1, 2) , ( _ 이

되거나 _ _{  }^



^



의 조건 성립 시, _ 인 이동이 가 능할 시)

- 5 , 6

위의 열 선택 조건에 해당하는 열 선택

- , (     



^



^{인 열}

와 를 선택) 선처리 실행 -

[6 ] 1

모든 컨테이너 적재 시 종료 -

(64)

최적 위치가 있는가?

선처리 시행

무게정보 변환

종료 아니오

아니오 아니오

예

예 컨테이너 반입

(65)

(66)

_ 

(67)

     



^



_ _^ _^

_ _^ _^ _^

_^

_   

_   

_

_   

_ 

(68)

(69)

(70)

_ _{  }^



^



_ 

_

_  _{  }^



^





_    

 

_

  _

(71)

      



^



  

 



 

_ _{  }^



^





_^ _ _^ _^ _^

 

_  _{  }^



^





_^ _ _^ _^  _^  

  _^ _ _^ _^ _^

 

(72)

_{  }^



^

 _



  

 



 

_ 

_  _{  }^



^





_ 

_

_ _{  }^



^



_    

 

_

(73)

 

_

     



^



  

 



 

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)