공 컨테이너 장치장의 사양, 취급 장비, 운영방법이 공 컨테이너 적하 시 발생할 수 있는 재취급 기대횟수에 미치는 영향을 연구하였다. 다수 선사의 다양한 유형의 공 컨테이너를 서로 분리된 공간에 저장한다면 저장 공간을 충분히 활용할 수 없고, 저장 공간의 활용도를 높이기 위해 여러 선사의 공 컨테이너를 혼적하여 함께 저장한다면 적하작업 중에 추가로 재취급이 발생할 수 있다. 한 베이에서 적하작업을 위하여 공 컨테이너를 인출하는 시점에 기대되는 재취급 횟수를 계산하기 위해 필요한 여러 가지 수식을 유도하였다. 트랜스퍼 크레인과 탑 핸들러를 취급 장비로 간주하여 다양한 인출 전략을 검토하였다. 장치장의 다양한 설계 및 운영 매개 변수가 재취급 횟수에 미치는 효과를 확인할 목적으로 수치실험을 수행하였다.

컨테이너 터미널에서 한정된 공간에서 공 컨테이너를 선사별, 컨테이너 종류별로 구분하지 않고 혼적하여 보관하면 장치공간은 효 율적으로 활용할 수 있지만 재취급이 증가하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 여러 가지 보관 전략에 따른 장치장에 공 컨테이너가 섞여 있는 상태와 반출 작업에 사용하는 야드 장비에 따라 재취급의 기대 횟수를 추정하는 수식을 유도하고 수치실험을 통하여 비교하였다. 인출비율과 수리비율 변화에 따른 기대 재취급 횟수 변화도 분석하였다. 그리고 장치 규모 변화에 따른 기대 재취급 횟수를 비교하고, 복수 선박의 컨테이너가 혼재된 상태에서 장치비율 및 인출비율 변화에 따른 기대 재취급 횟수를 분석하였다. 공 컨테이너 대상 기대 재취급 횟수를 고려한 효율적인 운영전략에 대한 연구가 필요하다.

초대형선박의 등장으로 컨테이너 터미널 생산성의 한계에 직면하고 있으며 이를 해결하기 위한 새로운 개념의 터미널시스템들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 개념설계 중인 레일기반 컨테이너 이송시스템을 대상으로 연구한다. 이는 레일 위를 움직이는 무인반송차인 플 랫카와 천장형 레일을 따라 움직이는 셔틀크레인으로 구성된 시스템이다. 자동화된 컨테이너 터미널에서 컨테이너 수송 기능을 담당하는 무 인반송차의 운영 시 교착과 같은 병목현상은 오랫동안 중요한 문제로 잘 알려져 있다. 따라서 초대형 선박과 같이 대량의 컨테이너 취급하는 신개념의 레일기반 컨테이너 이송시스템에서 발생 가능한 교착 현상을 정의하고 해결방안에 대해 논한다. 교착 현상은 이종장비 간 교착과 플랫카 간 교착문제로 구분하여 소개한다. 본 연구는 시뮬레이션 접근법을 사용하여 레일기반 컨테이너 시스템 모델을 개발한다. 개발된 시뮬 레이션 모델의 실행을 통하여 수송구간에서 발생 가능한 교착 상태를 확인하고 이를 해소하기 위한 교착 회피 규칙을 개발한다. 시뮬레이션 실험을 통하여 교착발생 빈도를 기준으로 교착 회피 규칙들의 성능을 비교한다.

본 연구는 컨테이너 터미널에서 선박의 선적작업을 위한 선석배정 및 크레인 할당문제를 동시에 결정하는 문제를 다루고 있다. 실제 컨테이너 터미널에서 고려하고 있는 다양한 형태의 제약을 고려하여 선석계획 및 크레인할당 문제에 대한 혼합정수모델을 제시하였다. 제안된 문제에 대해 좋은 해를 짧은 시간 안에 구하기 위하여 발견적 해법을 제시하였다. 또한 수치예제를 이용하여 제시된 발견적 기법의 수행도를 비교분석하였다. 분석결과 제시된 기법은 짧은 시간 안에 좋은 해를 제공하는 것으로 나타났다.

컨테이너 터미널의 핵심 기능은 컨테이너 화물을 선반에 싣고 내기는 것이다. 이러한 기능에 대한 생산성을 향상시키기 위해서는 보유한 자원을 효과적으로 사용해야 하는데, 본 연구는 RMGC (rail mounted gantry crane) 유형 야드 크레인의 배치 방안에 대해서 논한다. 먼저, 컨테이너 터미널의 장치계획을 고려한 야드 크레인 배치 문제에 대한 수리모형을 개발한다. 수리 모형은 한 기간 내에서 블록간 야드 크레인의 이동 허용여부에 따라서 2가지로 나누어진다. 제시한 모형을 검증하기 위하여 수치 예제를 풀어서 결과를 분석한다. 또한 장치계획만을 다루는 기존 모형과의 성능 차이를 분석하기 위한 비교 실험을 수행한다.

이적작업은 적하작업과 반출작업을 신속하게 처리하기 위해 자동화 컨테이너 터미널에서 중요하게 고려하는 운영 전략들 중의 하나이다. 이는 ATC(Automated Transfer Crane)의 운반시간과 재취급 작업시간을 줄이기 위해 장치장 블록에 산적되어 있는 컨테이너들을 재배치하는 작업이다. 본 논문은 가능한 컨테이너 이동을 최소화하면서 한 수직형 블록 내에 장치된 컨테이너들의 배치 형태를 바람직한 배치 형태로 전환시키기 위한 이적계획 문제를 다룬다. 이 문제는 선후관계를 가지는 2개의 하위 문제 즉, 장치위치 할당문제와 장비 작업순서 문제로 분할된다. 장치위치 할당문제는 운반시간의 관점에서 현재 장치되어 있는 컨테이너들 중에서 어떤 컨테이너를 어느 베이에 옮길 것인가를 결정한다. 이의 결과를 가지고 장비 작업순서 문제는 장치 공간의 제약을 고려하여 ATC의 이동시간을 최소화하는 작업순서를 정한다. 본 연구에서는 정수계획법과 동적계획법을 이용하여 각 하위문제를 모형화 하였다. 제안된 모형을 이용하여 이적계획 과정을 설명하기 위한 예제를 제시하였다.

컨테이너 터미널 장치장에 수출을 위하여 반입되는 컨테이너들은 그 무게에 따라 몇 단계의 그룹으로 나뉘어 각 그룹별로 장치된다. 이는 무거운 컨테이너들을 선박에 먼저 실어야 하는 적하 계획을 보다 쉽게 수립하고 장치장 공간을 효율적으로 계획, 관리하기 위함이다. 하지만, 장치장에 컨테이너가 반입될 때 해당 컨테이너의 장치 위치를 결정하는 데 사용되는 컨테이너 무게 정보는 부정확한 경우가 많아 장치장 공간 계획의 의도와는 달리 하나의 스택에 무게 그룹이 다른 컨테이너들이 섞이게 된다. 이러한 경우 적하 작업 시 일부 컨테이너들을 임시로 이동시켜야 하는 재취급이 발생하게 되므로 적하 작업의 지연이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 컨테이너 무게 정보의 부정확성이 재취급을 얼마나 발생시키는지 추정할 수 있는 방안을 제시하고, 무게 그룹의 흔적이 허용되는 상황에서 수출 컨테이너의 장치 위치를 실시간에 결정할 수 있는 간단하면서도 효과적인 규칙을 생성하는 방안을 제안한다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 방안으로 생성한 장치 위치 결정 규칙을 사용하는 경우 하나의 스택에 동일한 무게 그룹으로 추정되는 컨테이너들만 장치하는 기존 방안에 비해 재취급 발생을 20% 정도 줄일 수 있음을 예상할 수 있었다.

블록 내 이적이란 컨테이너를 선박에 싣는 적하 작업을 효율적으로 수행하기 위하여 유휴 시간에 여기저기에 흩어져 있는 대상 컨테이너들을 적하 순서에 맞춰 몇 개의 베이로 모으는 작업이다. 이적 작업을 가능한 일찍 완료하기 위해서는 블록 내의 설치된 여러 대의 트랜스퍼 크레인들을 모두 활용하는 것이 유리하지만, 이적 계획 수립 시 크레인들 간의 간섭을 효과적으로 고려하지 못하면 상당한 작업 지연이 발생할 수 있다. 특히, 상호 교차가 불가능한 크레인들을 이용하여 이적을 수행하고자 하는 경우에는 이러한 간섭에 의한 지연이 보다 빈번히 발생한다. 본 논문에서는 교차가 불가능한 크레인들 간의 간섭을 고려하여 개별 컨테이너를 취급할 크레인을 선정하고 작업 순서를 결정하는 휴리스틱을 제안한다. 시뮬레이션 실험 결과 본 제안 방안이 다양한 환경에서 간섭에 의한 지연을 효과적으로 줄일 수 있음을 확인하였다.

블록 내 이적이란 컨테이너를 선박에 싣는 적하 작업을 효율적으로 수행하기 위하여 하나의 장치장 블록 여기저기에 흩어져 있는 컨테이너들을 적하 순서에 맞춰 몇 개의 베이로 모으는 작업이다. 이전시 적하 순서를 고려하지 않고 단순히 컨테이너들을 모으기만 하면, 적하 작업 과정에서 보다 일찍 적하될 컨테이너를 반출하기 위하여 상단의 컨테이너들을 임시로 옮겨야 하는 재취급이 빈번히 발생할 수 있다. 이러한 재취급은 적하 작업의 효율을 저해하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 본 논문에서는 휴리스틱을 이용하여 적하 작업 과정에서 재취급이 발생하지 않게 컨테이너들을 이적할 수 있는 컨테이너 이동 순서를 찾는 방안을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 실험 결과 본 제안 방안이 다양한 환경에서 컨테이너 이동 순서를 실시간에 생성할 수 있음을 확인하였다.

본 논문에서는 자동화 컨네이너 터미널에서의 AGV 시스템 운영을 위한 방안을 제시하고 그 검증을 위한 시뮬레이터를 개발한다. 우선적으로 AGV의 생산성을 고려한 자동화 터미널의 구조를 제시하고 그러한 구조상에서의 AGV의 교통통제 방안을 제시한다. 기존에 연구된 AGV 시스템들은 주로 존 제어 방식을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 AGV 운행의 유연성을 위해 그리드 기반의 제어 방식을 제안하고 사용한다. 최종적으로 실제 현장과 유사한 작업을 할 수 있고 운영규칙의 수정 개선이 용이한 시뮬레이션 환경을 개발한다.