In this thesis, we consider the container stowage planning problem of arranging containers on the containership which is docking to Mobile Harbor A1-250. Container stowage planning is a problem of minimizing handling cost and the containership operation cost while maintaining the stability of the container ships. In this thesis, we also considered Mobile Harbor berthing times as well as the capacity of Mobile Harbor. Overstowage is a container stacked under another one whose destination of port is further on the route of the ship. Shifting, unnecessary handling such as temporary unloading and reloading, is caused by overstowage. The objective of container stowage planning in this thesis is to minimize the number of Mobile Harbor berthing and the number of shifting in the ship’s route. We divided the stowage problem into two subproblems, one for container groups into the holds and one for determining a loading pattern of containers assigned to each hold. Computation experiment results show that Linear Programming model and algorithms we suggested are good.
본 연구는 적하계획 (Container Stowage Planning(CSP)) 중에서 적재순서 최적화 방안을 제시함으로써 모바일하버의 운영 효율을 증대시킨다. 컨테이너 적재시 안정성을 확보하기 위해 무거운 컨테이너는 하단에, 가벼운 컨테이너는 상단에 배치하지만 무거운 컨테이너가 가까운 항구를 향하면 상단에 적재되어 있는 컨테이너들을 임시로 하역하고 재적재 하는 불필요한 작업을 하게 된다. 이를 shifting 이라고 한다. 일반항만에서 운영 효율을 증대시키기 위해서는 shifting을 최소화하는 것을 목표로 하고 있지만 모바일하버의 특유한 작업특성을 고려하여 본 논문에서는 shifting도 고려해줄뿐더러 모바일하버의 docking 횟수를 줄이고 크레인이 움직임을 최소화 하는 것을 연구의 주요 목표로 하고 있다.
모바일하버는 효율적인 컨테이너 처리능력을 갖고 있으며 일반 항만에 비해 특유의 작업 특성을 갖고 있는 신개념 항만이다. 따라서 지금까지 해 온 일반 컨테이너선의 적하게획에 관한 연구로써는 모바일하버의 적하계획 문제를 완전히 해결할 수가 없다. 모바일하버의 특유의 성질을 전부 고려해준 새로운 적하계획에 관해서 연구했다. 모바일하버의 적재순서를 결정하기 위해 선박에서 제공하는 컨테이너의 동일한 속성(무게, 목적지 항, 컨테이너 개수)을 기반으로 컨테이너를 분할 및 재구성 함과 동시에 hatch을 고려해주면서 shifting을 최소로 하는 알고리즘을 제시하고 최적화해에 빨리 수렴하는 작업순서 결정방법임을 보여주었다. 본 연구에서 제시된 알고리즘에 대해 반복적으로 수행하여 해를 개선함으로써 적재순서 최적화 방법에 적용될 수 있음을 제시하였다.
제 시한 알고리즘을 검증하기 위하여, 5000TEU급 컨테이너 선을 상대로 본 연구에서 제시한 방법으로 푼 결과 우수한 결과를 내었다고 제시한 알고리즘의 정확성을 확보했다.
