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잠수함 지원업무 요구일정과 부두 가용자원을 고려한 선석할당계획
최지원(Ji-Won Choi),최인찬(In-Chan Choi) 한국항해항만학회 2020 한국항해항만학회지 Vol.44 No.6
His paper looks more closely at the Republic of Korea’s (ROK) Navy submarine berth-allocation strategies, with the study’s results ultimately resulting in the proposition of an integer programming model. Current submarine berth-allocation planning problems include the need for more minimal berth-shifting and general support service failures, as a lack of efficient submarine berth-allocation often leads to submarines unable to receive the support service they need due to the inadequacy of their assigned berths. Currently, the ROK Navy allocates berths by only taking available reserve resources and the full-capacity limits of support services into account. This paper expands upon this strategy, and proposes a model which would allow for submarine berth allocation planning to also take submarine support service scheduling into account, allowing for more efficient and timely submarine servicing. This proposed model in turn minimizes berth shifting, support service failures, and allows for full coordination with the submarine support service request schedule. The construction of this model was carried out through data gathered on the ROK Navy’s fleets and forces, allowing for a more nuanced analysis of existing issues with submarine berth-allocation planning. 본 논문은 현재 한국 해군 잠수함 선석할당방법을 반영하여 기존의 잠수함 선석 할당계획문제를 확장하고 해당문제를 해결하는 정수계획모형을 제안한다. 기존의 잠수함 선석 할당계획 문제는 정박 중 선석 이동과 지원업무 실패를 최소화하면서, 잠수함이 필요한 지원업무가 가능한 선석에 잠수함을 할당하는 것이다. 반면, 한국 해군에서는 선석이동과 지원업무실패 최소화뿐만 아니라 부두 가용자원을 고려하여 잠수함이 요구하는 지원업무의 일정을 최대한 보장하면서, 선석을 할당한다. 따라서 본 논문은 한국 해군의 운용상황에 맞게 기존의 잠수함 선석 할당계획 문제를 확장하고, 부두가용자원의 특징과 잠수함 지원업무 일정의 조율을 포함하는 모형을 제시한다. 제안하는 모형은 선석 이동 횟수, 지원업무 지원 실패 횟수, 잠수함 지원업무 요구 일정 조율 횟수를 최소화하는 것을 목적으로 한다. 본 모형의 검증을 위해서 한국 해군의 상황을 바탕으로 고려한 가상의 데이터로 실험을 수행하여 기존의 잠수함 선석 할당계획 문제와 비교·분석한다.
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타부탐색을 이용한 물류정보시스템의 선석계획 최적화 모듈 설계
홍동희,김창곤,Hong, Dong-Hee,Kim, Chang-Gon 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지B Vol.11 No.1
Port operation is largely divided into gate operation, yard operation and berth operation. Operation strategy and optimal resource allocation for three parts are important in the productivity of the port operation.. Especially the resource allocation planning in berth operation needs optimization, because it is directly connected with the processing time in shipping. Berth planning is not independent on recourse allocation but interrelated with yard stacking area allocation. Therefore, we design the optimized module of berth planning and give priority to interrelationship with yard space allocation, while existing studies design independent resource allocation in berth planning. We suggest constraints by mathematical method, and they are related to yard stacking area allocation with existing constraints. Then we look for solutions, use tabu search to optimize them, and design optimized the berth planning module. In the performance test of optimized module design of berth planning, we find that the berth planning with yard stacking area allocation takes less processing time than without yard stacking area allocation. 항만 운영은 크게 게이트부문, 야드 부문, 선석 부문으로 구분되며, 이들 부문에 대한 운영전략과 효율적인 자원할당이 항만의 생산성향상에 중요한 역할을 한다. 특히, 선석 부문에서의 자원할당 계획은 선석 계획으로서 선박의 작업시간과 직결되기 때문에 최적화를 필요로 한다. 선석 계획은 독립적인 자원할당이 아니라 야드 부문의 장치 공간 할당과 상호 관련성을 가지고 있다. 따라서 기존 연구들이 선석 계획에 대해 독립적인 자원할당을 연구한 것과 달리 야드의 장치 공간 할당과 상호 관련성에 중점을 두고 선석 계획의 최적화 모듈을 설계하였다. 선석 계획 최적화 모듈의 설계는 수리적 기법으로 표현된 기존의 제약조건에 야드의 장치공간 할당과 관련된 제약조건을 제안하여, 해를 탐색하고, 찾은 해를 최적화하는데, 타부탐색을 사용하여 선석 계획 최적화 모듈을 설계하였다. 그리고 선석 계획 최적화 모듈의 성능 실험에서는 야드의 장치공간 할당계획을 적용한 선석 계획이 그렇지 않은 경우에 비해 작업시간이 단축됨을 알 수 있었다.
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서비스 전후 우선순위를 고려한 해군함정의 선석 할당에 관한 연구
정환식,김재희,김승권 한국항해항만학회 2004 한국항해항만학회지 Vol.28 No.1
경비, 훈련, 지원 등의 해상 임무를 종료한 해군 함정은 차기 임무를 준비하기 위해 모항에 입항하여 긴급수리, 유류수급, 무장 적하역, 크레인, 태세유지, 수리, 포 배열, 탄약적재, 부식 작업 등의 일련의 서비스를 필요로 한다. 본 연구에서는 한정된 선석과 설비 자원 하에서 여러 함정에 대한 효율적인 선석 할당 계획의 수립을 목적으로 한다. 이를 위해 불필요한 선석이동을 줄이고 계획기간 동안 각 함정이 필요로 하는 서비스를 점수화한 총점을 최대화하는 기존의 모형을 토대로, 서비스 지속 기간이 제한적이고 서비스들 간의 전후 우선순위가 존재하는 현실적인 제약을 고려하면서 전비태세를 향상시킬 수 있는 혼합 정수 계획 모형(Mixed Integer Programming)을 수립해 보았다. 효과적인 분석을 위하여 ILOG OPL(Optimization Programming Language) Studio 3.1을 사용하여 모델링 한 후 ILOG CPLEX 7.0으로 최적해를 구해 보았다. 본 연구에서 제시한 모형이 해군 함정의 효율적인 선석 할당 계획 수립에 적용될 수 있다면 해군 부대의 전비태세 향상에 기여를 할 수 있을 것으로 생각된다. Navy surface vessels require pier services such as emergency repair, oil supply, arm loading / unloading, craning, standby readiness, normal repair, gun arrangement, ammunition loading, and food loading during the period in port. The purpose of this study is to establish efficient berth allocation plan for navy surface vessels in home port under the limited resources of piers and equipments. This study suggests Mixed Integer Programming model for berth allocation problem, considering precedence relationships among cervices. For an effective analysis, the model is implemented by ILOG OPL(Optimization Programming Language) Studio 3.1 and ILOG CPLEX 7.0. The results of the model show reduction of berth shift s and increasement of service benefits.
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