반복적 개선 탐색을 이용한 최적 선석 및 크레인 일정계획

An Iterative Improvement Search for the Optimal Berth and Crane Scheduling

컨테이너 터미널에서의 선석 및 크레인 일정계획은 일정 기간 동안 입항 예정인 선박들을 대상으로 선석을 배정하고 접안 시기와 기간을 결정하며, 또한 각 선박별로 컨테이너를 싣고 내릴 크레인을 배정하되 각 크레인의 서비스 시작과 완료시간을 지정하는 전 과정을 포함한다. 이 문제는 기본적으로 다양한 제약조건을 만족해야 하는 제약만족 탐색 문제인 동시에, 각 선박의 희망 입출항 시간을 최대한 존중하면서 터미널의 운영 비용을 최소화할 수 있는 계획을 도출해야 하는 최적화 문제이기도 하다. 본 논문에서는 이 문제를 효과적으로 해결하기 위해 반복적 개선 탐색의 틀 내에서 제약만족 탐색기법을 적용하는 방안을 제시하고 있다. 실제 컨테이너 터미널에 대한 실험 결과 기존 알고리즘을 적용했을 때보다 더 좋은 계획을 수립할 수 있음을 확인하였다.

The berth and crane scheduling problem in a container terminal encompasses the whole process of assigning berth to each ship. determining the duration of berthing, assigning container cranes to each ship, and determining the specific start and end time of each crane service, for all the ships scheduled to be arriving at the terminal during a certain scheduling horizon. This problem is basically a constraint satisfaction problem in which all the constraints should be satisfied. However, it is also an optimization problem because the requested arrival and departure time should be met for as many of the scheduled ships as possible. while the operation cost of the terminal should be minimized. In this paper. I present an effective approach to solving this problem, which combines both constraint satisfaction search and iterative improvement search. I test this method on a real world container terminal problem and the results show that the method can produce better results than any other existing method.