자동차 수출입선박 선적에 자율차 기술 도입시 선적효율성에 관한 연구

Abstract

More than 2 million motor vehicles are exported from the Republic of Korea annually and most of them are transported by Pure Car and Truck Carriers, vessels designed for the transport of motor vehicles. These vessels are equipped with multiple decks and ramps, allowing efficient loading and unloading of motor vehicles. However, loading and unloading of motor vehicles poses a particular challenge, as each motor vehicle has to be loaded and unloaded individually. In current practice, a team of drivers brings the vehicle on board or off board leading to significant operational inefficiencies and increased costs. With the development of autonomous vehicle technology, vehicles are capable of sensing its environment and performing some portions of driving tasks without human involvement. This new technology is expected to improve the current transportation and logistics system. For example, fully automated vehicle system can replace human drivers in loading and unloading of motor vehicles, improving operational efficiency of Pure Car and Truck Carriers. This study investigates the operational improvement when conventional loading task is switched to autonomous driving. VISSIM, a microscopic traffic simulation program, is utilized to model the current loading of vehicles on a Pure Car and Truck Carrier by human drivers. Then, different scenarios are created to represent loading of vehicles on the Pure Car and Truck Carrier with autonomous vehicle technology. Total times required to load one deck of the Pure Car and Truck Carrier are compared to investigate the operational improvement when the autonomous vehicle technology is introduced with different operating conditions including vehicle speed and vehicle headway. It is demonstrated that autonomous vehicle technology has the great potential to improve the loading of motor vehicles onto Pure Car and Truck Carriers over the current practice.|자동차산업은 국내 주요 산업 중 하나로, 연간 200만 대 이상의 차량을 수출하며, 수출량의 99% 이상을 선박으로 운송한다. 현재의 자동차 수출입선박 내 자동차 선적작업은 전적으로 인력에 의존하는데 이는 자동화 적용이 어려운 선적작업의 특성에서 기인한다. 그러나 최근 자율주행자동차 기술의 발전과 머지않은 상용화로 자동차 선적작업의 자동화가 가능할 것으로 예상되는 상황에서 이를 위한 시스템 개발 연구가 착수되었다. 해당 연구의 기술개발이 자동차 수출입선박 내 선적작업의 효율성을 높일 것으로 기대된다. 그러나 이러한 기대는 개념적인 접근법이 아닌 시뮬레이션 분석을 통한 구체적인 확인이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 미시 교통류 시뮬레이션 프로그램 중 하나인 VISSIM을 이용하여 자동차 수출입선박의 내부를 분석 네트워크로 구축하고, 조사한 선적작업 관련 사항을 구현하였다. 이후 현재와 같은 수동선적 작업방식이 자동으로 바뀌었을 때 선적작업에 발생하는 변화를 분석하였다. 본 연구에서는 선적작업에 직접적인 영향을 미치는 통행속도와 선적순서에 대한 시나리오를 설정하였고, 선적효율성을 확인하기 위한 분석지표 3가지를 설정하여 이를 도출하였다. 분석 결과, 자율주행 기술의 도입으로 자동차 수출입선박 내 선적작업의 효율성이 증대되었으며, 새로운 운영 방안의 적용으로 선적효율성을 추가적으로 높일 수 있는 것으로 도출되었다. 본 연구의 결과가 자동차 수출입선박 내 선적작업을 구현하는 방법론 및 분석지표, 그리고 자율주행자동차 선적 방안 관련 향후 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.