| 研究課題/領域番号 |
25350444
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
西村 悦子 神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 准教授 (60311784)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 港湾 / モデル化 / アルゴリズム / コンテナターミナル |
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| 研究概要 |
近隣アジア諸国に比べて国内港湾は相対的な地位の低下から、港湾コンテナターミナルでは、サービス向上に向けて荷役機器の高度化等ハード面での対策が盛んに行われている。しかし、ソフト面での工夫も必要であり、例えば海外の大規模ターミナルでは1ターミナルに異なるタイプのマシンが採用されている。複数タイプのマシン導入効果が発揮できる規模は明らかではなく、マシンの種類や運用方法によっても結果は異なる。これを検討することは国内外問わず、1種類のみで十分であるという判断基準も見出せる。そこで本研究では、1ターミナルに複数タイプの荷役機器を導入可能であることを前提に、最適な運用規模決定とそのときの各マシンの担当エリアの割当が行えるモデルを構築する。
当該年度では、ターミナルで採用される荷役機器のタイプ、ヤードレイアウトと保管エリア形状について調査し、それらの特徴について整理を行った。また同一ターミナルで異なるタイプのマシンが同時に採用されるケースを想定する前段階として、（１）ターミナル形状と（２）荷役機器の比較という観点から、コンテナのヤード配置最適化で評価できるモデルを構築した。
具体的には、（１）従来形状の長方形ターミナルとは異なり、任意の形状を持つターミナルでは、岸壁延長方向に垂直な通路配置が荷役効率に影響することが予想されることから、通路配置モデルを構築して、この結果を元にコンテナの最適配置を行う。（２）採用される荷役機器タイプで比較すると、搬送と荷役の両方を行うことが可能なストラドルキャリア（SC）において、当該研究での評価指標（作業時間とスペース利用率）の単純比較では、その効果が見いだせなかった。そこで、さらに運用形態の改良した場合にどのような結果になるかを検討し、データの取扱いや運用方法の改善によって効果を示すことができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
複数タイプの荷役機器が同一ターミナルで利用されるケースについて、より詳細な整理を行った。ターミナルの規模（岸壁延長や水深）、荷役機器のタイプ、岸壁・ターミナル形状などである。その結果、ターミナルの規模には関わらず、複数タイプのマシンが採用されおり、ターミナル内での割当状況は、（ａ）岸壁側・内陸側に区別、（ｂ）隣り合うバース間で区別されるなどがあり、互いに干渉がないよう運用されていることがわかった。ここでモデル化を考えると、（ａ）なら本船荷役と内陸側荷役を分けたモデル化、（ｂ）ならバース単位で荷役機器が異なるモデル化が必要であることがわかった。
そこで次に、異なるタイプのマシンを同時に採用するモデルを検討する前に、荷役機器別のモデルを構築して、その特徴を捉えるとともに、評価が悪かったマシンであっても、それが採用される現状があることから、そのマシンがどのような条件下で効果を発揮できるのか、どうすれば他の荷役機器の評価に近づけるのかについて検討し、目安となる項目を導き出すことが出来た。
またターミナルレイアウトに関連して、先の調査で様々な形状を有することから、複雑形状のターミナルでは通路位置が保管容量を左右するため、通路配置を最適化する問題として定式化し、これによって得られた通路位置で、コンテナ配置を最適化した。従来のように通路を等間隔で配置する場合より、通路配置を最適化すれば、より作業時間が短くなることがわかった。
荷役機器のタイプを限定して、ターミナルの評価に用いるコンテナ配置の最適化問題を拡張し、船の係留位置を最適化する問題と組み合わせて問題の定式化を行い、両者を同時に最適化する解法アルゴリズムの提案も行った。コンテナ配置のみを最適化するより、提案する方法の方が総サービス時間は短くて済むことが明らかとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
異なるタイプの荷役機器を同一ターミナルで同時に採用しているターミナルの特徴を踏まえて、モデル化の範囲をどこまでするのかを検討する必要がある。上記の当該年度の調査結果より、（ａ）本船荷役と内陸側の荷役にそれぞれ異なるマシンを用いて両者をモデル化する場合、（ｂ）隣り合うバース間で異なる荷役機器を配置する場合が考えられるが、後者は同一ターミナルであっても、個別に運用されているようである。そこで（ａ）を前提に考えていく。そのためには、既に先行研究である程度、知見を有している本船荷役は既往の研究を参考にすればよいが、内陸側の荷役については知見がないため、内陸側荷役のモデル化実現に向けて、これらに関連する研究のレビューを行う必要がある。また関連情報の収集も必要となる。情報収集と収集データの整理については、学生スタッフをアルバイト雇用し、研究計画の期間内に遂行できるよう工夫する予定である。内陸からの貨物（ローカル貨物）を取り扱うにはゲートイン・アウトの状況を表現する必要があり、実態把握と既存研究との関連性を明らかにする。内陸側荷役のモデル化の範囲と具体化に向けた方策を検討する。
最終年度では、本船荷役と内陸側荷役との関連性を含めたモデル化と数値実験の検討を行う予定である。学生スタッフに協力を得てデータ収集を行う際には、国内の港湾ターミナルが前提となるが、モデル化する目的はデータが変われば国内だけでなく、海外のターミナルの現象も表現できることであるため、国内で得られたデータを使って、海外のターミナルの表現が出来るか否かの判断をするためにも、海外ターミナルの視察は重要と位置付けられ、国際会議参加に合わせて海外ターミナルの視察も行う予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
購入予定であった港湾関連データに関連する文献（Containerisation International Yearbookの最新版、15万円相当）を購入できなかったことが大きい。発行時期が例年と異なっているのかと考え、発行時期を待っていたが、関連情報を得ることが出来なかったため、このような結果になってしまった。また学生アルバイトを雇用予定であったが、関連データ収集と整理作業を行ってくれる、適当な学生スタッフを見つけられなかったことも要因の1つとしてある。
当該年度では、ある程度、研究が進んでいる部分について国内外で学会発表を行うことで、研究者レベルでの意見交換を行って現時点の検討内容について確認を行うとともに、課題や改良すべき点を洗い出し作業を行う。国際学会の参加の際には、港湾ターミナルの現地視察も同時期に行うことが出来るため、不足している情報確保にも学会への参加は重要であり、学会参加旅費と参加費に使用する予定である。
またモデル構築のためのソフトウエアの購入や関連する図書の購入も必要であり、また港湾やコンテナ輸送関連の文献資料も購入予定であり、これに支出予定である。さらに、データ収集に関連して学生アルバイトを雇用する予定であり、アルバイト雇用費のとしての支出も予定している。
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