توصيفگر ها :
لجستيك دريايي , جابه جايي كانتينرها , پهلوگيري كشتي ها , برنامه ريزي عدد صحيح مختلط , الگوريتم تجزيه بندرز شتاب يافته , پايانه كانتينر
چكيده فارسي :
امروزه حمل‌ونقل دريايي 80 درصد از حمل‌ونقل جهاني را تشكيل مي‌دهد. بنابراين حمل‌ونقل كانتينري به علت ظرفيت بالا، محافظت از اقلام و مزاياي ديگر رشد چشمگير داشته، و ظرفيت كشتيها به 21400 واحد در حمل‌ونقل كانتينر افزايش يافته است. از اين رو، در دهه‌هاي اخير استفاده از روش‌هاي علمي مديريت و بهره‌برداري اقتصادي در پايانه‌هاي كانتينري در جهان ناگزير است. در چند دهه گذشته كانتينر به عنوان يك قسمت ضروري مفهوم بارگذاري بوده كه اهميت زيادي در حمل و نقل دريايي پيدا كرده است. با افزايش كانتينري كردن تعداد پايانه‌هاي دريايي و رقابت آنها، اين موضوع اهميت زيادي پيدا كرده‌است. امروزه عمليات بدون استفاده موثر و كارآمد از روش‌هاي بهينه‌سازي مناسب غيرقابل تصور است. به دليل پيشرفت تكنولوژي و تجهيزات بندر، گلوگاه از كنار بندر به محوطه كانتينري منتقل شده است، در نتيجه مديريت محوطه كانتينري يك بندر نقش قابل توجه‌اي در رقابت شبكه حمل و نقل دريايي جهاني دارد. براي حمل كانتينرهاي بزرگ در بعضي بندرها مانند سنگاپور، مديريت محوطه يك نقش مهم دارد به دليل كمبود مكان، كه منجر به تمركز زياد موقعيت كانتينرها در انبار محوطه كانتينري مي‌شود. پايانه كانتينري، محلي كه كانتينرها بين دو مكان مختلف در محوطه دريا و خشكي انتقال مي‌يابند، يك مسير بحراني بين دو مكان در زنجيره تأمين است. يكي از راه‌هاي بهبود، گسترش روش‌هاي جديد براي بهره‌وري عمليات با وسايل موجود است. در مورد مسئله پهلوگيري كشتي قبل از رسيدن كشتي، اسكله بايد به كشتي اختصاص يابد. تخصيص بندر به طور ايده‌آل قبل از رسيدن اولين كانتينر اختصاص داده شده به اين كشتي آغاز مي‌شود. چندين هدف از تخصيص اسكله بهينه وجود دارد. از نقطه نظر عملي، مجموع بار ساحل تا فاصله محوطه براي بارگيري و تخليه كليه كانتينرها به حداقل برسند. اين مربوط به حداكثر بهره‌وري از عملكرد كشتي است.
در اين پژوهش، يك مدل يكپارچه برنامه‌ريزي عدد صحيح مختلط به منظور حل مسئله جابهجايي كانتينرها و پهلوگيري كشتيها با هدف كمينه كردن هزينه‌ها ارائه شده است. تابع هدف اين مدل رياضي كمينه كردن هزينه‌هاي جابهجايي، انتظار كشتي و ماندن كشتي در اسكله است. در مدل پيشنهادي ساختار اسكله به صورت گسسته در نظر گرفته شده است. از آنجايي كه مسئله جابهجايي كانتينرها و پهلوگيري كشتيها از نظر پيچيدگي محاسباتي NP-hard هستند، تركيب اين دو مسئله از پيچيدگي حل مسئله نمي‌كاهد. به منظور حل مسئله بيان شده، يك الگوريتم بندرز شتاب يافته استفاده شده است. براي تسريع در حل، تعدادي نامعادله معتبر جهت افزايش كارايي و كاهش مدت زمان حل دقيق مدل عددي ارائه شده است. براي نشان‌دادن كارايي مدل و الگوريتم ارائه شده، از نمونه هايي با استفاده از داده هاي موجود در ادبيات موضوع طراحي شده است. نتايج عددي نشان داده است كه مدل يكپارچه نسبت به مدل غير يكپارچه بهبود دارد، همچنين الگوريتم تجزيه بندرز شتاب‌يافته براي اين مسئله كارايي دارد و در نمونه‌هاي بزرگ كه مدل عددصحيح مختلط قادر به حل مسئله نمي‌باشد، الگوريتم نجزيه بندرز در زمان كوتاه‌تري نسبت به Cplex مسئله را حل كرده است.
چكيده انگليسي :
Today, maritime transport accounts for 80% of world transport, so container transport has grown significantly, and the capacity of ships has increased to 21,400 units in container transport. Accordingly, global container trade in 2017 reached 150 million, the fastest growth in recent years. Therefore, in recent decades, the use of scientific methods of management and economic operation in container terminals in the world is inevitable.
Over the past few decades, the container has been an essential part of the concept of loading, which has become very important in maritime transport. This issue has become very important with the increasing number of container terminals and competition in them. Today, it is inconceivable to operate properly and efficiently without proper optimization methods. Due to the advancement of port technology and equipment, the problem was moved from the port to the container area. As a result, the management of the container area of a port has a significant role in the competition of the global shipping network. For transporting large containers in some ports, such as Singapore, yard management plays an important role due to the lack of space, which leads to a high concentration of container position in the container warehouse. A container terminal, where containers move between two different locations on land and on , is a critical path between two locations in the supply chain. The rapid growth of container areas and the pressure of competition to reduce rates are leading to the demand for greater efficiency of offshore and onshore operations. In a public container terminal, offshore operations involve assigning ships to port or loading and unloading ships with cranes, while onshore operations mostly involve truck routing or storing and receiving containers in storage. Another way to improve is to develop new techniques for productivity of operations with existing equipment. In the case of mooring before the ship arrives, the berth must be assigned to the ship. The schedule of large foreign ships is known about a year ago. Port allocation ideally begins before the first dedicated container arrives on the ship. There are several purposes for allocating an optimal wharf. From a practical point of view, the total shore load up to the yard distance for loading and unloading all containers should be minimized. This is related to the maximum efficiency of the ship's performance.
In this research, an integrated integer programming model is proposed to solve the problem of container relocation and berth allocation in an integrated manner. In addition, a number of valid inequalities are presented to increase the efficiency and reduce the exact solution time of the number model. To demonstrate the performance of the proposed model and algorithm, examples are designed using data from the subject literature. Numerical results show that the integrated model is better than the non-integrated model. Also, the accelerated Banders decomposition algorithm is efficient for this problem. Has solved.
Keywords: containe Relocation, Marin Container Terminal, Marin Logistics, Container Relocation, Container Allocation to berth, berth allocation
