23007

برنامه‌ريزي و مسيريابي كانتينرهاي خالي يك خط كشتيراني بين بنادر چند كشور با در نظرگيري ملاحظات زيست محيطي در حالت عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

مهندسي لجستيك و زنجيره تامين

97-99

1399/9/30

دكتر احمد ماكوئي

دكتر سعيد يعقوبي

صنايع

يكي از اركان رونق و توسعه اقتصاد و اقتدار هر كشور، حمل و نقل است، البته عوامل متعدد ديگري نيز موجب رشد و توسعه اقتصادي مي‌گردند، اما نبايد از خاطر دور داشت كه حمل و نقل يكي از عناصر بسيار كليدي در توسعه اقتصادي تلقي مي‌شود. حمل و نقل دريايي مهم‌ترين روش مبادلات بين‌المللي است و به لحاظ حجم بسيار بالاي جابجايي كالا و نيز صرفه اقتصادي يكي از مناسب‌ترين روش‌هاي حمل كالا به حساب مي‌آيد. با افزايش روزافزون و رونق حمل و نقل دريايي در سال‌هاي اخير ميان كشورهاي جهان، طبيعتاً مسائل و مشكلاتي نيز مطرح مي‌شود. از اين رو دولت‌ها و شركت‌هاي وابسته به اين صنعت در تلاش هستند تا از يكديگر پيشي بگيرند و به نوعي مزيت رقابتي و در نتيجه سودآوري براي خود رقم بزنند. يكي از مشكلات حائز اهميت در اين حوزه، معضل عدم توازن كانتينرهاي خالي ميان بنادر موجود در خطوط كشتيراني است. بدين صورت كه بنادر صادراتي با كسري كانتينر خالي و بنادر وارداتي با مازاد كانتينر خالي در ترمينال‌ها و اسكله‌هاي خود مواجه هستند و چندان مديريت مناسبي جهت جابجايي كانتينرهاي خالي ميان اين بنادر كه پاسخگوي نياز آن‌ها باشد، وجود ندارد. عدم مديريت مناسب اين معضل، ممكن است براي اقتصاد يك كشور و خطوط كشتيراني فعال در آن سنگين تمام شود. از سوي ديگر مسائل زيست محيطي در چند سال اخير توجه زيادي را در حوزه حمل و نقل دريايي به خود جلب كرده است، به گونه‌اي كه طرح كاهش 50 درصدي انتشار گازهاي گلخانه‌اي در بخش حمل ونقل دريايي تا سال 2050 ميلادي توسط سازمان بين‌المللي دريايي تصويب و به دولت‌ها، سازمان‌هاي دريانوردي، خطوط كشتيراني و ديگر نهادهاي وابسته ابلاغ گرديد تا در اين زمينه نهايت مشاركت را داشته باشند. در اين پژوهش مدل رياضي چندهدفه‌اي براي طراحي شبكه حمل و نقل كانتينرهاي خالي به منظور برنامه‌ريزي و مسيريابي بهينه آن‌ها با در نظرگيري اهداف اقتصادي، زيستي و كاهش عدم تعادل موجودي ارائه مي‌شود. همچنين به دليل ماهيت غيرقطعي اين حوزه، پارامتر تقاضا غيرقطعي در نظر گرفته شده و مدل مناسب آن تحت دو رويكرد برنامه‌ريزي تصادفي (محدوديت شانسي) و بهينه‌سازي استوار بازنويسي مي‌شود. مدل‌هاي رياضي اين تحقيق، با استفاده از روش محدوديت اپسيلون تقويت شده براي تجارت ميان كشورهاي ايران، چين و هند به عنوان مطالعه موردي به كمك نرم افزار گمز حل شد و نتايج آن مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. همچنين از روش تاپسيس جهت رتبه‌بندي جواب‌هاي مرز پارتو استفاده گرديد. نتايج نشان دهنده اين است كه مدل استوار نسبت به مدل محدوديت شانسي ملاحظات بيشتري را در نظر گرفته است. به عبارت ديگر غيرقطعي بودن تقاضا در مدل استوار، منجر به افزايش 14% هزينه‌ها و 10% انتشار گازهاي گلخانه‌اي مي‌شود. اين مدل كاركرد بهتري دارد، زيرا متوسط عملكرد سيستم را بهبود بخشيده و در پايداري شدني بودن جواب‌هاي بيشتري استمرار ورزيده است.

1399/10/21

Planning and routing for empty containers of a shipping line among the ports of several countries with environmental considerations in uncertain conditions

12/21/2021 12:00:00 AM

One of the pillars of prosperity and development of the economy and authority of any country is transportation. Of course, there are many other factors that contribute to economic growth and development, but it should not be forgotten that transportation is one of the key elements in economic development. Maritime transport is the most important method of international exchanges and is considered as one of the most suitable methods of transporting goods in terms of very high volume of goods movement and economic efficiency. With the increasing growth and prosperity of maritime transport in recent years among the countries of the world, naturally, issues and problems also arise. Therefore, governments and companies affiliated with this industry are trying to outdo each other and gain a kind of competitive advantage and thus profitability. One of the important problems in this area is the problem of imbalance of empty containers between ports on shipping lines. Thus, export ports face empty container deficit and import ports face empty container surplus in their terminals and wharves, and there is not much proper management to move empty containers between these ports to meet their needs. Lack of proper management of this problem may be heavy for a country's economy and its active shipping lines. On the other hand, environmental issues have attracted a lot of attention in the field of maritime transport in recent years, so that the plan to reduce greenhouse gas emissions in the maritime transport sector to 50% by 2050 has been approved by the International Maritime Organization and Governments, maritime organizations, shipping lines and other related entities were notified to participate fully in this matter. In this research, a multi-objective mathematical model for designing the transportation network of empty containers for their optimal planning and routing with economic, biological and inventory imbalance reduction objectives is presented. Also, due to the uncertain nature of this field, the demand parameter is considered uncertain and its appropriate model is rewritten under two approaches of random planning (chance constraint) and robust optimization. Mathematical models of this research were solved using the Augmented Epsilon Constraint method for trade between Iran, China and India as a case study with the help of GAMS software and the results were analyzed. The TOPSIS method was also used to rank Pareto boundary solutions. The results show that the robust model has more considerations than the chance constraint model. In other words, the uncertainty of demand in a stable model leads to a 14% increase in costs and a 10% increase in greenhouse gas emissions. This model works better because it improves the average performance of the system and continues to provide more responsiveness.

حمل و نقل دريايي , جابجايي كانتينرهاي خالي , انتشار گازهاي‌گلخانه‌اي , بهينه‌سازي چند هدفه , محدوديت شانسي , بهينه‌سازي استوار , عدم قطعيت

Maritime transport , empty containers repositioning , greenhouse gas emissions , multi-objective optimization , chance constraint , robust optimization , uncertainty