26213

زمان‌بندي مجدد جرثقيل‌هاي اسكله در شرايط عدم‌قطعيت با هدف كاهش تأخير در عمليات تخليه و بارگيري

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- برنامه‌ريزي حمل و نقل

1397

1400/8/30

عبدالرضا شيخ الاسلامي كندلوسي - محمود احمدي نژاد

رضا ايلاتي

مهندسي عمران

حمل¬ونقل دريايي شاخه¬اي از حمل¬ونقل است كه نقشي حياتي و اثرگذار در تجارت بين¬الملل ايفا مي¬كند. پايانه¬هاي كانتينري در بنادر، تنها نقطه اتصال ميان حمل¬ونقل دريايي و زميني كالا در زنجيره جهاني حمل¬ونقل كالا را تشكيل مي¬دهند. يكي از چالش¬برانگيزترين عمليات پايانه كانتينري زمان‌بندي جرثقيل¬هاي اسكله به¬منظور تخليه و بارگيري محموله¬هاي كانتينري از شناور پهلوگيري شده در اسكله مي¬باشد. از اين¬رو اپراتورهاي بندر با استفاده از اطلاعاتي از قبيل زمان ورود كشتي¬هاي كانتينري و نقشه بارچيني آنها، برنامه زمان‌بندي جرثقيل¬هاي اسكله را به منظور انجام عمليات تخليه و بارگيري كانتينر¬ها تنظيم مي¬كنند. با اين وجود، به¬علت دلايل مختلف عدم‌قطعيت مانند خرابي جرثقيل¬ها در حين انجام كار، تأخير در زمان ورود، پهلوگيري و تخليه و بارگيري واقعي شناورها و تغيير در اطلاعات برنامه بارچيني كشتي، باعث ايجاد اختلال در برنامه زمان‌بندي اوليه جرثقيل¬هاي اسكله مي¬شود و حتي در برخي از موارد اعتبار آن ساقط شده و قابل اجرا نمي¬باشد. در اين پايان¬نامه روشي جهت تنظيم برنامه زمان‌بندي مجدد جرثقيل¬هاي اسكله در شرايط عدم‌قطعيت با رويكرد كاهش تأخير وارده ارائه شده است. مدل‌سازي به¬كار گرفته شده به¬صورت برنامه عدد صحيح مختلط مي¬باشد كه براي اجراي مدل براي حل دقيق از روش GAMS و استفاده از حل¬كننده CPLEX و براي حل تقريبي استفاده از رويكرد الگوريتم تكاملي ژنتيك مي¬باشد. هدف از انجام پژوهش حاضر در آن است تا با به كارگيري مسائل بهينه¬سازي و ارائه مدل رياضي مناسب در شرايط عدم‌قطعيت، زمان‌بندي مجددي را كه بر دو پايه شناسايي اختلالات و برطرف كردن آنها استوار است، در جهت كمينه كردن تأثير اختلالات بر عملكرد برنامه زماني جرثقيل¬هاي اسكله، صرفه¬جويي در زمان فعاليت اين تجهيزات با حفظ هزينه¬هاي عملياتي و كاهش ميزان انحراف از جدول زمان‌بندي اوليه ارائه دهد. بدين ترتيب، ادامه روند فعاليت جرثقيل¬هاي اسكله به¬گونه¬اي انجام مي¬گيرد كه از توسعه بي¬نظمي¬هاي سيستماتيكي جلوگيري كرده و جرثقيل¬ها بتوانند با حداقل تأخير عمليات تخليه و بارگيري را انجام داده و باعث افزايش بهره¬وري و راندمان در پايانه¬هاي كانتينري شوند. نتايج اين تحقيق نشان مي¬دهد كه انحراف ايجاد شده بين زمان¬بندي اوليه جرثقيل¬هاي اسكله و زمان¬بندي مجدد در شرايط تصادفي و اعمال پارامترهاي عدم¬قطعيت به ميزان حداقل 27% كاهش مي¬يابد.

1400/12/22

Quay Cranes Rescheduling Model for Reduce Handling-time Delay Under Uncertainty

11/21/2022 12:00:00 AM

Maritime transport is a branch of transport that performs a vital and influential role in international trade. Container terminals in ports are the only connection point between sea and land freight in the global freight chain. One of the most challenging operations of the container terminal is scheduling the quay cranes to unload and load the container cargo from the moored vessel at the quay so that each of the cranes active in this process is most efficient. Therefore, port operators, using information such as the time of arrival of container ships and their stowage planning and the physical characteristics of each container for transportation, set a schedule for unloading and loading containers. However, due to various reasons of uncertainty such as crane failure during operation, delay in arrival time, mooring and unloading / loading of vessels and changes in stowage planning information, it often deviates from its expected value and It disrupts the initial schedule of quay cranes, and in some cases it is even invalid and unenforceable. In this thesis, by presenting a method for presenting the rescheduling program of quay cranes in uncertainty conditions with the approach of reducing the delay caused by the disturbance to the wharf operating system and considering the physical condition of the berth and container ships and non-interference of cranes while during the operation. The modeling presented in this research is a mixed integer program (MIL) with the approach of Taguchi method. In the quay crane scheduling program, by specifying a set of tasks on container ships and quay cranes, we seek to provide a sequence of tasks and scheduling of each of them. The quay crane rescheduling program is adjusted according to dynamic and stochastic data so that it can have the most adaptability and flexibility with the real conditions in the port. This factor will reduce the service time of ships, speed up the loading and unloading of containers, as well as increase the efficiency of the container terminal. As a result, by increasing the satisfaction of shipping companies, the prevailing conditions can create competition with other ports. The aim of this study is to use optimization problems and provide an appropriate mathematical model in the face of uncertainty and the resulting disorders, rescheduling based on the two bases of identifying disorders and resolving them, in order to minimize provide the effect of disturbances on the performance of the quay crane scheduling, saving the operation time of this equipment while maintaining operating costs and reducing the amount of deviation from the initial schedule. Thus, the continuation of the quay crane operation process is done in such a way as to prevent the development of systematic irregularities and the quay cranes can carry out unloading and loading operations there with minimal delay.

شاهين حسني

عبدالرضا شيخ الاسلامي كندلوسي - محمود احمدي نژاد