23667

بهينه‌سازي رياضي برنامه‌ريزي هم‌زمان تخصيص پهلوگاه و جرثقيل اسكله با رويكرد مديريت اختلال

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران

1399-1400

عبدالرضا شيخ الاسلامي كندلوسي

مهندسي عمران

در سال‌هاي اخير با رشد روزافزون دو پديده جهاني‌شدن اقتصاد و كانتينري شدن حمل‌ونقل كالا، اهميت حمل‌ونقل دريايي بيشتر از گذشته شده است. ازآنجاكه بندرها مراكز مهمي در شبكه حمل‌ونقل دريايي محسوب مي‌شوند و تأثير مستقيمي بر فرايند حمل‌ونقل دريايي مي‌گذارند، اهميت بهينه‌سازي عمليات تخليه/بارگيري كانتينرها در بندرها بيش‌ازپيش شده است. دسته‌اي از مسائلِ برنامه‌ريزيِ بندرها كه موردتوجه مقاله‌ها و پژوهش‌هاي زيادي قرارگرفته است، مسائل عمليات جانب دريا است. عمليات جانب دريا شامل سه مسئله تخصيص پهلوگاه، تخصيص جرثقيل اسكله و برنامه‌ريزي جرثقيل اسكله مي‌شود. اين پايان‌نامه قصد دارد به مدل‌سازي ادغامي و حل اين سه مسئله بپردازد تا يك برنامه بهينه براي عمليات جانب دريا تهيه شود. با توجه به اينكه عمليات جانب دريا در محيط داراي اختلال قرار دارد و اين اختلال مي‌تواند هزينه‌هايي به بندر تحميل كند، هدف ديگر اين پايان‌نامه بازيابي عمليات جانب دريا در شرايطي است كه برنامه اوليه با اختلال مواجه شده باشد. مسائل عمليات جانب دريا از نوع مسائل بهينه‌سازي هستند و روش حل دقيقي ندارند. براي حل اين مسئله‌ها بايد از روش‌ها و الگوريتم‌هايي استفاده شود كه درنهايت به پاسخ تقريبي و نزديك به بهينه مي‌رسند. اين پايان‌نامه براي يافتن الگوريتمي كه منجر به پاسخ بهتري شود، چهار الگوريتم فرا ابتكاري ACO، GA، ICA و EPSO براي حل مسئله‌ها پيشنهاد داده و نتايج اين الگوريتم‌ها را مورد تحليل و ارزيابي قرار مي‌دهد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه دو الگوريتم GA و EPSO عملكرد بهتري نسبت به دو الگوريتم ديگر دارند. در اين پايان‌نامه براي بازيابي برنامه اوليه عمليات جانب دريا، روش بازيابي محلي توسعه داده شد. نتايج حاصل از تحليل و ارزيابي‌هاي انجام‌شده نشان مي‌دهد كه روش بازيابي محلي توسعه‌يافته، در مقايسه با روش‌هاي موجود، در مدت‌زمان كمتري برنامه اوليه عمليات جانب دريا را بازيابي مي‌كند. براي اعتبار سنجي مدل‌ها و روش‌هاي حل پيشنهادي در اين پايان‌نامه، از اطلاعات و داده‌هاي دو پايانه كانتينري بندر شهيد رجايي استفاده‌شده است.

1400/03/03

Mathematical optimization for the synchronized berth allocation and quay crane scheduling with the disruption management approach

1/1/1900 12:00:00 AM

With the increasing growth of globalization and containerization, maritime transportation has become more important in recent years. Ports are important nodes in the maritime transportation network and directly impact it, so the importance of optimizing container operations in terminal ports has become even more significant. One of the port planning problems that have been more studied is seaside operations. Seaside operations include three problems: Berth Allocation Problem (BAP), Quay Crane Assignment Problem (QCAP), and Quay Crane Scheduling Problem (QCSP). This thesis intends to develop the integration model and solve these three problems to prepare an optimal plan for seaside operations. Given that seaside operations are in a disrupted environment, and this disruption can impose costs on the port, another purpose of this thesis is to restore seaside operations if the original plan is disrupted. Seaside operation problems are optimization problems and don't have an exact solution. So, heuristic and metaheuristic algorithms must be used to find a near-optimal solution. This thesis suggests four metaheuristic algorithms (ACO, GA, ICA, and EPSO) to find a better algorithm to solve these problems. This study showed that the two metaheuristic algorithms, GA and EPSO, perform better than the other three algorithms. In this study, for recovery of the original seaside plan, a local recovery method is developed. The analysis and evaluations showed that the developed local recovery method, compared to existing methods, gives the final solution in less time. The information and data of the two container terminals of Shahid Rajaei port have been used to validate the proposed models and metaheuristic algorithms.

عمليات جانب دريا، مسئله تخصيص پهلوگاه و جرثقيل اسكله، مسئله برنامه‌ريزي جرثقيل اسكله، بازيابي برنامه اوليه عمليات جانب دريا، مديريت اختلال

Berth Allocation and Qauy Crane Assignment Problem (BAQCAP), Quay Crane Scheduling Problem (QCSP), Disruption Management in Seaside Operation (DMSP), Recovery Original Plan (ROP), Local Recovery Algorithm (LRA)