31348

ارائه مدل رياضي يكپارچه بارگيري پايانه‌هاي كانتينري با درنظر گرفتن ناحيه عملياتي پيش‌كرانه و فاكتورهاي ايمني )مطالعه موردي(

كارشناسي ارشد

دريانوردي-بندر و كشتيراني

1400

1403/06/28

دكتر سعيد يعقوبي

دكتر سعيد يعقوبي

صنايع

بنادر در تسهيل تجارت، اتصال كشورها و فراهم كردن جريان روان كالاها بسيار حياتي هستند. عمليات كارآمد بندر كانتينري بر فرآيندهاي يكپارچه مانند تخصيص اسكله، برنامه‌ريزي جرثقيل دروازه‌اي و زمانبندي حامل‌هاي محوطه كانتينري متكي است. يكي از نگراني‌هاي عمده در عمليات بندري، ريسك‌هاي ايمني و محيط زيستي ناشي از خستگي كارگران است. اين ريسك‌ها مي‌توانند منجر به بروز حوادث و كاهش دقت، به‌ويژه در عمليات‌هاي شبانه شوند و بايد براي بهبود كارآيي و ايمني فعاليت‌هاي بندري مورد توجه قرار گيرند. اين پژوهش دو مدل رياضي با درنظرگرفتن مباحث ايمني براي بهينه‌سازي عمليات جابجايي كانتينرها معرفي مي‌كند كه عبارت است از: 1) مدل ذخيره‌سازي موقت كانتينرها (TCSM )كه در اين مدل، فضايي براي ذخيره‌سازي موقت كانتينرها در نزديكي اسكله پيش از رسيدن كشتي‌ها در نظر گرفته شده و كانتينرها پيش از بارگيري به كشتي در اين فضا به طور موقت ذخيره‌سازي مي‌شوند، و 2) مدل بارگيري مستقيم كانتينرها (DCLM )كه در اين مدل، كانتينرها به‌صورت مستقيم از روي كاميون‌ها توسط جرثقيل‌هاي اسكله به كشتي‌ها بارگيري مي‌شوند. در بنادر، محوطه‌ي كانتينري به بلوك‌هايي با ظرفيت مشخص تقسيم مي‌شود كه هر بلوك به كانتينرهاي يك كشتي اختصاص دارد. اين مدل‌ها به‌گونه‌اي طراحي شده‌اند كه تخصيص حامل‌ها به بلوك‌هاي مختلف را با در نظر گرفتن محدوديت‌هاي موجود در تعداد حامل‌ها بهينه‌سازي كنند. همچنين، اسكله به چندين موقعيت مجزا تقسيم مي‌شود، كه هر كشتي در يكي از اين موقعيت‌ها پهلو مي‌گيرد. بارگيري كانتينرها نيز توسط جرثقيل‌هايي كه به آن كشتي اختصاص داده شده‌اند، انجام مي‌شود. تعداد جرثقيل‌هاي موجود در هر دوره محدود بوده و اين تعداد بايد به گونه‌اي تخصيص داده شود كه تمامي كانتينرهاي مربوط به هر كشتي قبل از خروج آن از اسكله بارگيري شوند. با استفاده از روش آزادسازي لاگرانژ، اين مدل‌ها در بندر شهيد رجايي مورد اعتبارسنجي قرار مي‌گيرند. نتايج نشان مي‌دهد كه كارگران در مدل DCLM به ميزان 24 درصد خستگي بيش‌تري نسبت به مدل TCSM تجربه مي‌كنند، عليرغم اين‌كه مدل DCLM با 22 درصد هزينه بيش‌تري نسبت به مدل TCSM همراه است. با اين حال، بهبود شرايط كاري و كاهش شاخص HSE در عمليات‌هاي شبانه مي‌تواند صرفه‌جويي‌هاي قابل توجهي در هزينه‌هاي بلندمدت ايجاد كرده و بهره‌وري كاركنان را افزايش دهد.

1403/07/25

An Integrated mathematical model for container loading considering seaside operational area and safety factors (case study)

9/18/2025 12:00:00 AM

Ports play a critical role in facilitating trade, connecting countries, and ensuring a smooth flow of goods. Efficient container port operations rely on integrated processes such as berth allocation, quay crane assignment, and yard truck planning. One major concern in port operations is the safety and environmental risks arising from worker fatigue. These risks can lead to accidents and decreased accuracy, particularly during nighttime operations, and must be addressed to improve the efficiency and safety of port activities. This research introduces two mathematical models that incorporate safety considerations to optimize container handling operations: 1) The Temporary Container Storage Model (TCSM), where a designated area near the berth is used for temporarily storing containers before the arrival of ships, and containers are temporarily stored in this space before being loaded onto the ships, and 2) The Direct Container Loading Model (DCLM), where containers are directly loaded from trucks onto ships by quay cranes. In ports, the container yard is divided into blocks with specific capacities, with each block assigned to the containers of a particular ship. These models are designed to optimize the allocation of carriers to different blocks, considering the limitations on the number of available carriers. Additionally, the berth is divided into multiple distinct positions, with each ship docking at one of these positions. Container loading is performed by cranes assigned to that ship. The number of available cranes in each period is limited, and they must be allocated in such a way that all containers related to each ship are loaded before the ship departs. Using the Lagrangian relaxation method, these models are validated at Shahid Rajaee Port. The results show that workers experience 24% more fatigue in the DCLM model compared to the TCSM model, despite the DCLM model being associated with 22% higher costs than the TCSM model. However, improving working conditions and reducing the HSE index in nighttime operations can lead to significant long-term cost savings and increased worker productivity.

بندر كانتينر , بهداشت و ايمني در بندر , عمليات اسكله و حياط , آزادسازي لاگرانژ

Container port , Port and yard operation , Health and safety in port , Lagrangian relaxation

negar yarmohamadi

Dr Saeed Yaghoubi