Berth allocation problem in dry bulk terminals
Kuru dökme yük terminallerinde rıhtım atama problemi
- Tez No: 397238
- Danışmanlar: Prof. Dr. CEYDA OĞUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Yük terminallerinin daha iyi yönetilmesini sağlamanın bir yolu gemileri rıhtımlara verimli bir şekilde atamaktır ve bu problem rıhtım atama problemi (RAP) olarak adlandırılır. RAP'ın temel prensiplerinden biri gemilerin limanda geçirdiği zamanı enazlayacak şekilde rıhtıma yanaşma sırasını belirlemektir. Bu çalışmada Kuru Yük Dökme Terminallerinde Rıhtım Atama Problemini (KYDTRAP) ele almaktayız ve bölümlere ayrılmış (partitioned) RAP'a; şöyle ki, rıhtımın toplam uzunluğu birkaç kısma ayrılmıştır, odaklanan bir Karma Tam Sayılı Doğrusal Programlama (KTSDP) modeli sunulmaktadır. Limana yanaşan gemilerin elleçleme sürelerini enazlamak üzere gemilerin rıhtımlara atanma konumlarının yanı sıra gemilerin rıhtımlarda elleçlenme sıralamasını da ele almaktayız. Her bir t anında bir kısma yalnızca bir gemi atanabilmektedir. Buna ek olarak, periyodik olarak gerçekleşen gel-git koşullarının atama problemine etkisi de göz önünde bulundurulmuştur. Suların alçak olduğu periyotta, gemilerin hareketi için yeterli su derinliği bulunmamaktadır. Buna bağlı olarak, rıhtıma atanan gemiler ancak suların yükseldiği periyotlarda limandan ayrılabilirler. Ek olarak üç kısıt seti sunduk ve bu kısıtları ekleyerek modelin izlenebilir bir sürede çözüme ulaşmasını sağladık. Bunun yanı sıra, eniyi çözüme kısa bir süre içinde yakınsayan sonuçlar elde eden iki basit sezgisel algoritma geliştirdik. Performanslarını daha iyi ölçebilmek adına önerilen modelleri bir kuru dökme yük terminalinden elde edilen veriler ile oluşturulan örneklerle test ettik. Sayısal sonuçların ışığında ek kısıtların model performansını çözüm süresi ve çözüm kalitesi açısından iyileştirdiği görülmüştür. Ayrıca sonuçlar ikinci sezgisel algoritmamızın birinciyi çözüm kalitesi bakımından geçtiğini göstermektedir. Bunlara ek olarak, sunduğumuz model çözümlerini literatürde var olan sürekli RAP modeli ile karşılaştırdık. Sonuçlara göre, her iki modelin de güçlü ve etkili olduğunu, uygulanabilirliğinin liman yönetiminin kararlarına bağlı olduğunu söyleyebiliriz. Sunulan modeldeki ve sezgisel algoritmalardaki değişkenlerin önemini yansıtması açısından ve farklı değerler alan değişkenlerin modelin ve sezgisel algoritmanın performansları üzerindeki etkisini gözlemlemek için duyarlılık analizi gerçekleştirdik.
Özet (Çeviri)
One aspect of better managing the port terminals is to efficiently allocate the vessels to the berth locations which is referred to as Berth Allocation Problem (BAP). In BAPs, one of the basic criteria is to decide what sequence of arriving vessels minimizes the time spent in the terminal. This study focuses on the Berth Allocation Problem in Dry Bulk Terminal (BAPDBT), and proposes a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model focusing on the partitioned BAP, i.e. the total length of the quay is partitioned into several sections. We consider the allocation of vessels to a location on a berth as well as the sequence, in which the vessels should be handled in order to minimize the sum of arriving vessels' completion times. Only one vessel can be allocated at a specific time to each berth. In addition, the effects of the tidal condition that happens periodically in the time horizon are considered. At low tide, available depth of water is not adequate for the movement of vessels. The vessel assigned to the berth location is therefore able to depart the terminal only in the high tide periods. We also introduce three additional sets of constraints and add them to the model to make it computationally more tractable. Moreover, we develop two simple heuristic algorithms that enable us to obtain near optimal solutions to the problem within a short computational time. To better understand the performance of the proposed model and the heuristic algorithms, we test them on instances generated based on the real data of a dry bulk terminal. The computational results show that adding the additional constraints to the model improves its performance both in terms of the running time and the optimality gap. The results also show that our second heuristic algorithm outperforms the first one in terms of the quality of final solutions. Furthermore, we compare the solutions obtained by the proposed model with the solutions obtained by a continuous model proposed in the literature. According to the results, we conclude that both models are strong and effective, and their applicability depends on the decision plans of the port management. To reflect the importance of some parameters in the proposed model and the heuristic algorithms, we apply sensitivity analysis to determine how different values of some parameters affect the performance of the proposed model as well as the heuristic algorithms.
Benzer Tezler
- Mathematical models for maritime terminal operations
Kıyı terminali operasyonları için matematiksel modeller
CELAL ÖZGÜR ÜNSAL
Doktora
İngilizce
2019
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKoç ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEYDA OĞUZ
- Yard allocation problem in bulk port terminals
Kuru dökme yük terminallerinde yük depolama problemi
IŞIL KOYUNCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKoç ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEYDA OĞUZ
- Column generation approach for dynamic berth allocation problem
Dinamik rıhtım tahsis etme problemi için kolon üretme yöntemi
ÖZGE NARİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKoç ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA OĞUZ
- Event and clock based representations of time in mathematical optimization
Matematiksel eniyilemede zamanın olay ve saat tabanlı gösterimi
ÖZGE SÜRER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KUBAN ALTINEL
