Optimization of road freight operations of a third-party logistics carrier
Üçüncü-parti bir lojistik taşıyıcısının karayolu nakliye operasyonlarının optimizasyonu
- Tez No: 646570
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA SİBEL SALMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Ulaşım, Industrial and Industrial Engineering, Transportation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği ve Operasyon Yönetimi
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 201
Özet
Nakliye operasyonlarının günlük planlaması, taşıma lojistiğindeki en büyük zorluklardan biridir. Bu çalışma, bir üçüncü-parti lojistik (3PL) firmasının karmaşık gerçek hayat rotalama probleminden ilham almıştır. 3PL şirketlerinin pek çoğu planlama süreçlerini kolaylaştırmak ve operasyonlarındaki zorlukları yönetebilmek için dağıtık bir yaklaşım benimsemektedir. Bu durum, kaynakların entegre biçimde kullanılamaması ve kaçan konsolidasyon fırsatları sebebiyle en iyiden uzak kararlara sebep olabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, firmanın günlük karayolu taşıma operasyonları planlamasını merkezi bir biçimde ve kabul edilebilir bir zaman dilimi içerisinde eniyileyecek bir çözüm metodolojisi geliştirilmesidir. Bu tezde karayolu nakliye operasyonları ile ilgili üç özgün problem ele alınmaktadır. İlk olarak toplama-bırakma siparişleri, teslimat terminleri ve çapraz sevkiyat olanakları içeren bir tam-kamyon-yükünden-az planlama problemi incelenmiştir. Tam-kamyon-yükünden-az taşıma taleplerini karşılamak için spot piyasadan farklı kapasitelerde sınırsız sayıda kamyonun kısa zamanlı olarak kiralanabileceği varsayılmıştır. Amaç, pratikte karşılaşılan kısıtlara uyumlu şekilde siparişleri uygun rota-araç çiftlerine en uygun maliyetle atayabilmektir. Problemin üstesinden gelebilmek için ayrıştırma bazlı bir mat-sezgisel algoritma önerilmiştir. Önerilen çözüm yaklaşımı, nakliye maliyetlerinde uzun vadede önemli oranda düşüş sağlamıştır. 3PL firması aynı zamanda doğrudan sahip olduğu ya da uzun dönemli bir sözleşme ile kiraladığı tahsisli kamyonları işletmektedir. Ele aldığımız ikinci problem, tahsisli araçların tam-kamyon-yükü ve tam-kamyon-yükünden-az araç rotalarına atanmasını konu almıştır. İlk kısımda elde edilen tam-kamyon-yükünden-az araç rotaları bu fazda yeniden çizelgelenebilmekte ve bu rotalara atalı spot araçlar, tahsisli araçlar ile değiştirilerek Karmaşık Tamsayılı Doğrusal Programlama bazlı bir çözüm yaklaşımı ile yapılan tasarruf maksimize edilmektedir. Son olarak, 3PL firmasının belirli bir coğrafi bölgede yer alan müşterilerine merkezi bir depodan çeşitli ürünleri teslim etmesini baz alan son mil teslimatı operasyonları incelenmiştir. Bu kısım, çoklu araç tipli, zaman pencereli, sipariş seçme opsiyonuna sahip ve pratikte karşılaşılan daha birçok gerekliliği içeren, araç başına birden fazla tur atma imkanı tanıyan bir Zengin Araç Rotalama Problemi olarak modellenmiştir. Problemi çözmek için paralelleştirilmiş bir hibrit evrimsel algoritma önerilmiştir. Çalışmamızın katkısı iki yönlüdür. Bir yanda, önerilen çözüm teknikleri ile nakliye maliyetleri düşürülerek işletme için gerçek anlamda değer yaratılmıştır. Diğer yanda ise optimizasyon literatürüne, gelecekte geniş bir yelpazede sektör problemlerine uyarlanabilecek özgün problemler ve çözüm algoritmaları sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Planning of daily freight operations is one of the main challenges in transport logistics. Our study originates from a complex real-life routing problem faced by a third-party logistics (3PL) firm. Most of the 3PL firms employ a decentralized approach to ease the planning process and manage the complexity in their operations. This leads to suboptimal decisions due to the lack of integrated use of their resources as well as missed consolidation opportunities. The aim of this study is to develop a solution methodology to optimize the planning of day-to-day road transport operations of the firm in a centralized manner within an acceptable time frame. We address three novel problems related to road freight operations in this thesis. We first examine the less-than-truckload (LTL) planning problem, which involves pickup and delivery orders with deadlines and cross-docking opportunities. We assume that an unlimited number of trucks of different capacities can be hired from the spot market on a short-term basis to fulfill the LTL transportation requests. The objective is to find a minimum cost assignment of orders to feasible route-vehicle pairs while satisfying practical constraints. We propose a decomposition-based matheuristic algorithm to tackle this problem. Our solution approach demonstrates a significant reduction in the freight costs over the long term. The 3PL firm also operates a limited number of dedicated trucks which are either directly owned or hired through a long-term contract. The second problem we address deals with the assignment of dedicated vehicles to less-than-truckload (LTL) and full truckload (FTL) routes. The LTL routes obtained in the first part can be re-scheduled in this phase while the spot-hired vehicles are replaced with dedicated ones to maximize savings via an Mixed Integer Linear Programming (MILP)-based solution approach. We finally examine the last-mile delivery operations of the 3PL firm where different types of products are delivered to customers within a certain geographic region from a central depot. We model this part as a Rich Vehicle Routing Problem (RVRP) with heterogeneous vehicle fleet, time windows, selectiveness and several other practical requirements while allowing multiple trips per vehicle. We propose a parallelized hybrid evolutionary algorithm for solving the problem. The contribution of our study is twofold. On one hand, it creates actual value for the business through reducing freight costs with the proposed solution techniques. On the other hand, it introduces novel problems and solution algorithms to the optimization literature which can be extended to a wide range of industry problems in the future.
Benzer Tezler
- Konteyner gemilerin yatırım analizi
Başlık çevirisi yok
NEDİM SUKAS
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. YÜCEL ODABAŞI
- Yol yapım şantiyesi karbon ayak izinin tahmini: Karaman-Mersin yol yapım örneği
Calculation of carbon footprint at road construction: The case study of Karaman-Mersin road construction
GİZEM AYTAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP EREN
- Privatization, liberalization and deregulation of Turkish state railways and frameworks for public-private partnerships
Türkiye devlet demiryollarının kamu-özel işbirliği kapsamında özelleştirilmesi ve serbestleşmesi
SHAHIN SHAKIBAEI
Doktora
İngilizce
2020
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PELİN ALPKÖKİN
- Achieving zero carbon emissions in the supply chains linked tothe road freight transport
Başlık çevirisi yok
BERKAY UYGUN
- Revenue-driven dynamic pricing and operational planning in multimodal freight transportation
Kombine yük taşımacılığı yönetiminde operasyonel planlama ve gelir odaklı dinamik fiyatlandırma
AYSUN MUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÇATAY
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAŞANUR KAYIKCI