Geri Dön

Optimization of road freight operations of a third-party logistics carrier

Üçüncü-parti bir lojistik taşıyıcısının karayolu nakliye operasyonlarının optimizasyonu

  1. Tez No: 646570
  2. Yazar: ONUR CAN SAKA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATMA SİBEL SALMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Ulaşım, Industrial and Industrial Engineering, Transportation
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği ve Operasyon Yönetimi
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Konteyner gemilerin yatırım analizi

    Başlık çevirisi yok

    NEDİM SUKAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. YÜCEL ODABAŞI

  2. 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

    Türkçe

    2024

    Çevre MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP EREN

  3. 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

    İngilizce

    2020

    Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. PELİN ALPKÖKİN

  4. 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

    İngilizce

    2018

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT ÇATAY

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YAŞANUR KAYIKCI