بهينه‌سازي مسئله تخصيص ناوگان، مسيريابي و سوخت‌گيري در حمل و نقل دريايي

Fleet deployment, ship routing and refueling optimization problem

حمل‌ونقل دريايي عمدتاً شامل مسائلي چون تخصيص ناوگان، مسيريابي كشتي و مسائل مربوط به سوخت گيري كشتي‌ها هست. بايد اشاره‌كنيم كه مسئله تخصيص ناوگان، تعيين مسير و برنامه‌ريزي كشتي‌ها با هدف حداقل سازي هزينه‌ها سر و كار دارند. در سال‌هاي اخير بيشتر شركت‌هاي حمل‌ونقل دريايي با شرايط بازاري دشواري ازلحاظ سوخت‌گيري و قيمت سوخت مواجه گرديده‌اند. با توجه به اينكه تقريباً 60 درصد هزينه‌هاي كشتي به سوخت آن اختصاص دارد، پس هزينه هاي سوخت ناوگان به‌عنوان عمده ترين هزينه حمل‌ونقل دريايي محسوب مي گردد. با توجه به شرايط رقابتي و عدم قطعيت هاي مختلف موجود در چنين مسائلي، بررسي يكپارچه تخصيص ناوگان، مسيريابي و سوخت گيري امري ضروري است. بر اين اساس در پژوهش حاضر مسئله حمل‌ونقل دريايي لاينر، كه در آن تصميمات مربوط به انتخاب ناوگان، تعيين مسير بهينه هر شناور، انتخاب سرعت حركت آن بين بنادر مختلف و سياست سوخت گيري مربوطه در شرايط عدم قطعيت قيمت و مصرف سوخت به‌صورت يكپارچه اتخاذ مي‌شود، مورد مطالعه قرار گرفته است. وجود وابستگي سوخت‌گيري به مسيريابي و تخصيص با توجه به نياز به سوخت‌گيري در طي مسير كشتي اهميت و ضرورت بررسي اين دو موضوع به‌صورت يكپارچه را فراهم مي‌سازد. بدين منظور مدل برنامه ريزي تصادفي عدد صحيح خطي بارو يكرد مبتني بر سناريو توسعه داده‌شده است. حل و تجزيه‌وتحليل‌هاي مربوطه در خصوص نمونه مسائل مختلف و مزيت هاي رويكرد يكپارچه و تصادفي بر حالتي كه پارامترهاي مدل قطعي فرض مي‌شود؛ از طريق شبيه سازي و ديگر روش ها نشان داده است.

Marine transportation mainly includes fleet allocation, ship routing, and refueling issues. It should be noted that the issue of fleet allocation, route design, and planning of ships is aimed at minimizing the costs. In recent years, most shipping companies have faced difficult market conditions in terms of refueling and fuel prices. Given that approximately 60 percent of the cost of the ship is dedicated to its fuel, so fleet fuel costs are considered the largest shipping cost. In these issues often competitive conditions and uncertainty have been considered, that causes the complexity of the problem. In this study a liner marine transportation company is evaluated, that transfers cargo between different ports. The company requires to determine some decisions such as finding the optimal route, refueling and ship speed policy under price and fuel consumption uncertainty. Interactions of refueling and routing and allocation due to the need of refueling during the ship routes provide the importance and the need to examine these two issues together. So in this problem, we are going to define the ship routing while we are going to determine the location of refueling and the speed of the ships based on the fuel prices.