برنامه‌ریزی حمل و نقل بار چندوجهی – رویکرد کنترل افق دورشونده

برنامه‌ریزی حمل و نقل بار چندوجهی – رویکرد کنترل افق دورشونده

این مقاله به بررسی مسائل برنامه‌ریزی حمل و نقل بین وجهی بار در میان پایانه‌های دریای عمیق و پایانه‌های داخلی در حمل و نقل مناطق داخلی برای یک اپراتور حمل و نقل بین وجهی بار به صورت افقی کاملاً یکپارچه در سطح جریان تاکتیکی کانتینر می‌پردازد. ابتدا یک مدل شبکه حمل و نقل بین وجهی بار (IFTN) برای ثبت ویژگی‌های کلیدی حمل و نقل بین وجهی بار مانند پدیده تغییر وجه در پایانه‌های بین وجهی، محدودیت‌های ظرفیت فیزیکی شبکه، زمان‌های حمل و نقل وابسته به زمان در آزادراه‌ها و برنامه‌های زمانی برای قطارها و قایق‌ها توسعه داده می‌شود. پس از آن، مسئله برنامه‌ریزی حمل و نقل بین وجهی بار به عنوان یک مسئله کنترل جریان کانتینر بین وجهی بهینه از دیدگاه سیستم و کنترل با استفاده از مدل IFTN پیشنهادی فرموله می‌شود. برای مقابله با تقاضاهای حمل و نقل پویا و شرایط ترافیک پویا در IFTN، یک رویکرد کنترل جریان کانتینر بین وجهی (RIFC) با افق دورشونده برای کنترل و تخصیص مجدد جریان‌های کانتینر بین وجهی به روش افق دورشونده پیشنهاد شده است. این رویکرد کنترل جریان کانتینر شامل حل مسائل برنامه‌ریزی خطی است و برای برنامه‌ریزی حمل و نقل در شبکه‌های بزرگ مناسب است. هر دو رویکرد همه یا هیچ و رویکرد RIFC پیشنهادی از طریق مطالعات شبیه‌سازی ارزیابی می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی پتانسیل رویکرد RIFC پیشنهادی را نشان می‌دهد.

مقدمه

در حمل و نقل جهانی بار، بنادر اصلی اعماق دریا معمولاً به عنوان دروازه‌ای برای محموله‌های وارداتی و صادراتی برای مناطق جغرافیایی خاص عمل می‌کنند، به عنوان مثال بندر روتردام برای شمال و غرب اروپا. این مناطق جغرافیایی به عنوان مناطق پسکرانه‌ای بنادر اعماق دریا در نظر گرفته می‌شوند. حمل و نقل پسکرانه‌ای به حمل و نقل بار بین بنادر اعماق دریا و مبدا یا مقصد محموله‌ها در مناطق پسکرانه‌ای اشاره دارد و به یک جزء مهم در سیستم‌های لجستیکی مدرن تبدیل شده است. حمل و نقل کارآمد و پایدار پسکرانه‌ای با کاهش هزینه‌های عملیاتی، به اپراتورهای حمل و نقل بار و فورواردرها، با ارائه خدمات حمل و نقل با کیفیت بالا و تضمین هزینه‌های حمل و نقل پایین به فرستندگان بار، به بنادر اعماق دریا با افزایش رقابت‌پذیری آنها و به جامعه با توسعه یک سیستم حمل و نقل بار پایدار سود خواهد رساند.

با این حال، حمل و نقل در مناطق داخلی با چالش‌هایی از جمله افزایش حجم بار، ظرفیت محدود زیرساخت‌های حمل و نقل، تراکم ترافیک در آزادراه‌ها، مسائل مربوط به انتشار گازهای گلخانه‌ای و غیره مواجه بوده است. یکی دیگر از چالش‌های عمده برای حمل و نقل در مناطق داخلی، روشی نوظهور است که به عنوان «حرکت آهسته» در خطوط کشتیرانی بین‌المللی شناخته می‌شود. حرکت آهسته به پدیده‌ای اشاره دارد که در آن یک کشتی موجود در اعماق دریا به دلیل کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، کندتر از سرعت طراحی شده خود حرکت می‌کند (Psaraftis and Kontovas, 2013). تأثیر این پدیده، طولانی‌تر شدن زمان حمل و نقل دریایی و در نتیجه برنامه زمانی فشرده‌تر برای حمل و نقل در مناطق داخلی است. این چالش‌ها، روشی کارآمد و نوآورانه برای سازماندهی حمل و نقل در مناطق داخلی را ضروری می‌سازد.

کرینیک و کیم (2007) حمل و نقل بین وجهی بار را به عنوان “حمل بار از مبدا به مقصد با توالی حداقل دو حالت حمل و نقل تعریف می‌کنند، که انتقال از یک حالت به حالت بعدی در یک ترمینال بین وجهی انجام می‌شود.” در حمل و نقل درون مرزی، حمل و نقل بین وجهی بار تلاش می‌کند تا حمل و نقل بار را با استفاده یکپارچه از حالت‌های مختلف (به عنوان مثال، کامیون، قطار، قایق) از طریق یک شبکه حمل و نقل بین وجهی بار (IFTN) سازماندهی کند. IFTN شبکه‌ای متشکل از شبکه‌های حمل و نقل تک وجهی مختلف، به عنوان مثال، شبکه آزادراه، شبکه راه آهن و شبکه آبراه داخلی است. این شبکه‌های حمل و نقل تک وجهی در ترمینال‌های بین وجهی به یکدیگر متصل می‌شوند. یک اپراتور حمل و نقل بین وجهی بار، یک سازمان یا شرکت خاص است که مالک یا اجاره کننده وسایل نقلیه حمل و نقل، به عنوان مثال، کامیون، قطار و قایق است و خدمات حمل و نقل کانتینری بین وجهی را از طریق یک شبکه حمل و نقل بین وجهی بار به فرستندگان ارائه می‌دهد.

هدف از برنامه‌ریزی حمل و نقل بین‌وجهی بار، انتخاب مسیرهای بین‌وجهی و تعیین تخصیص جریان کانتینر در IFTN است به طوری که تابع هدف ارائه شده توسط کاربر توسط اپراتورهای حمل و نقل بین‌وجهی بار به حداقل برسد، در حالی که تعدادی از تقاضاهای حمل و نقل، ظرفیت‌های فیزیکی اتصالات حمل و نقل، ویژگی‌های شبکه حمل و نقل و شرایط ترافیکی در نظر گرفته شود. نمونه بارز چنین اپراتوری، خدمات دروازه اروپایی (http://www.europeangatewayservices.com/) است که اتصالات ریلی و بارج مکرر بین بندر روتردام و شبکه رو به رشدی از پایانه‌های داخلی در مناطق داخلی بندر را ارائه می‌دهد. کامیون‌های باری نیز در پایانه‌ها برای حمل کانتینرها در دسترس هستند. اپراتورها (مانند اپراتور خدمات دروازه اروپایی) انگیزه بیشتری برای کار بر روی مسئله برنامه‌ریزی حمل و نقل اپراتورهای حمل و نقل بین‌وجهی بار، همانطور که در این مقاله ارائه شده است، فراهم می‌کنند. مقاله ون ریسن و همکاران (2015) مسئله طراحی شبکه خدمات برای شبکه خدمات دروازه اروپایی را با استفاده از فرمول‌بندی شبکه مبتنی بر مسیر و حداقل جریان بررسی کردند. در این مقاله، ما مسئله کنترل جریان کانتینر در برنامه‌ریزی حمل و نقل بین وجهی بار را با یک مدل IFTN توسعه‌یافته بررسی خواهیم کرد.

این مقاله به بررسی مسائل برنامه‌ریزی حمل و نقل بین‌وجهی بار در میان پایانه‌های دریای عمیق و پایانه‌های داخلی در حمل و نقل مناطق داخلی برای یک اپراتور حمل و نقل بین‌وجهی بار که به صورت افقی کاملاً یکپارچه (شبیه به شرکت‌های حمل و نقل) در سطح جریان تاکتیکی کانتینر است، می‌پردازد. این اپراتور با یک سیستم فناوری اطلاعات و ارتباطات کارآمد پشتیبانی می‌شود. ما فرض می‌کنیم که این سیستم فناوری اطلاعات و ارتباطات می‌تواند اطلاعات واقعی حمل و نقل کانتینری مربوط به عملیات خود را اندازه‌گیری کند، اطلاعات مربوط به حمل و نقل بار را به موقع با سیستم‌های فناوری اطلاعات و ارتباطات سایر طرف‌های درگیر تبادل کند (به عنوان مثال، به دست آوردن اندازه‌گیری‌های شرایط ترافیک در آزادراه‌ها از سیستم مدیریت ترافیک در شبکه جاده‌ای)، اطلاعات واقعی مربوط به حمل و نقل بار را از منابع مختلف ادغام کند و برنامه‌ریزی حمل و نقل بار انجام شده توسط اپراتور حمل و نقل بین‌وجهی بار را تسهیل کند.

در زنجیره‌های حمل و نقل ترکیبی بار مبتنی بر دریا، حمل و نقل در مناطق پشت ساحلی شامل دو مرحله است: حمل و نقل اصلی و پیش از حمل و نقل یا حمل و نقل نهایی (یا جمع‌آوری یا توزیع). در این مقاله، دامنه بررسی خود را به حمل و نقل اصلی محدود می‌کنیم و بنابراین مشکلات برنامه‌ریزی حمل و نقل ترکیبی بار در میان ترمینال‌های دریای عمیق و ترمینال‌های داخلی در حمل و نقل ترکیبی بار در مناطق پشت ساحلی را برای اپراتورهای حمل و نقل ترکیبی بار بررسی می‌کنیم.

حمل و نقل بین وجهی کالا شامل ذینفعان متعددی مانند فرستندگان کالا، شرکت‌های حمل و نقل، اپراتورهای ترمینال، تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان است. معمولاً دو نوع همکاری بین این ذینفعان وجود دارد: همکاری افقی و همکاری عمودی. این مقاله به بررسی مسئله برنامه‌ریزی حمل و نقل کالا برای یک اپراتور حمل و نقل بین وجهی کاملاً یکپارچه افقی می‌پردازد و سایر ذینفعان (مانند فرستندگان کالا، اپراتورهای ترمینال) را به عنوان مشتریان یا ارائه دهندگان خدمات این اپراتور حمل و نقل بین وجهی کالا در نظر می‌گیرد. این امر با فرضیات اساسی زیر همراه است: فرستندگان کالا، مشتریان اپراتور حمل و نقل بین وجهی کالا هستند. تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان محموله‌ها را می‌توان به عنوان مبدا و مقصد کانتینرها تفسیر کرد که توسط فرستندگان کالا هنگام سفارش حمل و نقل کانتینر مشخص می‌شوند. اپراتورهای ترمینال خدمات جابجایی کانتینر را به اپراتور حمل و نقل بین وجهی ارائه می‌دهند و این خدمات جابجایی کانتینر با ظرفیت ذخیره‌سازی کانتینر، ظرفیت بارگیری و تخلیه کانتینر و زمان مورد نیاز و هزینه برای تغییر روش‌ها در ترمینال‌های بین وجهی مشخص می‌شوند.

بر اساس افق تصمیم‌گیری مسائل برنامه‌ریزی، تلاش‌های تحقیقاتی در زمینه حمل و نقل بین‌وجهی بار به سه سطح تصمیم‌گیری طبقه‌بندی می‌شوند: سطح استراتژیک، سطح تاکتیکی و سطح عملیاتی. برای یک اپراتور حمل و نقل بین‌وجهی بار، تصمیمات استراتژیک مربوط به سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی است، به عنوان مثال، اینکه آیا اندازه شبکه حمل و نقل بین‌وجهی که این اپراتور روی آن کار می‌کند را افزایش یا کاهش دهد، اینکه آیا وسایل نقلیه حمل و نقل بیشتری خریداری کند یا وسایل نقلیه را از شرکت‌های لیزینگ اجاره کند؛ تصمیمات تاکتیکی جریان‌های کانتینری تجمیع شده را در نظر می‌گیرند و معمولاً در مورد طراحی شبکه خدمات و برنامه‌ریزی جریان شبکه برای استفاده بهینه از زیرساخت‌های داده شده هستند، به عنوان مثال، انتخاب وسیله نقلیه و تخصیص ظرفیت در هر سرویس، فرکانس‌های سرویس و جدول زمانی قطارها و بارج‌ها، برنامه‌ریزی تجهیزات و تخصیص جریان کانتینر؛ تصمیمات عملیاتی، مسیریابی بهینه هر کانتینر منفرد را بر روی شبکه‌های خدماتی خاص در نظر می‌گیرند، به عنوان مثال، مسیریابی بین‌وجهی، برنامه‌ریزی مجدد برنامه سفر. مسئله برنامه‌ریزی عملیاتی حمل و نقل بار که اپراتورهای حمل و نقل بین‌وجهی بار با آن مواجه هستند، معمولاً یک مسئله بهینه‌سازی عدد صحیح مختلط است که در آن کانتینرهای منفرد به طور مستقیم در برنامه‌ریزی مدل‌سازی و برنامه‌ریزی می‌شوند. این مسئله NP-hard است و با افزایش تعداد محموله‌ها یا اندازه IFTN، نیاز به تلاش‌های محاسباتی عظیمی برای حل آن وجود دارد.

بنابراین، مقاله حاضر یک رویکرد برنامه‌ریزی حمل و نقل بار چند سطحی را پیشنهاد می‌دهد. رویکرد برنامه‌ریزی چند سطحی به جای حل مستقیم مسئله برنامه‌ریزی حمل و نقل کانتینری عملیاتی، مسئله برنامه‌ریزی را در یک چارچوب برنامه‌ریزی دو سطحی بررسی می‌کند. در سطح برنامه‌ریزی جریان، برنامه‌ریزی در سطح جریان کانتینری تجمیع‌شده انجام می‌شود در حالی که در سطح برنامه‌ریزی کانتینری، تصمیمات حمل و نقل برای هر کانتینر جداگانه گرفته می‌شود. برای تجمیع اطلاعات حمل و نقل کانتینرهای جداگانه به اطلاعات جریان کانتینری مربوطه، یک نگاشت ضروری است. مزیت رویکرد برنامه‌ریزی چند سطحی پیشنهادی این است که از آنجایی که مسئله برنامه‌ریزی در سطح برنامه‌ریزی جریان در سطح جریان کانتینری تجمیع‌شده فرموله می‌شود، معمولاً شامل مدل‌های ساده‌ای است که منجر به کاهش قابل توجه تعداد متغیرهای صحیح می‌شود، به طوری که می‌توان آن را با کاهش قابل توجه تلاش‌های محاسباتی در مقایسه با حل مستقیم مسئله برنامه‌ریزی حمل و نقل بار عملیاتی در سطح کانتینری جداگانه حل کرد. سپس می‌توان راه‌حل مسئله برنامه‌ریزی جریان را به عنوان مرجعی برای مسئله برنامه‌ریزی کانتینر در نظر گرفت. این مرجع شامل حجم جریان‌های کانتینری است که از طریق اتصالات حمل و نقل مرتبط یا روش‌های تعویض در ترمینال‌های بین‌وجهی در IFTN از هر ترمینال خارج می‌شوند. رویکرد مدل‌سازی شبکه و رویکرد کنترل جریان کانتینر که در این مقاله بررسی شده‌اند، برای مسئله برنامه‌ریزی جریان رویکرد برنامه‌ریزی حمل و نقل بار چند سطحی در سطح جریان کانتینر تاکتیکی هستند و تصمیم‌گیری کارآمدتر برای مسئله برنامه‌ریزی کانتینر در سطح عملیاتی کانتینر منفرد را تسهیل می‌کنند. تکامل رفتار سیستم تجمیعی در سطح جریان کانتینر تاکتیکی را می‌توان با استفاده از وضعیت سیستم تجمیعی، مدل‌های شبکه تجمیعی و اطلاعات تخمینی تقاضاها و اختلالات حمل و نقل تجمیعی پیش‌بینی کرد. وضعیت سیستم تجمیعی را می‌توان با تبادل و تجمیع اندازه‌گیری‌های وضعیت سیستم در سطح برنامه‌ریزی عملیاتی در چارچوب کلی برنامه‌ریزی حمل و نقل بار چند سطحی ایجاد کرد. اطلاعات تقاضاها و اختلالات حمل و نقل را می‌توان با تجمیع اطلاعات حمل و نقل تخمینی (مثلاً در مقیاس ثانیه یا دقیقه) در سطح برنامه‌ریزی عملیاتی و یا با انجام مستقیم تخمین‌های تجمیعی (مثلاً در مقیاس ساعت یا روز) جمع‌آوری کرد. برای اعمال رویکرد مدل‌سازی شبکه و رویکرد کنترل جریان کانتینر پیشنهادی در این مقاله در عمل، آنها باید در یک چارچوب کلی برنامه‌ریزی حمل و نقل بار چند سطحی ادغام شوند. آنها باید همراه با رویکردهای مدل‌سازی و مسیریابی در سطح عملیاتی کانتینرهای منفرد و همچنین با رویکردهای مناسب برای تجمیع یا تفکیک اطلاعات برنامه‌ریزی بین سطح برنامه‌ریزی تاکتیکی و سطح برنامه‌ریزی عملیاتی مورد استفاده قرار گیرند.

در نظریه سیستم و کنترل، یک سیستم اغلب به عنوان تکامل حالت‌های سیستم بر اساس معادلات سیستم، مقادیر اولیه حالت‌های سیستم، اختلالات و اقدامات کنترلی نمایش داده می‌شود. رویکرد سیستم و کنترل برای مسائل تخصیص منابع در عملیات ترمینال کانتینری به کار گرفته شده است (Alessandri و همکاران، 2007، Alessandri و همکاران، 2008، Nabais و همکاران، 2013a، Nabais و همکاران، 2013b). با در نظر گرفتن حمل و نقل بین‌وجهی بار به عنوان یک سیستم، حالت‌های سیستم نشان‌دهنده اطلاعات مشخصه سیستم هستند، یعنی تعداد کانتینرها در هر ترمینال بین‌وجهی، حجم جریان‌های ترافیک در اتصالات حمل و نقل، زمان سفر در آزادراه‌ها. اختلالات، تأثیراتی هستند که محیط خارجی بر سیستم وارد می‌کند، یعنی تقاضاهای حمل و نقل پویا و شرایط ترافیک پویا در شبکه. اقدامات کنترلی، حجم جریان‌های کانتینری هستند که از طریق هر اتصال حمل و نقل ممکن در هر بازه زمانی از کل فرآیند حمل و نقل بار، از هر ترمینال بین‌وجهی خارج می‌شوند. این اقدامات کنترلی باید توسط کنترل‌کننده سیستم (یعنی اپراتورهای حمل و نقل بین‌وجهی بار) تعیین شوند تا به عملکرد خاصی از سیستم، مثلاً به حداقل رساندن کل هزینه تحویل یا دستیابی به یک هدف تقسیم مدل خاص، دست یابیم. برای یک IFTN، معادلات سیستم را می‌توان از روابط داخلی بین حالت‌های سیستم، اختلالات و اقدامات کنترلی سیستم حمل و نقل بین‌وجهی بار استخراج کرد. نظریه سیستم و کنترل، روشی مفید برای تفسیر و تحلیل یک سیستم حمل و نقل بین‌وجهی بار از نظر حالت‌های سیستم، معادلات سیستم، اختلالات و اقدامات کنترلی ارائه می‌دهد. سپس، نظریه کنترل آنلاین را می‌توان برای مسائل برنامه‌ریزی در حمل و نقل بین‌وجهی بار به کار برد.

کنترل افق دورشونده (RHC) دنباله ای از مسائل کنترل بهینه را به روش افق دورشونده پیاده سازی می کند. RHC با استفاده از یک مدل سیستم و اطلاعات فعلی سیستم، با انجام پیش بینی و انجام بهینه سازی، اقدامات کنترلی را در یک افق پیش بینی تعیین می کند، اما فقط اقدامات کنترلی را برای گام زمانی فعلی پیاده سازی می کند. این فرآیند پیش بینی و بهینه سازی برای هر گام زمانی از کل دوره کنترل با حرکت یک گام زمانی به جلو، به صورت افق دورشونده پیش می رود. کنترل افق دورشونده نوع کلی تری از کنترل پیش بین مدل (MPC) است که معمولاً بر کنترل آنلاین تمرکز دارد. کنترل پیش‌بین مدل به طور گسترده در کنترل فرآیندهای صنعتی مورد مطالعه قرار گرفته و اخیراً در کنترل ترافیک مدرن (Hegyi و همکاران، 2005، Haddad و همکاران، 2013)، کنترل شبکه برق (Negenborn، 2007، Mc Namara و همکاران، 2013، del Real و همکاران، 2014)، مدیریت شبکه آب (van Overloop و همکاران، 2010، Negenborn و همکاران، 2009) و مدیریت زنجیره تأمین (Sarimveis و همکاران، 2008، Wang و Rivera، 2008) به کار گرفته شده است. به موازات کاربردهای عملی مختلف، خواص نظری (مانند پایداری، استحکام) MPC نیز به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است (Maciejowski، 2002، Rawlings و Mayne، 2009). مقالات کمی در مورد کاربرد RHC و MPC در حمل و نقل بین وجهی بار وجود دارد. Alessandri و همکاران. (2007) یک عملیات ترمینال کانتینری در اعماق دریا را به عنوان سیستمی از صف‌ها مدل‌سازی می‌کند و حالت‌ها و اقدامات کنترلی سیستم به ترتیب طول صف و نرخ جابجایی کانتینر توسط تجهیزات (مانند جرثقیل‌ها، ریچ‌استاکرها) هستند. تکامل پویای این صف‌ها بر اساس معادلات زمان گسسته توصیف می‌شود. عملیات ترمینال به عنوان یک مسئله کنترل افق دورشونده با هدف به حداقل رساندن تأخیر انتقال کانتینرها در ترمینال فرموله شده است. اخیراً، MPC برای کنترل تجهیزات (یعنی جرثقیل‌های اسکله، وسایل نقلیه هدایت خودکار و جرثقیل‌های انبارش) برای متعادل کردن توان عملیاتی و مصرف انرژی در ترمینال‌ها (Xin و همکاران، 2013)، برای بهینه‌سازی عملکرد ترمینال‌ها (Nabais و همکاران، 2013a) و برای دستیابی به یک هدف تقسیم کیفی مطلوب در ترمینال‌های بین‌وجهی (Nabais و همکاران، 2013b) استفاده شده است.

مقالات ذکر شده در بخش 1.3 بر کاربردهای RHC در مسائل داخل و مرتبط با ترمینال‌ها متمرکز هستند. مقاله حاضر، ترمینال‌ها و اتصالات حمل و نقل را به عنوان یک شبکه حمل و نقل بین وجهی در نظر می‌گیرد. یک مدل IFTN برای ثبت پدیده تغییر وجه در ترمینال‌های بین وجهی، زمان‌های حمل و نقل وابسته به زمان در آزادراه‌ها، برنامه‌های زمانی قطارها و بارج‌ها و محدودیت‌های ظرفیت فیزیکی شبکه توسعه داده شده است. در همین حال، مسائل برنامه‌ریزی حمل و نقل بین وجهی بار از دیدگاه سیستم و کنترل با استفاده از مدل IFTN توسعه یافته بررسی می‌شوند. اقدامات کنترل جریان کانتینر با حل همزمان انتخاب مسیر بین وجهی و تخصیص جریان کانتینر به عنوان یک مسئله بهینه‌سازی تعیین می‌شوند. در همین حال، رفتار پویای تقاضاهای حمل و نقل و شرایط ترافیک به طور مداوم در طول کل فرآیند تحویل بار تغییر می‌کند. این رفتارهای پویا شامل درخواست‌های سفارش حمل و نقل غیرمنتظره، لغو سفارش حمل و نقل، تکامل پویای زمان‌های حمل و نقل در پیوندهای آزادراه و غیره است. اساساً، تخمین این پویایی‌ها با دقت بالا برای یک دوره زمانی طولانی دشوار است. بنابراین، یک رویکرد کنترل جریان کانتینر بین‌وجهی با افق پس‌رونده (RIFC) برای رسیدگی به موقع و فعال رفتار دینامیکی ذکر شده در بالا به عنوان اختلالات سیستم در حمل و نقل بار بین‌وجهی پیشنهاد شده است. این رویکرد RIFC امکان در نظر گرفتن تکامل IFTN را در حین تعیین اقدامات کنترلی بر جریان‌های کانتینری فراهم می‌کند.

مقاله حاضر نسخه‌ای توسعه‌یافته و بهبودیافته از مقالات قبلی ما (لی و همکاران، ۲۰۱۳، ۲۰۱۴) است. این توسعه‌ها در چهار جنبه زیر انجام شده‌اند. اولاً، مدل پویا با در نظر گرفتن برنامه‌های زمانی قطارها و قایق‌ها و با مدل‌سازی هزینه‌های حمل و نقل خودرو به عنوان ترکیبی از هزینه‌های حمل و نقل خودرو وابسته به زمان و هزینه‌های حمل و نقل خودرو وابسته به مسافت، بهبود یافته است. ثانیاً، ما حمل و نقل بار بین‌وجهی را از دیدگاه سیستم و کنترل با استفاده از مدل IFTN توسعه‌یافته بررسی می‌کنیم و یک رویکرد RIFC برای کنترل و تخصیص مجدد جریان‌های کانتینری در IFTN پیشنهاد می‌دهیم. این رویکرد کنترل جریان کانتینر شامل حل مسائل برنامه‌ریزی خطی است و برای برنامه‌ریزی حمل و نقل در شبکه‌های بزرگ مناسب است. ثالثاً، مدل IFTN پویای پیشنهادی و رویکرد RIFC بر روی یک IFTN در هلند با سناریوهای مختلف تقاضای حمل و نقل اعمال می‌شوند. خطاهای پیش‌بینی در مورد تقاضای حمل و نقل و شرایط ترافیک در IFTN نیز در مطالعه شبیه‌سازی بررسی می‌شوند. علاوه بر این، به عنوان بسط‌های جزئی، یک نسخه چند کلاسه از مدل رابطه سرعت-چگالی غیرخطی و غیرمحدب و یک روش برنامه‌ریزی خطی تکراری پیشنهاد شده است تا به ترتیب تأثیر جریان‌های کامیون باری ایجاد شده توسط اپراتور حمل و نقل بر زمان حمل و نقل در برخی موارد خاص آزادراه را در نظر گرفته و مسئله کنترل جریان کانتینر مربوطه را حل کند.

ادامه این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش 2 به بررسی ادبیات موجود در مورد برنامه‌ریزی حمل و نقل بین‌وجهی بار با تأکید بر رابطه آن با حمل و نقل تک‌وجهی بار، انتخاب مسیر بین‌وجهی و تخصیص جریان کانتینر بین‌وجهی می‌پردازد. پس از ارائه یک مدل IFTN، بخش 3 مسئله کنترل بهینه جریان کانتینر را از دیدگاه سیستم و کنترل استخراج می‌کند. یک رویکرد کنترل جریان کانتینر بین‌وجهی با افق پس‌رونده در بخش 4 ارائه شده است تا به رفتار پویای تقاضاهای حمل و نقل و شبکه‌های حمل و نقل بپردازد. در بخش 5، مطالعات شبیه‌سازی برای نشان دادن پتانسیل رویکرد RIFC انجام شده است. نتیجه‌گیری و مسیرهای تحقیقاتی بیشتر در بخش 6 ارائه شده است.(منبع).

Call Now Button