مدل‌سازی زنجیره لجستیک برای حمل و نقل شهری

در مدل‌های حمل و نقل موجود، انتخاب مکان برای تأسیسات لجستیکی و انتخاب تأسیسات لجستیکی برای مسیریابی محموله‌ها اغلب بدون تمایز در نظر گرفته می‌شوند، اگرچه این دو تصمیم جداگانه هستند و تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارند. در این مقاله، مدل‌هایی برای انتخاب یک تأسیسات لجستیکی توسعه داده شده است که با استفاده از داده‌های یک بررسی بزرگ حمل و نقل شهری از منطقه کلان‌شهری توکیو، پایان سفر کامیون‌ها را با تأسیسات لجستیکی مطابقت می‌دهد. این مدل‌ها می‌توانند برای تخمین جریان ترافیک کامیون‌ها مرتبط با حمل و نقل‌های بین شهری استفاده شوند. بخش شهری زنجیره‌های لجستیک به پنج نوع حرکت طبقه‌بندی شد و 30 مدل برای تجزیه و تحلیل شش گروه کالایی به طور جداگانه توسعه داده شد. نتایج نشان داد که رویکرد پیشنهادی می‌تواند مکانیسم انتخاب یک تأسیسات لجستیکی را بر اساس حرکت و نوع کالا به تصویر بکشد. آزمایش‌های تکرارپذیری مدل‌ها، استفاده آینده از مدل‌ها را برای تجزیه و تحلیل تقاضای حمل و نقل شهری تضمین می‌کند.

مقدمه

یکی از چالش‌برانگیزترین عناصر در تحلیل حمل‌ونقل شهری در حال حاضر، حمل‌ونقل غیرمستقیم است که به عنوان حمل‌ونقلی تعریف می‌شود که در مسیر رسیدن به مقصد نهایی خود از یک یا چند مرکز لجستیکی (مراکز توزیع، انبارها، پایانه‌های کامیون و سایر مراکز واسطه) عبور می‌کند. طبق بررسی حمل‌ونقل کلان‌شهر توکیو در سال ۲۰۰۳ (اثر منتشر نشده)، حدود ۴۳٪ از سفرهای کامیون‌های باری یا از یک مرکز لجستیکی آغاز می‌شوند یا به آن ختم می‌شوند (یا هر دو) که این امر نقش عظیم حمل‌ونقل غیرمستقیم را در همه چیز، از ازدحام گرفته تا انتشار کربن، برجسته می‌کند. درک تصمیمات مربوط به انتخاب نقاط حمل‌ونقل، ارتباط زیادی با برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری حمل‌ونقل شهری دارد. به عنوان مثال، افزایش تعداد بحث‌ها در مورد گسترش لجستیک، یعنی «جابجایی تأسیسات لجستیکی از مراکز شهری» (۱، صفحه ۱۰۵)، از این نگرانی ناشی می‌شود که چنین روندی، نقاط حمل‌ونقل را به حومه مناطق شهری منتقل می‌کند و در نتیجه منجر به افزایش سفر کامیون‌ها می‌شود. با این حال، کمبود داده‌ها و ابزارهای تحلیل تقاضا، بررسی دقیق رابطه بین توزیع مکانی امکانات لجستیکی و الگوهای انتقال بار، که بر طول و تعداد سفرهای کامیون‌ها تأثیر می‌گذارند، را مختل کرده است.

ادغام عنصر لجستیک در یک مدل حمل و نقل بار، مستلزم درک شیوه‌ها و عوامل تصمیم‌گیری است که هم بر ساختار و هم بر عملکرد یک زنجیره لجستیک تأثیر می‌گذارند. از نظر نویسندگان، تصمیمات مربوط به عملیات (مثلاً انتخاب نقاط انتقال) در عمل از سیستم فیزیکی (مثلاً تعداد، اندازه و محل تأسیسات لجستیک) متمایز هستند، اگرچه اغلب در مدل‌های حمل و نقل موجود به جای یکدیگر در نظر گرفته می‌شوند. این دو مجموعه از انتخاب‌ها توسط عوامل مشابه اما نه یکسان انگیزه می‌گیرند. در حالی که تصمیمات مربوط به سیستم فیزیکی به شدت تحت تأثیر تقاضای حمل و نقل مورد انتظار و هزینه‌های مرتبط با آن قرار دارند، این تصمیم دارای افق زمانی طولانی است و گزینه‌های جایگزین توسط در دسترس بودن مکان‌های مناسب و سایر عوامل محدود می‌شوند. از سوی دیگر، تصمیمات عملیاتی، از جمله انتخاب تأسیسات لجستیک برای انتقال، افق زمانی کوتاه‌تری دارند و هر محموله نیازهای متفاوتی دارد. تجزیه و تحلیل جداگانه این دو مسئله انتخاب، عوامل تصمیم‌گیری برای هر یک را آشکار می‌کند و انتظار می‌رود مدل‌های تخمینی، بینش‌هایی ارائه دهند که به ویژه برای درک رابطه بین کاربری زمین و ترافیک کامیون مفید باشد.

اگرچه انتخاب مکان برای یک مرکز لجستیک در گذشته مورد مطالعه قرار گرفته است، اما درک انتخاب مکان‌های انتقال کالا در بهترین حالت، به ویژه برای بخش شهری زنجیره لجستیک، ابتدایی است. تعیین مکان‌های بهینه برای مراکز لجستیک یکی از مباحث اصلی در زمینه تحقیق در عملیات است، اما ابزارهای مدل‌سازی و تحلیل رفتاری که تصمیمات انتقال کالا را در بر می‌گیرند، محدود هستند. هدف این تحقیق، پرداختن به شکاف‌های دانش با (الف) تجزیه و تحلیل عواملی بود که بر انتخاب مراکز لجستیک برای انتقال کالا در یک منطقه شهری تأثیر می‌گذارند و (ب) توسعه و ارزیابی مدل‌هایی که می‌توانند برای تخمین سفرهای کامیونی مرتبط با انتقال کالا استفاده شوند. چارچوب شرح داده شده در این مقاله تا حدی با تولید سفر در مدل چهار مرحله‌ای کلاسیک همپوشانی دارد، به این معنا که نتیجه می‌تواند برای تخمین تعداد سفرهای ورودی و خروجی کامیون‌ها در سطح مرکز لجستیک یا سطح منطقه‌ای استفاده شود. همچنین با توزیع سفر به این معنا که پایان سفرها جفت می‌شوند، همپوشانی دارد. این کار بخشی از تلاش‌های مداوم در دانشگاه ایلینوی در شیکاگو و دانشگاه علوم و فناوری دریایی توکیو برای توسعه یک ابزار تجزیه و تحلیل حمل و نقل بار، به نام ULLTRA-SIM، برای منطقه کلان‌شهری توکیو است. ULLTRA-SIM یک ابزار مدل‌سازی است که اثرات سیاست‌های استفاده از زمین لجستیک را بر انتخاب مکان تأسیسات لجستیکی، الگوهای حمل و نقل و تأثیر ترافیک ارزیابی می‌کند.(منبع).