انگیزه جدید حمل و نقل بار برای دستیابی به اهداف تغییر کیفی: روش‌شناسی و کاربرد در ایتالیا

انگیزه جدید حمل و نقل بار برای دستیابی به اهداف تغییر کیفی: روش‌شناسی و کاربرد در ایتالیا

این مطالعه، یک مشوق جدید حمل و نقل بار را برای دستیابی به اهداف تغییر نوع حمل و نقل نشان می‌دهد. مشوق‌های پیشنهادی به طور مشترک برای همه روش‌های غیر جاده‌ای در یک چارچوب بهینه‌سازی طراحی شده‌اند که بر اساس جفت مبدا-مقصد متفاوت هستند تا اثربخشی را به حداکثر برسانند و در عین حال محدودیت‌های بودجه و مقررات رقابت بازار را رعایت کنند. این رویکرد، محدودیت‌ها و عوارض جانبی طرح‌های تشویقی موجود را مورد بررسی قرار می‌دهد. مسائل روش‌شناختی مربوط به فرمول‌بندی و حل مسئله بهینه‌سازی مورد بحث قرار گرفته و یک الگوریتم ابتکاری خاص برای اعمال رویکرد پیشنهادی به نمونه‌های بزرگ ارائه شده است. قابلیت اجرای رویکرد پیشنهادی با مثالی از یک سیستم حمل و نقل چندوجهی در ایتالیا، با در نظر گرفتن فرضیات مختلف در مورد انتخاب حالت حمل و نقل و مقادیر بار زمان، نشان داده شده است. نتایج نشان می‌دهد که رویکرد پیشنهادی از طرح‌های تشویقی سراسری بهتر عمل می‌کند.

مقدمه

حمل و نقل 29 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) در سطح اقتصاد اتحادیه اروپا (EU) را در سال 2018 به خود اختصاص داده است (Buysse and Miller, 2021)، که تقریباً یک سوم از انتشار گازهای گلخانه‌ای مربوط به حمل و نقل از احتراق سوخت در حمل و نقل جاده‌ای بار ناشی می‌شود (Yan et al., 2021). در مورد حمل و نقل مربوط به بار، بیش از 72 درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از حمل و نقل جاده‌ای است و پس از آن حمل و نقل هوایی (13.3 درصد)، حمل و نقل دریایی (12.8 درصد) و حمل و نقل ریلی (0.5 درصد) قرار دارند (Beatrice et al., 2023). مجمع جهانی اقتصاد (2021) نشان می‌دهد که حمل و نقل جاده‌ای 15 درصد از انتشار CO2 در اروپا را تولید می‌کند که 70 درصد از این انتشارها از کامیون‌های متوسط و سنگین ناشی می‌شود.

کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از حمل و نقل جاده‌ای بار، گامی کلیدی در جهت کاهش تغییرات اقلیمی است که از طریق سیاست‌های مختلف سازگار با رویکرد «اجتناب-تغییر-بهبود» قابل دستیابی است (ویلسون و همکاران، 2020). متأسفانه، همانطور که توسط بئاتریس و همکاران (2023) و مارزانو و همکاران (2022) گزارش شده است، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای حمل و نقل جاده‌ای بار، به ویژه در ایتالیا و بازارهای مشابه، دشوار است، زیرا تقریباً 90 درصد از کیلومترهای وسایل نقلیه کامیونی در بزرگراه‌های ایتالیا شامل سفرهایی کوتاه‌تر از 300 کیلومتر است (وزارت زیرساخت و حمل و نقل، 2022)، مسافتی که سایر گزینه‌های حمل و نقل بار در آن رقابتی نیستند. این امر مستلزم سیاست‌هایی است که بر اجتناب (به عنوان مثال، بهبود ضرایب بار کامیون) و بهبود (به عنوان مثال، مشوق‌هایی برای گذار به سوخت‌های کمتر آلاینده و/یا کامیون‌های برقی) تمرکز دارند. زیس و همکاران (2020) و پسارافتیس و همکاران (2021) نشان دادند که ردپای اکولوژیکی سایر روش‌های حمل و نقل بار نیز می‌تواند بهبود یابد.

در مسافت‌های متوسط تا طولانی، رقابت بین روش‌های حمل و نقل بار قابل توجه می‌شود و نیاز به سیاست‌های مؤثر تغییر روش حمل و نقل را افزایش می‌دهد، که هدفی دیرینه برای دستیابی به اهداف اقلیمی و زیست‌محیطی است. همانطور که در مقالات مختلف به طور گسترده اذعان شده است (امین‌زادگان و همکاران، 2022)، روش‌های حمل و نقل غیرجاده‌ای معمولاً برای حمل و نقل در مسافت‌های طولانی پاک‌تر و کارآمدتر هستند. بنابراین، تغییر روش حمل و نقل بار می‌تواند هم به عنوان ابزاری سیاسی برای دستیابی به اهداف کلی سیاست (به عنوان مثال، اهداف زیست‌محیطی) و هم به خودی خود یک هدف سیاستی تلقی شود (بیورک و ویرث، 2021).

متأسفانه، روش‌های حمل و نقل غیرجاده‌ای به دلیل ناپیوستگی‌های مکانی (یعنی دسترسی فقط در پایانه‌های بارگیری/تخلیه اختصاصی) و محدودیت‌های زمانی (یعنی خدمات برنامه‌ریزی‌شده) انعطاف‌پذیری کمتری نسبت به حمل و نقل جاده‌ای دارند. این امر عموماً منجر به هزینه‌های حمل و نقل بالاتر می‌شود که برای جذاب‌تر کردن روش‌های غیرجاده‌ای، معمولاً با درونی‌سازی هزینه‌های زیست‌محیطی در حمل و نقل جاده‌ای و/یا ایجاد انگیزه برای روش‌های غیرجاده‌ای، باید جبران شوند (Kaack et al., 2018). می‌توان به تقاضای بار (فرستندگان بار) و/یا عرضه بار (شرکت‌های حمل و نقل) انگیزه‌هایی اعطا کرد تا هزینه‌های حمل و نقل در بین روش‌های رقیب هماهنگ شود. در بسیاری از کشورها، مانند کشورهای اتحادیه اروپا، انگیزه‌ها باید با چارچوب‌های نظارتی مطابقت داشته باشند تا رقابت عادلانه در بازار تضمین شود (Crozet, 2017; Laroche et al., 2017). علاوه بر این، می‌توان سیاست‌های دیگری را نیز اجرا کرد، مانند مسئله مسیریابی بهینه بین‌وجهی که توسط هاینولد و میزل (2020) مطرح شده است، که در آن، شرکت‌های حمل‌ونقل، محدودیتی برای انتشار گازهای گلخانه‌ای خود برای یک شبکه ریلی/جاده‌ای بین‌وجهی در اروپا تعریف می‌کنند.

این مشکل همچنین در لجستیک آخرین مایل و حمل و نقل بار شهری بروز می‌کند، که با عدم دسترسی معمول به جایگزین‌های غیر جاده‌ای تشدید می‌شود. در این زمینه، مشوق‌ها می‌توانند بسیار مهم باشند. به عنوان مثال، می‌توان به گیرندگان بار (مثلاً مؤسسات تجاری) انگیزه داد تا تحویل‌های خارج از ساعات اوج مصرف را بپذیرند (سیلاس و همکاران، ۲۰۱۲).

همانطور که در مرور ادبیات (بخش 2) اشاره شد، مشوق‌ها معمولاً برای هر حالت غیر جاده‌ای به طور جداگانه، اغلب با مقدار ثابتی در سراسر کشور، توزیع می‌شوند و ناهمگونی رقابت حالت حمل بار در جفت‌های مبدا-مقصد را نادیده می‌گیرند. این رویکرد منجر به عوارض جانبی منفی، از جمله هزینه‌های غیربهینه بودجه و رقابت غیرضروری بین حالت‌های حمل بار غیر جاده‌ای، می‌شود که برخلاف اصول اساسی عقلانیت زیست‌محیطی است.

این مطالعه با ارائه یک طرح تشویقی جدید برای شیوه‌های حمل و نقل غیرجاده‌ای با هدف دستیابی به اهداف تغییر شیوه حمل و نقل، به این مسائل می‌پردازد. این مشوق‌های هماهنگ برای همه شیوه‌های حمل و نقل غیرجاده‌ای در یک چارچوب بهینه‌سازی طراحی شده‌اند که بر اساس جفت مبدا-مقصد متفاوت هستند تا اثربخشی را به حداکثر برسانند و در عین حال محدودیت‌های بودجه و مقررات رقابت بازار را رعایت کنند. تا آنجا که ما می‌دانیم، هیچ طرح تشویقی مشابهی در ادبیات وجود ندارد. چالش اصلی تحقیق در حل مسئله پیچیده بهینه‌سازی نهفته است که ویژگی‌ها و راه‌حل‌های آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. قابلیت اجرا و کاربرد رویکرد پیشنهادی در نمونه‌های بزرگ با استفاده از یک سیستم حمل و نقل چندوجهی در ایتالیا نشان داده شده است.

ادامه این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 2 به بررسی ادبیات موجود و طرح‌های تشویقی مرتبط در اتحادیه اروپا و ایتالیا می‌پردازد. بخش 3 روش پیشنهادی و راه‌حل‌های عملی را ارائه می‌دهد. 4 کاربرد در ایتالیا: راه‌اندازی، 5 کاربرد در ایتالیا: نتایج، کاربرد در یک سیستم حمل و نقل چندوجهی در ایتالیا را شرح می‌دهد. در نهایت، بخش 6 نتیجه‌گیری و چشم‌اندازهای تحقیق را ارائه می‌دهد.(منبع)