طراحی و اجرای شبکه نقل و انتقال اینترمدال در نقطه مارمارای ترکیه

این مقاله یک مدل بهینه سازی چند هدفی را برای ادغام حالت های نقل و انتقال مختلف در طراحی و اجرای یک شبکه ی نقل و انتقال در یک ناحیه جغرافیایی مطرح میسازد این مسئله بعنوان یک مشکل بهینه سازی ادغام شده و پیچیدای است که زمان و سرعت عبور ویایل نقلیه را در نظر گرفته و بررسی میکند ما یک روش مدلسازی آنالیز داده را توسعه دادیم وویژگی های مهم مسئله برنامه ریزی ریاضیاتی را برای به حداقل رساندن هزینه نقل و انتقال و زمان را با ستفاده ازروش ثابت –E افزوده چارچوب بندی کردیم. این روش در دنیای واقعی با استفاده از اطلاعات منطقه مارمارا به نمایش در آمد و تقریبا 50 درصد از کالا های صنعتی و خدمات در ترکیه تولید شدند.

هزینه نقل و انتقالات در چرخه ی تامین تقریبا حدود 5 تا 7 درصد سود کلی است (ARC2008) بنابراین عملکرد لجستیک (جغرافیایی ) نقش مهمی در شبکه ها یتامین گسترده و پیچیده بازی میکند این پتانسیل برای بهینه سازی هزینه های نقل و انتقال در شبکه های تامین است از اینرو پیوند های نقل و انتقالات همه ی پله های شبکه روی عملکرد هر پله از شبکه تامین اثر دارد. بنابراین پتانسیل زیادی برای بهینه سازی هزینه های نقل و انتقال در شبکه های تامین وجود دارد زیرا در پیوند های نقل و انتقال همه ی پله های شبکه بر عملکرد هر پله اثر دارند. حمل و نقل فعالیتی اضطراری است که هر پله از زنجیره ی تامین را مرتبط میسازد. حمل و نقل اینتر مدال مفهومی امید بخش برای کاهش هزینه های لجستیک است اگرچه آن با برخی از چالش های اجرایی برای استفاده ی موثر روبه رو است برطبق نظر جونز و همکاران در سال 2000 حمل و نقل اینتر مدال شامل بیش از یک شکل از حمل طی یک سفر یک طرفه است. ادغام چندین حالت از حمل و نقل یکپارچه برای یک حمل و نقل اینتر مدال یکپارچه ضروری است. اکثر کشور ها ی توسعه یافته سیستم های حمل و نقل شان را از جاده به ریل و دریا تبدیل میکنند تا استفاده ی موثری از زیر ساخت های انتقالی اینتر مدال داشته باشند ازدحام و تراکم را از جاده ها حذف کنند جاده هایی که طراحی اولیه ی آنها برای حرکت مسافران است. این زمینه در ترکیه نیز به چشم میخورد. بخش حمل و نقل ترکیه با اصلاحات شدیدی تحت قوانین اتحادیه اروپا و طی چند دهه اخیر مواجه بوده است. بخش های مختلف صنعتی ترکیه نیاز ها را برای استخراج زیر ساخت های پیشرفته تر حمل و نقل قوانین بخش لجستیک و موارد تسریع کننده و انگیزه دهنده برای تغییر از جاده به دریا و عملکرد حمل و نقل ریلی شناسایی کرده است (MARKA2013) در ترکیه حملو نقل بومی کشتی، تحت سلطه ی حمل و نقل جاده ای 4/89 درصد (TUIK2012) میباشد. این کاربرد غیر متعادل حالت های حمل و نقل، اثری منفی بر تراکم ازدحام، گاز کربن و خطر ایمنی و سلامت دارد. از طرف دیگر حمل و نقل اینتر مدال مفهومی جدید برای صنعت حمل و نقل ترکیه است. و دلیل آن کمبود زیر ساخت های حمل و نقل اینتر مدال در کشور است. شرکت های لجستیک ترکی از زیر ساخت های اینتر مدال موجود در اروپا استفاده میکنند. مثلا بیش از 125 هزار کامیون از خطوط RO-RO (حالت های دریا +جاده ) استفاده میکنند. مسیر هایی که بصورت مشترک و رایج استفاده میشوند عبارتند از پندیک، ترکیه. تریست ایتالیا یا ایلجستیک، دروازه های اوکراین و پس آنها ز حمل و نقل جاده ای یا خطوط RO-LA (حالت ریل – جاده ) برای رسیدن به مشتری های خود در اتریش و آلمان استفاده میکنند. همچنین مسیر های حمل و نقل جاده ای بین ترکیه و اروپای مرکزی هر ساله مورد استفاده بیش از سیصد هزار کامیون قرار میگیرد و اکثر سفر هابه آلمان، اتریش از طریق مسیر (RO-LA) (ریل و جاده ای ) از استانبول ترکیه به ولز اتریش است (2013 UND) متاسفانه حمل و نقل هوایی در ترکیه دارای اشتراک غیر قابل چشم پوشی در بازار لجستیک اینتر مدال همانند دیگر نقاط جهان میباشد. ترکیه موقعیت استراتژیکی از نظر کریدور های تجاری در جهان دارد. حمل و نقل اینترمدال بخاطر کمبود و فقدان زیر ساخت های لازم نمیتواند در ترکیه مورد استفاده قرار گیرد. ویژگی همکاری اصلی این تحقیق آنالیز فواید حمل و نقل اینتر مدال از نظر کاهش هزینه حمل و نقل عمومی و زمان تحویل و نمایش پتانسیل های حمل و نقل اینتر مدال در ناحیه ی مارمارای ترکیه است. ما سعی کردیم با ادغام حالت های مختلف حمل و نقل در مارامارای ترکیه راه حل های مفید تری را برای زنجیره ی حمل و نقل ارائه دهیم.هدف طراحی شبکه ای نتعادل تر برای افزایش ایمنی حمل و نقل و کاهش تراکم و ادغام ترافیک است. هایوث 1987 یک آنالیز نظری درباره ی نیاز های سیستم های اینتر مدال ارائه داد ئ نشان داد هر حالت مزیت خودش را از نظر هزینه، خدمات، اعتبار و ایمنی دارد. این مزیت ها سیستم های حل و نقل مجزایی وابسته به ویژگی های خاص از مناطق را ایجاد میکنند. برای مثال اگر هدف ما تغییر حالت حمل و نقل اصلی از جاده به دریا در منطقه ی مارمارا باشد در آنصورت حمل و نقل دریایی میتواند حالت غالب حمل و نقل در این منطقه باشد. هایوث 1987 اظهار داشت که زمان انتظار زیاد و زمان طولانی حمل و نقل دریایی را میتوان به کمک سیستم های اینتر مدال حذف کرد. بنابراین هزینه انتقال، زمان ترانزیت و عدم اعتبار میتواند کاهش یابد. بنابراین نیاز است که عملکرد خود را از حالت حمل و نقل تک به حلت حمل و نقل اینتر مدال تغییر دهیم.در چند دهه ی اخیر جغرافیای اینتر مدال به یک شاخه تحقیقاتی در ادبیات تحقیقاتی حمل و نقل تبدیل شده است. بسیاری از مقالات تعریف و تحقیقی کلی را از مسئله حمل و نقل اینتر مدال ارائه میدهند.ربوک بایندر و غاکس در سال 1998 تنها در مورد اهداف چند گانه اظهار نظر کردند و مین در سال 1991 اهداف چندگانه و نیاز های خدمات به موقع را مورد آزمایش قرار داد. یکی از مطالعات جذاب آرنولد و همکاران در سال 2001 فرمولبندی را برای انتخاب هاب هایاینتر مدال ثابت در میان مکان های کاندید شده توسعه دادند و این فرمولبندی ها بعدا توسط آرنولد و همکاران در سال 2004 توسعه یافت. این مطالعات نشان میدهد که هر مدل شبکه همانند نموداری فرعی با گره ها و لینک است. ارتباط بین نمودار های فرعی از طریق لینک ها ی ترانسفر است آنها همچنین روی یکی از موضوعات اجرایی اینتر مدال تمرکز کردند. چگونه یک حمل کننده اینتر مدال بین المللی بهترین مسیر ها را برای حمل و نقل از طریق شبکه اینتر مدال منطقه ای انتخاب میکند. علاوه بر مدل سازی شبکه حمل و نقل اینتر مدال، نیو هشایر و ولسی 1988 اطلاعاتی را درباره ی اینکه چگونه موضوعات طراحی و عملکرد شبکه میتواند بطور موثر حل شود ارائه دادند. آهو جا در سال 1993 اظهار داشت که مدلها و الگوریتم های راه حل برای طراحی شبکه با محدودیت های کلی شامل کوتاه ترین مسیر و حداقل جریان های هزینه حداقل است.تقریبا همه ی راه حل های موجود در ادبیات را میتوان برای حل کردن موارد کوچکتر مرتبط به حمل و نقل دریایی و عملکرد حرکت کانتینر ها بکار برد. مثلا( چی و وان دیک در سال 1987 مدلی را برای توزیع کانتینر های خالی ارائه دادند. همچنین برخی از مدل ها یی وجود دارند که عملکرد جاده و ریل را در عملکرد های اینتر مدال ادغام و ترکیب میکنند.بونتکو نینگ 2006 مطالعاتی را روی حرکات کانتینر های اینتر مدال با تریلی ها در بزرگراه انجام داد. ماکریس و بونتکونینگ در سال 2004 و وو در سال 2011 اهمیت طراحی شبکه را در حمل و نقل اینتر مدال مورد بحث قرار دادند.گرچه مقالات زیادی وجود دارند که به موضوع حمل و نقل اینتر مدال و طرح شبکه اینتر مدال اشاره می کنند وابستگی به زمان در حمل و نقل اینتر مدال در اکثر مدل های مطرح شده وجود ندارد. زی لیاسکوپلوس و واردل در سال 2000 الگوریتم بهترین مسیر را با هدف کاهش زمان حمل و نقل در شبکه حمل و نقل اینتر مدال مطرح کردند.علاوه براین به حداقل رساندن زمان و وهزینه تعامل بین تقاضای حمل و نقل و تامین منجربه تراکم ترافیک میشود. وابستگی به زمان یا تراکم ترافیک موضوع مهم دیگری در حمل و نقل اینتر مدال است. ام سی کینون 1999 ام سی کینون 2008. رشد تراکم ترافیک را بر سیستم شبکه تامین بررسی کرد. همچنین اثر تراکم ترافیک روی مکان تسهیلات شرکت ها توسط کونور و جیوسن در یال 2011 مورد تحقیق قرار گرفت. تفاوت اصلی کار ما با تحقیقات کونور و جیوسن 2011 این است که موضوع ما مدل تراکم ترافیک وابسته به زمان و سلسله ی ما به عنوان سلسله ی بهینه سازی با هدف 2 سویه مدلسازی شده است. بنابراین روش ما ماهیت دینامیک این سیستم را مطرح ساخت که تغییرات به زمان روز بستگی دارند و همچنین ما قادریم تا زمان و هزینه را در یک مدل دو هدفه ارائه دهیم بااینوجود ما روی مدل منطقه ای کار میکنیم همچنین اثری جدی در پیشرفت روابط جریان – سرعت در عملکرد های حمل و نقل وجود دارد. بااین وجود ما روی یک مورد منطقه ای کار کردیم و تلاشی برای پیشرفت روابط جریان – سرعت در عملکرد های حمل و نقل وجود داشت. بسیاری از معادلات سرعت – جریان برای پیش بینی تاخیر حمل و نقل تحت تراکم ترافیک مطرح شده است (آک لیک 1991) شرایط ظرفیت شرایط ارزیابی دیگری برای مسائل تراکم است (اولینگ – اسکا بار دونیس 2006) بنابراین اثر زمان ویژگی دیگر این مطالعه است ما زمان را بسته بخ طرح شبکه و اجرای مسئله بسط دادیم که شامل تراکم ترافیک در لینک هاست. سرعت خودرو با روش BPR بعنوان تابعی از کاربرد لینک پیش بینی میشود ( دفتر جاده های عمومی 1964) این نقش و تابع برای پیش بینی سرعت خودرو برحسب نسبت ظرفیت / حجم بکار رفته است و این معادله BPR از نظر ریشه ای با داده های جریان سرعت آزاد راه معین در ظرفیت بزرگراه در سال 1965 تناسب دارد. ( هیت تحقیقی بزرگراه 1965) کاربرد ظرفیت خودرو ها اثر حجم / ظرفیت را بر میانگین سرعت افزایش میدهد کاربرد ظرفیت اهمیت اش را از دست میدهد. هوروتیز در سال 1985 از تکنیک تناسب کوچکترین مربعات برای تعیین A و B در معادله ی BPR استفاده کرد داده های بزرگراه های چند خطی را در دستور العمل ظرفیت بزرگراه تحلیل و آنالیز کرد و اظهار داشت این پارامتر ها ی جدید انحراف اندکی نسبت به منحنی ها دارند اما نتایج خاصی را تامین نمیکنند. اسپس در سال 1989 یک معادله ی اصلاح شده ی جریان – سرعت را توسعه داد. این معادله برابری جریان های ترافیک را بیش از منحنی استاندارد BPR تخمین زد. در سال 1991 اکلیک معادله ی تاخیر حالت تدریجی را برای سیستم صف بندی تک کانالی مطرح ساخت. اکلیک در سال 1991 اصلاحات معادله را در مطالعه ی و اویدسون 1966 مطرح ساخت تا زمان طی مسیر را در هر تسهیلات جاده ای پیش بینی کند. این تاخیر ها ی ناشی از صف حد معادله ی جدید به روشنی در نظر گرفته شد و میتوان آن را برای هر نوع تسهیلاتی بکار برد. داولینگ و همکاران در سال 1998 عملکرد زمان جاری را با مطالعه ی معادلات BPR و اکلیک مورد تحقیق قرار دادند. این آنالیز قیاسی داولینگ و همکاران نشان داد که نتایج معادله اکلیک زمان جاری ترافیک را بهبود میبخشد و تخمین سرعت درست تری را در دامنه ای از شرایط تقاضا نسبت به معاادلات استاندارد BPR فراهم می آورد. بااین وجود مشکل اصلی روش های پیش بینی سرعت این خودرو آن است که آنها مسائل را غیر خطی میسازند. محققان زیادی روی خطی سازی تابع BPR در زمانیکه پارامتر B برابر با 4 بوده کار کرده اند. برخی متد ها وجود دارند که برای اداره کردن مسائل غیر خطی مرکب ادغام شده با معادله ی BPR درجه 4 بکار میروند تا راه حل های بهینه جهانی را بدست آورند. وانگ و لو نشان دادند که معادله ی BPR غیر خطی را میتوان بصورت تابع خطی به کمک درجه ی اول تیلور نوشت وانگ و همکاران در سال 2013 دو روش بهینه سازی جهانی را برای مجزا سازی مسائل طراحی شبکه مطرح ساختند آنها از روش آرام سازی برای معادله BPR در مثالهای نشان دهنده استفاده کردند. بااین وجود مسئله اصلی این خودرو روش های پیش بینی است که آنها مسائل را غیر خطی میسازند. محققان زیادی روی خطی سازی تابع BPR غیر خطی کار کرده اند زمانیکه پارامتر B برابر 4 است. برخی از روش ها برای اداره ی مسائل غیر خطی مرکب با معادله ی BPR درجه چهارم برای بدست آوردن راه حل های بهینه بکار می روند. بهترین راه در نظر گرفتن فعالیت های حمل و نقل اینتر مدال بههیچ فاکتور تکی در موقعیت زمدگی واقعی بستگی ندارد. بنابراین بهینه سازی حمل و نقل اینتر مدال بعنوان یک سلسله بهینه سازی چند هدفه بسیار واقع گرایانه است برای زنجیره ی تامین موجود طراحی بهینه ی شبکه حمل و نقل اینتر مدال باید هزینه حمل و نقل را بین حالت های مختلف حمل و نقل به حداقل برساند. اثر زمان باید در زنجیره تامین در نظر گرفته شود زیرا اثری منفی بر عملکرد ها دارد و. مفهوم بهینگی با مفهوم سودمندی pareto جایگزین شده است. رابطه ی شدیدی بین نقش های هدفمند وجود دارد. با یافته های pareto این مدل راه حلی پیشرفته را برای اهداف ارائه می دهد اما حداقل یکی از روش ها را بدتر میکند. بسیاری از محققان روش هایی معرفی کرده اند که به مسائل حمل و نقل اینتر مال با دو هدف اشاره دارد. طبق نظر هانگ و سامود 3 کلاس مختلف راه حل برای مسائل چند هدفه وجود دارد در میان این روش ها، روش تولید نیازمند محاسبات است و به زمان زیادی نیاز دارد. برخی از روش های توسعه یافته توسط استر 1986 متین و ماکلا، ماوروتاس و داکولاکی 1998 برای تولید بیانی تقریبی از مجموعه ی راه حل های pareto بکار گرفته شدند و. این روش ها مجموعه خوبی از نوع خاص مسائل خطی چند هدفه تامین میکنند. کلی ترین روش ها با وسیع ترین استفاده روش وزن کردن و روش ثابت - € میباشد روش ثابت-€روشی مرسوم برای بدست آوردن راه حل هایی است که با وزن کردن در برخی حوزه ها بدست نمی آید. این روش یک هدف را بهینه میسازد در حالیکه اهداف دیگر بعنوان ثابت و حد استفاده میشوند. برای کاربرد مناسب این روش دامنه ی حداقل یکی از توابع اهداف بکار رفته باید شناخته شده باشد. طبق نظر کریگور و دیگر محققان محاسبه ی دامنه ی توانبع هدفمند طی مجموعه ای مناسب کاری جزئی و بیهوده نیست. مورد اولی طرحی انطباقی را مطرح میسازد.که ارزش های ثابت مناسب را طی این جریان پیدا میکند. از آنجا که متد ثابت -€ برای مسائل متواای توسعه یافته است. کاربرد آن برای مسائل متوالی – مجزا پیدا کردن راه حل های pareto را تضمین نمیکند. ما وروتاس اصلاحی را برای الگوریتم ثابت -€مطرح کرد که متغیر هایی را برای بیان های تابع هدفمند مطرح میسازد که به ثابت هاویک جریمه جهت تابع هدفمند منتهی میشود. پس از توسعه طرح شبکه بااین ویژگی حمل و نقل اینتر مدال میتواند منجربه کاربرد زیر ساخت های موجود سیستم حمل و نقل مناسب کاهش انتشار گاز کربن و کاریرد متعادل همه ی حالات حمل و نقل، افزایش سهم دریا، ریل در سیستم های حمل و نقل و همزمانی بهتر خواسته مشتری و عملکرد حمل و نقل شود. همکاری اصلی این تحقیق توسعه ی یک مدل بهینه سازی خطی، مرکب و چند هدفه با تناسب در زمان کلی تحویل و هزینه ی بهینه ی حمل و نقل برای حالات حمل و نقل مختلف و بررسی محدودیت های تراکم ترافیک میباشد. این روش محدودیت -€برای تولید مجموعه ای از راه حل های بهینه ی pareto با مسائل بهینه سازی هدف 2 سویه استفاده شد تا تصمیم گیرندکان را جهت تصمیم در مدلها ی ریاضیاتی خطی و غیر خطی یاری رساند. مدل خطی با هدف 2 سویه در این تحقیق راه حل های بهینه سریع مورد نیاز را با محاسبات کمتری پیدا میکند در حالیکه سطوح دقت مشابهی در مقایسه با مورد غیر خطی دارد. ما همچنین میخواهیم شبکه ای بالانس تر ایجاد کنیم. تاایمنی حمل و نقل افزایش یابد و تراکم ترافیک در منطقه ی مارمارای ترکیه کم شود. بنابراین منطقه ی مارمارا (مرمره ) با محاسبه ی تراکم ترافیک و حالات حمل و نقل و فواید حمل و نقل اینتر مدال با داده های واقعی هزینه حمل و نقل وزمان تحویل آنالیز شده اهمیت و پتانسیل حمل و نقل اینتر مدال در حوزه ی مرمره برای مسئولان به نمایش در آمد. این تحقیق 5 قسمت دارد وبخش 2 حالات مسائل و پیشنهاد متد ها برای به حداقل رساندن زمان و هزینه در حمل و نقل اینتر مدال با استفاده از معادله تراکم ترافیک بخش 3 داده های بکار رفته طی محاسبات تحت بخش آزمایش محاسباتی بخش 4 نتایج محاسباتی را برای مدل های مرتبط نشان میدهد.