OPTYMALIZACJA SIECI LOGISTYCZNYCH TRANSPORTU INTERMODALNEGO

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 111 Transport 2016 Jakub Murawski OPTYMALIZACJA SIECI LOGISTYCZNYCH TRANSPORTU INTERMODALNEGO : maj 2016 Streszczenie: intermodalnych eci logistycznych transportu intermodalnego oraz opisano algorytm, jaki 1. Od wielu lat jednym z jest ograniczenie do 2050 r. emisji gazów cieplarnianych emitowanych w sektorze transportu o 60% w stosunku do poziomu z 1990 r. [1]. sany w Strate- j w 2013 roku przez ówczesne Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej to stworzenie w Polsce zintegrowanego systemu transportowego, co wymaga rozbu- trans

2 428 Jakub Murawski 9] Niestety, w chwili obecnej transport intermodalny w Polsce nie jest w najlepszej kondy- dla Unii Europejskiej. Jednak dla porównania w tym samym okresie czasu w Hiszpanii mln tkm. Dla porównania praca przewozowa zrealizowana kolej a w 2012 roku wspomniany 2. PROBLEM BADAWCZY, tyczna oraz suprastruktura [4]. przewozu, co pracy terminali. systemu transportowego. W publikacji [5 -logistycznych, cha- - Definicja transportu intermodalnego przytoczona w [10ransport intermodal- wany przez jednego operatora logistycznego na podsta technologie transportu intermodalnego takie jak: technologia "ruchomej dro-

3 Optymalizacja sieci logistycznych transportu intermodalnego 429 gi", technologia przewozu "na barana", technologia transportu bimodalnego, technologia kontenerów wielkich i specjalizowanych oraz technologia pojemników systemu ACTS (Abroll Container Transport System). w trakcie realizacji procesu transportowego z wykorzystaniem opisywanej technologii an- prze- kowane jednostki innego rodzaju takie jak nadwozia wymienne i naczepy transportu kombi [7]. Problematyka malnych tras dla p rozwoju transportu intermodalnego. W opinii autora najbardziej fundamentalnym proble- zów intermodalnych i takie jak: lokalizacja terminala, w technologii. inwestora po zrealizowaniu inwestycji; operatora terminala minimalizacja kosztów utrzymania obiektu; potencjalnych klientów (np. organizatorów przewozów) ograniczenie negatywnego ]. mnianymi uczestnikami procesu, tj. inwestorami, potencjalnymi klientami, operatorami logistycznymi, czy osobami odpowiedzialnymi za tworzenie strategicznych planów trans-

4 430 Jakub Murawski nie metod modelowania matematycznego oraz algorytmów optymalizacyjnych. 3. MODEL MATEMATYCZNY Przedmiotowy model matematyczny problemu optymalizacji intermodalnych sieci logi- terminalu odbiorcy doce przewozy Rys. 1. Struktura intermodalnego systemu transportowego W strukturze intermodalnego systemu transportowego zaprezentowanej na rys. 1 wych); arametrami ekonomicznymi i technicznymi;

5 Optymalizacja sieci logistycznych transportu intermodalnego 431 Model matematyczny intermodalnego systemu transportowego IST IST S, P, T, C, Z, O (1) gdzie: S struktura intermodalnego systemu transportowego, P T zbiór numerów technologii transportu intermodalnego, C zbiór charakterystyk, Z zadanie przewozowe zadane dla intermodalnego systemu transportowego, O organizacja intermodalnego systemu transportowego. N zbiór I numerów nadawców; zbiór J numerów odbiorców; zbiór H numerów terminali transportu intermodalnego; zbiór R numerów technologii transportu intermodalnego; dwuwymiarowa binarna macierz F nicznych) przystosowanie h-tego terminalu do r-tej technologii transportu intermodalnego; dwuwymiarowa macierz Q jaka i-j- trójwymiarowa macierz K1 po- i-h-tym terminalem z wykorzystaniem r-tej technologii transportu intermodalnego; trójwymiarowa macierz K2 po- h-tym terminalem a h'-tym terminalem z wykorzystaniem r-tej technologii transportu intermodalnego; trójwymiarowa macierz K3 po- h-tym terminalem a j-r-tej technologii transportu intermodalnego; dwuwymiarowa macierz K4 -- dwuwymiarowa macierz KP w h-tym terminalu z wykorzystaniem r-tej technologii transportu intermodalnego; dwuwymiarowa macierz KE - r-tej technologii transportu intermodalnego; wektor NT -tego terminalu; dwuwymiarowa macierz NR ok h-tego terminalu r-tej technologii transportu intermodalnego; wektor ZT -tego terminalu;

6 432 Jakub Murawski dwuwymiarowa macierz ZR -tego terminalu r-tej technologii transportu intermodalnego; wektor ZM na w h-tym terminalu aby je W om dwuwymiarowa binarna macierz Y przystosowaniu h-tego r-tej technologii transportu intermodalnego: trójwymiarowa macierz X1 i-h-tym terminalem z wykorzystaniem r-tej technologii transportu intermodalnego; trójwymiarowa macierz X2 h-tym a h'-tym terminalem z wykorzystaniem r-tej technologii transportu intermodalnego; trójwymiarowa macierz X3 h-tym terminalem a j-z wykorzystaniem r-tej technologii transportu intermodalnego; dwuwymiarowa macierz X4 -- rr hh ii x1 0 (2) ihr rr hh h' H x2 0 (3) hh' r rr hh jj x3 0 (4) hjr j I j J x4 0 (5) ij h-tego terminala z wykorzystaniem r-tej technologii danej technologii: 1 2 ii ihr h' H hh' r (6) 2hh' r 3 hh jj hjr (7) rr hh x x r R h H x x i- jak zapotrzebowanie na wywóz od tego nadawcy: (8) i I x1 x4 q rr hh ihr jj ij jj ij

7 Optymalizacja sieci logistycznych transportu intermodalnego 433 j- trzebowanie na dowóz do tego odbiorcy: (9) j J x3 x4 q rr hh hjr ii ij ii ij t-ty terminal z wykorzystaniem r-tej techno- rr hh sgn x 1 y ii ihr hr (10) rr hh sgn x 3 y hjr hr (11) h r-tej technologii jj f hr hr rr hh y (12) h-tym terminalu z wykorzystaniem r-tej tech- 1 ii ihr hr (13) 3 jj hjr hr rr hh x zr rr hh x zr (14) h-tym terminalu 1 rr ii ihr h (15) 3 rr jj hjr h (16) h H x zt h H x zt h- ków dla jakiej uruchomienie tego terminalu jest 1 rr ii ihr h (17) 3 rr jj hjr h (18) h H x zm h H x zm

8 434 Jakub Murawski F X1, X2, X3, X4, Y ' ' ' 1 3 sgn min x1 k1 x2 k2 x3 k3 x4 k4 rr ii hh ihr ihr hh hh hh r hh r jj hh hjr hjr ii jj ij ij kp x x nt y nr ke y rr hh hr ii ihr jj hjr hh h rr hr rr hh hr hr hr (19) 4. ALGORYTM OPTYMALIZACYJNY Rozpatrywany problem optymalizacji sieci logistycznych transportu intermodalnego jest problemem NP-trudnym, co oznacza nym grafie [11]. W przypadku przedmiotowego problemu badawczego otrzymany wynik zaw- analitycznego jest niezasadne ze wzgl - wania analizowanego zagadnienia wybra- ce w czasie. na [3]. (np. optymalizowana funkcja jest zmienna w czasie lub ma wiele ekstremów lokalnych). wykorzystywane nawet wtedy, gdy funkcja celu nie istnieje albo jest

9 Optymalizacja sieci logistycznych transportu intermodalnego 435 w przypadku algorytmów analitycznych dedy ce w sobie zalety algorytmów ewolucyjnych z innymi metodami optymalizacyjnymi. Po- jednak wolniejsze od stan- ezienie lepszego acierzy zmiennych decyzyjnych. Macierz Y która wskazuje czy dany terminal po- kodowana w postaci binarnej, natomiast macierze X1, X2, X3 i X4 dunków jakie zakodowane liczbami rzeczywistymi. 5. WNIOSKI dalnego jest wskazywany, jako dunkowych z wykorzystaniem najnowszych technologii a ogólnopolskie plany rozbudowy ich sieci odpowiedniej dywane jest zapotrzebowanie w zakresie inwestycji w nowe terminale intermodalne. nali oraz ich parametrów. intermodalnych sieci logistycznych. Opracowany model matematyczny w przy- optymalnej dalnego przy okr ku rozbudowy zarówno polskiej ja zagadnienia. Przy zaproponowanym wykorzystanie projektowanego pakietu komputerowego

10 436 Jakub Murawski oraz stosunkowo wysoka nych podobnych do przedmiotowego. Bibliografia Debudaj-Grabysz A., Deorowicz S., Widuch J.: Algorytmy i struktury danych: wybór zawaansowanych metod, Wyd. 3. Goldberg D. E.: Algorytmy genetyczne i ich zastosowania, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa Jacyna M.: Wybrane zagadnienia modelowania systemów transportowych, OWPW, Warszawa Jacyna M. (red.): System Logistyczny Polski. Uwarunkowania techniczno-technologiczne komodalno- 6. Mindur L. (red): Technologie transportowe, Wyd. Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Radom Neider J., Marciniak-Neider D.: Transport intermodalny, Polskie Wyd. Ekonomiczne. Warszawa Innovatio Press, Lublin Ministerstwo Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej, Warszawa Terminology on combined transport, European Conference of Ministers of Transport, European Commission, New York Geneva Wirth N.: Algorytmy + Struktury danych=programy, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa OPTIMIZATION OF INTERMODAL LOGISTICS NETWORKS Summary: The article contains information about perspective for intermodal freight growth and consequent need for the development of intermodal transshipment hubs network. The article presents a mathematical model of optimization task on the problem of intermodal logistics network optimization and describes algorithm which can be used to solve it. Keywords: intermodal transport, transshipment hubs, logistics network