Βελτιστοποίηση διαδρομής στη ναυτιλία βάσει του λογισμικού IBM ILOG CPLEX Optimization Studio
Route optimization in shipping based on IBM ILOG CPLEX Optimization Studio software
Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Πατσός, Διονύσιος
Ημερομηνία
2023-07Επιβλέπων
Paravantis, JohnΛέξεις-κλειδιά
Γραμμικός προγραμματισμός ; Βελτιστοποίηση ; Θαλάσσιες μεταφορές ; Καύσιμα ; Βελτιστοποίηση ταχύτητας ; Κατανάλωση καυσίμου ; Μοντέλα παλινδρόμησης ; Βέλτιστη διαδρομήΠερίληψη
Τα σύγχρονα συστήματα σχεδιασμού διαδρομής επιτρέπουν τη χρήση παγκόσμιων προβλέψεων για τη δημιουργία βέλτιστων διαδρομών. Το βασικό σημείο είναι η κατασκευή μιας διαδρομής λαμβάνοντας υπόψη τον απαιτούμενο χρόνο άφιξης. Η ιδανική διαδρομή θα ήταν αυτή που θα επέτρεπε στο πλοίο να αποφύγει την υπερβολική αλλαγή ταχύτητας ώστε να διατηρεί σταθερή ισχύ. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή της πιο οικονομικής διαδρομής μπορεί να είναι οι τιμές των καυσίμων και η ταχύτητα εντός και εκτός των περιοχών ελέγχου εκπομπών, παράμετροι οι οποίες παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο στο κόστος ενός ταξιδιού. Στόχος της εργασίας ήταν η επιλογή των κατάλληλων κεντρικών νησιώτικων λιμανιών για την από θαλάσσης σύνδεσή τους με τον κεντρικό λιμένα της ηπειρωτικής Χώρας μέσω επιβατηγού πλοίων, ώστε να ελαχιστοποιηθεί το συνολικό κόστος μεταφοράς, καλύπτοντας την επιβατική ζήτηση των 30 επιμέρους νησιών με τη χρήση μικρότερων πλοιαρίων. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως τα επιβατικά πλοία τα οποία αποφασίζεται να δρομολογηθούν είναι τα: Λ1 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν9», «Ν19», «Ν21» και «Ν29», Λ4 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν5» , «Ν20» , «Ν25», Λ5 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν1», «Ν6», «Ν12», «Ν13», «Ν15», «Ν23» και «Ν27», Λ6 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν2», «Ν16», «Ν17» και «Ν24», Λ7 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν7» και «Ν14», Λ8 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν4», «Ν8», «Ν10», «Ν28» και «Ν30» και Λ9 - Εξυπηρετεί τα νησιά «Ν3», «Ν11», «Ν18», «Ν22» και «Ν26». Το συνολικό κόστος δρομολόγησης των παραπάνω 7 επιβατηγών πλοίων είναι: 2.460 χρηματικές μονάδες ενώ το κόστος μεταφοράς των επιβατών προς τα περιφερειακά νησιά ανέρχεται σε 26.038,40 χρηματικές μονάδες, επομένως η τιμή της αντικειμενικής συνάρτησης ελαχιστοποιείται στην τιμή: 28.498,40 χρηματικές μονάδες.
Περίληψη
Modern route planning systems allow the use of global forecasts to create optimal routes. The key point is to construct a route taking into account the required arrival time. The ideal path would be one that would allow the ship to avoid too much speed change to maintain constant power. Other factors may also influence which route is more economical are fuel prices and speed in and out of emission control areas, parameters which play an important role in the cost of a trip. The aim of the work the selection of suitable central island ports for their connections by sea to the mainland’s main port via frigates in order to minimize the total cost of the transport, covering the passenger demand of the 30 individual islands with the use of smaller vessels. The results showed that the frigates decided to be launched are: L1 - Serves the islands "N9", "N19", "N21" and "N29", L4 - Serves the islands "N5", "N20", "N25", L5 - Serves the islands "N1", "N6", "N12", "N13", "N15", "N23" and "N27", L6 - Serves the islands "N2", "N16", "N17" and "N24", L7 - Serves the islands "N7" and "N14", L8 - Serves the islands "N4", "N8", "N10", "N28" and "N30" and L9 - Serves the islands "N3", "N11", "N18", "N22" and "N26". The total cost of routing the above 7 frigates is: 2,460 monetary units while the cost of transporting passengers to the peripheral islands amounts to 26,038.40 monetary units, therefore the value of the objective function is minimized at the price: 28,498.40 monetary units.