Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση
Οι μεταφορές αποτελούν ένα από τα βασικότερα γρανάζια που κινούν την παγκόσμια οικονομία, μεταφέροντας εμπορεύματα και ανθρώπους σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης. Η επανάσταση στις μεταφορές ήρθε τον 20ο αιώνα, επιτρέποντας οικονομίες κλίμακας και πανταχού παρουσία για πολλά προϊόντα. Μέρος της επαν...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2023
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/24890 |
| id |
nemertes-10889-24890 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Μεταφορές εμπορευματοκιβωτίων Ευρετικές Αλγόριθμοι Transport of containers Heuristics Algorithms |
| spellingShingle |
Μεταφορές εμπορευματοκιβωτίων Ευρετικές Αλγόριθμοι Transport of containers Heuristics Algorithms Φραντζής, Γεώργιος Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| description |
Οι μεταφορές αποτελούν ένα από τα βασικότερα γρανάζια που κινούν την παγκόσμια οικονομία, μεταφέροντας εμπορεύματα και ανθρώπους σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης. Η επανάσταση στις μεταφορές ήρθε τον 20ο αιώνα, επιτρέποντας οικονομίες κλίμακας και πανταχού παρουσία για πολλά προϊόντα. Μέρος της επανάστασης αυτής οφείλεται στη σύλληψη της ιδέας των εμπορευματοκιβωτίων (containers), τα οποία έχουν επιτρέψει τις μαζικές, τυποποιημένες μεταφορές, καθιστώντας ευκολότερη τη συνεργασία διαφορετικών μέσων μεταφορών, υπό την ίδια «γλώσσα».
Είναι αντιληπτό, λοιπόν, πως καίριας σημασίας είναι η βέλτιστη αξιοποίηση των container, καθώς έτσι θα μπορούν τα προϊόντα να μεταφέρονται ανά την υφήλιο περισσότερο αποδοτικά, τόσο με οικονομικούς όσο και περιβαλλοντικούς όρους. Η μεγιστοποίηση της αξιοποίησης των container είναι ένα πολυπαραγοντικό πρόβλημα, το οποίο με τη σειρά του δίνει βήμα στον κλάδο της επιχειρησιακής έρευνας για να το μελετήσει. Εδώ και 50 χρόνια, γίνεται προσπάθεια από τη σχετική επιστημονική κοινότητα να μελετηθούν προβλήματα βελτιστοποίησης όπως αυτό της αποδοτικής φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων. Γνωστό και ως 3D container loading problem, και μέλος της ευρύτερης οικογένειας των 3D Cutting & Packing προβλημάτων, το συγκεκριμένο πρόβλημα μελετάται στην παρούσα εργασία.
Στόχος της μελέτης που έχει γίνει είναι να εντοπιστούν όλες οι προσεγγίσεις που έχουν ανά τα χρόνια υιοθετηθεί από ερευνητές, στην προσπάθεια να διαχειριστούν ένα υπολογιστικά δυσεπίλυτο πρόβλημα, λαμβάνοντας υπόψη τους μια σειρά περιορισμών που στον πραγματικό κόσμο διέπουν τις ασφαλείς μεταφορές εμπορευματοκιβωτίων. Κατηγοριοποιώντας, λοιπόν, τις ανά τα χρόνια προσπάθειες, βάσει της μεθόδου που αξιοποιούν και βάσει των περιορισμών που λαμβάνονται υπόψη, καθίσταται εφικτό στον αναγνώστη να αποκτήσει μια σαφή εικόνα σχετικά με το πού στρέφεται η επιστημονική κοινότητα στο πεδίο αυτό, ποια πρόοδος έχει γίνει και ποια ακόμα σημεία παραμένουν αφώτιστα.
Τελικό αποτέλεσμα της εργασίας αυτής είναι να δώσει προτάσεις για περαιτέρω έρευνα και μελέτη. Το απαύγασμα της βιβλιογραφικής ανασκόπησης που έχει γίνει στο πλαίσιο της εκπόνησης της εργασίας αυτής είναι μια πρόταση προς ποια κατεύθυνση θα μπορούσε να στραφεί μια μελλοντική προσπάθεια για την ανάπτυξη μιας μεθόδου βελτιστοποίησης στο πρόβλημα της 3D φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων.
Η παρούσα εργασία έχει την ακόλουθη δομή:
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Γίνεται η εισαγωγή στο πρόβλημα που πραγματεύεται η εργασία, αναφέροντας λεπτομέρειες για την οικογένεια των C&P προβλημάτων αλλά και για το ίδιο το 3D container loading πρόβλημα.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Γίνεται εμβάθυνση στο πρόβλημα, με την οικογένεια των C&P προβλημάτων να σταχυολογείται λεπτομερέστερα.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Εστιάζοντας στο ιδιαίτερο πρόβλημα της 3D φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων, γίνεται αναφορά στην προσπάθεια να κατηγοριοποιηθεί το πρόβλημα σε υποπεριπτώσεις βάσει των περιορισμών που λαμβάνονται υπόψη και των ιδιαίτερων συνθηκών που θεωρούνται ως δεδομένες.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Με το πέρας της βιβλιογραφικής ανασκόπησης, γίνεται συγκέντρωση της γνώσης που αποκτήθηκε σε μια συμπυκνωμένη συμπερασματολογία, ενώ παρατίθεται και πρόταση για το πώς θα μπορούσε ένας μελλοντικός αλγόριθμος/μέθοδος να συνεισφέρει στην ήδη υπάρχουσα γνώση και δουλειά πάνω στο συγκεκριμένο πρόβλημα. |
| author2 |
Frantzis, Georgios |
| author_facet |
Frantzis, Georgios Φραντζής, Γεώργιος |
| author |
Φραντζής, Γεώργιος |
| author_sort |
Φραντζής, Γεώργιος |
| title |
Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| title_short |
Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| title_full |
Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| title_fullStr |
Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| title_full_unstemmed |
Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| title_sort |
το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/24890 |
| work_keys_str_mv |
AT phrantzēsgeōrgios toproblēmatēsmetaphorasemporeumatokibōtiōnsechersaiadiktyaephodiastikēsmathēmatikamontelakaibeltistopoiēsē AT phrantzēsgeōrgios the3dcontainerloadingprobleminlandbasedlogisticsnetworksmathematicalmodelsandoptimization |
| _version_ |
1799945006464630784 |
| spelling |
nemertes-10889-248902023-04-05T03:39:01Z Το πρόβλημα της μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων σε χερσαία δίκτυα εφοδιαστικής : μαθηματικά μοντέλα και βελτιστοποίηση The 3D container loading problem in land-based logistics networks : mathematical models and optimization Φραντζής, Γεώργιος Frantzis, Georgios Μεταφορές εμπορευματοκιβωτίων Ευρετικές Αλγόριθμοι Transport of containers Heuristics Algorithms Οι μεταφορές αποτελούν ένα από τα βασικότερα γρανάζια που κινούν την παγκόσμια οικονομία, μεταφέροντας εμπορεύματα και ανθρώπους σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης. Η επανάσταση στις μεταφορές ήρθε τον 20ο αιώνα, επιτρέποντας οικονομίες κλίμακας και πανταχού παρουσία για πολλά προϊόντα. Μέρος της επανάστασης αυτής οφείλεται στη σύλληψη της ιδέας των εμπορευματοκιβωτίων (containers), τα οποία έχουν επιτρέψει τις μαζικές, τυποποιημένες μεταφορές, καθιστώντας ευκολότερη τη συνεργασία διαφορετικών μέσων μεταφορών, υπό την ίδια «γλώσσα». Είναι αντιληπτό, λοιπόν, πως καίριας σημασίας είναι η βέλτιστη αξιοποίηση των container, καθώς έτσι θα μπορούν τα προϊόντα να μεταφέρονται ανά την υφήλιο περισσότερο αποδοτικά, τόσο με οικονομικούς όσο και περιβαλλοντικούς όρους. Η μεγιστοποίηση της αξιοποίησης των container είναι ένα πολυπαραγοντικό πρόβλημα, το οποίο με τη σειρά του δίνει βήμα στον κλάδο της επιχειρησιακής έρευνας για να το μελετήσει. Εδώ και 50 χρόνια, γίνεται προσπάθεια από τη σχετική επιστημονική κοινότητα να μελετηθούν προβλήματα βελτιστοποίησης όπως αυτό της αποδοτικής φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων. Γνωστό και ως 3D container loading problem, και μέλος της ευρύτερης οικογένειας των 3D Cutting & Packing προβλημάτων, το συγκεκριμένο πρόβλημα μελετάται στην παρούσα εργασία. Στόχος της μελέτης που έχει γίνει είναι να εντοπιστούν όλες οι προσεγγίσεις που έχουν ανά τα χρόνια υιοθετηθεί από ερευνητές, στην προσπάθεια να διαχειριστούν ένα υπολογιστικά δυσεπίλυτο πρόβλημα, λαμβάνοντας υπόψη τους μια σειρά περιορισμών που στον πραγματικό κόσμο διέπουν τις ασφαλείς μεταφορές εμπορευματοκιβωτίων. Κατηγοριοποιώντας, λοιπόν, τις ανά τα χρόνια προσπάθειες, βάσει της μεθόδου που αξιοποιούν και βάσει των περιορισμών που λαμβάνονται υπόψη, καθίσταται εφικτό στον αναγνώστη να αποκτήσει μια σαφή εικόνα σχετικά με το πού στρέφεται η επιστημονική κοινότητα στο πεδίο αυτό, ποια πρόοδος έχει γίνει και ποια ακόμα σημεία παραμένουν αφώτιστα. Τελικό αποτέλεσμα της εργασίας αυτής είναι να δώσει προτάσεις για περαιτέρω έρευνα και μελέτη. Το απαύγασμα της βιβλιογραφικής ανασκόπησης που έχει γίνει στο πλαίσιο της εκπόνησης της εργασίας αυτής είναι μια πρόταση προς ποια κατεύθυνση θα μπορούσε να στραφεί μια μελλοντική προσπάθεια για την ανάπτυξη μιας μεθόδου βελτιστοποίησης στο πρόβλημα της 3D φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων. Η παρούσα εργασία έχει την ακόλουθη δομή: ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Γίνεται η εισαγωγή στο πρόβλημα που πραγματεύεται η εργασία, αναφέροντας λεπτομέρειες για την οικογένεια των C&P προβλημάτων αλλά και για το ίδιο το 3D container loading πρόβλημα. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Γίνεται εμβάθυνση στο πρόβλημα, με την οικογένεια των C&P προβλημάτων να σταχυολογείται λεπτομερέστερα. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Εστιάζοντας στο ιδιαίτερο πρόβλημα της 3D φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων, γίνεται αναφορά στην προσπάθεια να κατηγοριοποιηθεί το πρόβλημα σε υποπεριπτώσεις βάσει των περιορισμών που λαμβάνονται υπόψη και των ιδιαίτερων συνθηκών που θεωρούνται ως δεδομένες. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Με το πέρας της βιβλιογραφικής ανασκόπησης, γίνεται συγκέντρωση της γνώσης που αποκτήθηκε σε μια συμπυκνωμένη συμπερασματολογία, ενώ παρατίθεται και πρόταση για το πώς θα μπορούσε ένας μελλοντικός αλγόριθμος/μέθοδος να συνεισφέρει στην ήδη υπάρχουσα γνώση και δουλειά πάνω στο συγκεκριμένο πρόβλημα. Transport is one of the key cogs driving global economy, by moving goods and people across the globe. The transport revolution came in the 20th century, allowing economies of scale and ubiquity for many products. Part of this revolution is due to the conception of the idea of containers, which have enabled mass, standardized transport, making it easier for different means of transport to work together, using the same “language”. It is therefore clear that the optimal use of containers is crucial, as this will allow products to be transported around the world more efficiently, both in economic and environmental terms. Maximizing the utilization of containers is a multi-factorial problem, which in turn gives a platform for the field of operations research to study it. For more than 50 years, efforts have been made by the relevant scientific community to study optimization problems such as that of efficient container loading. Also known as the 3D container loading problem, a member of the larger family of 3D Cutting & Packing problems, this paper deals with this problem. The aim of this thesis is to identify all the approaches that have been adopted by researchers over the years in an attempt to manage a NP-hard problem, taking into account a number of constraints that in the real world govern safe container transport. By categorizing the efforts over the years, based on the method they utilize and on the constraints they take into account, it becomes possible for the reader to gain a clear picture of where the scientific community is heading in this field, what progress has been made, and what areas still remain untapped. The final result of this work is to provide suggestions for further research and study. The culmination of the literature review conducted in the course of this thesis is a suggestion about the direction a future effort to develop an optimization method in the 3D container loading problem could take. This thesis has the following structure: CHAPTER 1: An introduction to the problem addressed in the paper is given, citing details about the family of C&P problems and the 3D container loading problem itself. CHAPTER 2: An in-depth look at the problem is undertaken, with the family of C&P problems being explained in more detail. CHAPTER 3: Focusing on the particular problem of 3D container loading, reference is made to the attempt to categorize the problem into subcases based on the constraints considered and the particular conditions taken in each possible instance. CHAPTER 4: After the end of the literature review, the knowledge gained is compiled into a condensed conclusion, and a proposal on how a future algorithm/method could contribute to the existing knowledge and work on this particular problem is provided. 2023-04-04T06:43:14Z 2023-04-04T06:43:14Z 2023-04-23 https://hdl.handle.net/10889/24890 el Attribution-NoDerivs 3.0 United States http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/ application/pdf |
