Modelli e algoritmi di ottimizzazione per la gestione di terminali marittimi per container



Documenti analoghi
Corso di Gestione dei sistemi di trasporto. Cap. 10 Pianificazione e ottimizzazione di terminal container. S. Sacone, S.

Industria 2015 Bando Mobilità Sostenibile Progetto MS01_00027 SIFEG - Sistema Integrato trasporto merci FErro-Gomma. Ing.

Modelli di Sistemi di Produzione:

Contenuto e scopo presentazione. Vehicle Scheduling. Motivazioni VSP

Ricerca Operativa e Logistica Dott. F.Carrabs e Dott.ssa M.Gentili. Introduzione

PIANIFICAZIONE AUTOMATICA DEGLI INTERVENTI DI ASSISTENZA TECNICA. 2 Dicembre 2010

Trasporto marittimo. Veicoli di trasporto marittimo. Vie e terminali di trasporto marittimo

Progettazione terminali

Contenuto e scopo presentazione. I sistemi di trasporto e le loro problematiche decisionali. Attori. Attori

Corso di Automazione Industriale 1. Capitolo 1

LA LOGISTICA INTEGRATA

Logistica o distribuzione

Laboratory for innovation MUSP. Macchine utensili e sistemi di produzione. Laboratorio MUSP

LOGISTIC MANAGER. STRUTTURA DEL PERCORSO: 700 ore di formazione d aula, 300 ore di stage e 3 mesi di Work Experience.

Francesco Carrabs. Curriculum Vitæ. Dati personali. Posizioni Ricoperte. Titoli di Studio. Attività di Formazione, Scuole e Convegni

Posizionamento. Rilevanza strategica comunitaria, nodo del core network;

Livorno, 5 Luglio 2012

Industria 2015 Bando Mobilità Sostenibile Progetto MS01_00027 SIFEG - Sistema Integrato trasporto merci FErro-Gomma. Ing. Maria Pia Valentini

Il dimensionamento della produzione e dell impianto

Problemi complessi : come trovare una soluzione soddisfacente?

Management Sanitario. Modulo di Ricerca Operativa

"LA COLLABORAZIONE: CONDIVIDERE LE INFORMAZIONI PER INCREMENTARE L EFFICIENZA" X FACTOR DEL TRASPORTO

Cosa mette a disposizione dell'utente

Dipartimento di Economia dell Università degli Studi di Parma Il magazzino

Programmazione della produzione MT MT

IL PROCESSO DI BUDGETING. Dott. Claudio Orsini Studio Cauli, Marmocchi, Orsini & Associati Bologna

Project Management. Corso Sistemi Informativi Aziendali, Tecnologie dell Informazione applicate ai processi aziendali.

Advanced Analytics per la pianificazione strategica in ambito marketing e pricing

Il catalogo MARKET. Mk6 Il sell out e il trade marketing: tecniche, logiche e strumenti

Guardare ai servizi private con occhi nuovi

Infrastruttura di produzione INFN-GRID

Il Metodo Branch and Bound

MbyM Presentazione attività di sviluppo SW di Pianificazione a capacità finita Personalizzati

Daniela Ambrosino 06/11/1971 Savona Genova Italiana

Ing. Emanuela Guerriero Curriculum didattico scientifico

Intelligenza Artificiale

La pianificazione della produzione

Corso Sistemi Informativi Aziendali, Tecnologie dell Informazione applicate ai processi aziendali. Sistemi informativi aziendali

ESEMPIO P.L. : PIANIFICAZIONE DI INVESTIMENTI

La sostenibilità culturale e organizzativa del Piano di e-government

INTRODUZIONE A EXCEL ESERCITAZIONE I

LE LINEE DI ASSEMBLAGGIO Introduzione

AdmiRail. Future of Humane Machine Interface. Piattaforma IT a supporto della gestione operativa per l ottimizzazione della circolazione ferroviaria

IDRO: Planning & Management Hydroplant MAS Consulting Case Study

Stimare il WCET Metodo classico e applicazione di un algoritmo genetico

Ottimizzazione nella gestione dei progetti Capitolo 4: la gestione dei costi (Programmazione multimodale): formulazioni

INFORMAZIONE FORMAZIONE E CONSULENZA. benchmark ingbenchmarking benchmarkingbench marking

Sistemi Informativi I Lezioni di Sistemi Informativi


UNO SGUARDO ALLA PORTUALITA ITALIANA IL RILANCIO DELLA PORTUALITÀ NAZIONALE

Approcci esatti per il job shop

IL LOGO HR E LA STRATEGIA PER LA GESTIONE DELLE RISORSE UMANE

Ricerca Operativa A.A. 2007/2008

Ottimizzazione Multi Obiettivo

Modello matematico PROGRAMMAZIONE LINEARE PROGRAMMAZIONE LINEARE

Genesi Evoluzione. Operatività Analisi risultati. Pianificazione Ottimizzazione

Whitepaper Algoritmo Contributo Mensile Automatico

Ottava Edizione. La Programmazione e Controllo della Produzione Prof. Sergio Cavalieri

IV. TEMPI E RISORSE: STRUMENTI DI PIANIFICAZIONE E CONTROLLO

La Gestione delle risorse Renato Agati

Pianificazione e controllo delle risorse

I NOSTRI SERVIZI. Gestione sicurezza di una nave (Ship Security Management)

Responsabile di produzione

Auto TEU's Gen. Cargo

1) Descrivere dettagliatamente a quale problema di scheduling corrisponde il problema.

Algoritmi euristici per il caricamento e l instradamento di una flotta di bisarche

Università del Salento

L'incidenza del costo del trasporto

Piano di marketing internazionale

Sistemi Organizzativi

Curriculum di Gianpaolo GHIANI

Economia e gestione delle imprese - 05

Aeroporto L. da Vinci - Fiumicino (RM) Implementazione di un Sistema di Gestione delle Pavimentazioni Aeroportuali (Pavement Management System)

Tech in Time. Ing. De Cesco Fabio

Servizi di traghettamento sullo Stretto di Messina. Informativa per le OOSS nazionali. Roma, 2 febbraio 2015

LA PROGRAMMAZIONE ATTRAVERSO IL BUDGET ASPETTI INTRODUTTIVI

Lezione 4. Controllo di gestione. Il controllo direzionale

I tuoi viaggi di lavoro a portata di click

Prodotto Disponibilità Costo e rispettando le seguenti regole di composizione delle benzine:

Visualizzazione grafica. La funzione Naviga. Integrazione con Microsoft Office

Schedulazione delle attività di un progetto in presenza di multi-calendari


CAPITOLO 6 La programmazione operativa (operations scheduling)

3 CENNI DI TEORIA DELLA COMPLESSITA COMPUTAZIONALE. E. Amaldi Fondamenti di R.O. Politecnico di Milano 1

PMIS Port Management Information System

TEMA 2: Pianificazione finanziaria a breve termine

REGIONE AUTONOMA DELLA SARDEGNA DELIBERAZIONE N. 47/32 DEL

Ministero dell istruzione, dell università e della ricerca. Liceo Tecnologico. Indirizzo Logistica e Trasporti

Introduzione alla teoria dello scheduling

Descrizione dettagliata delle attività

2 Edizione IL COACHING PER LO SVILUPPO DEL TALENTO 2013 Percorso per il Collegio di Merito Università degli Studi di Trento

Anna Franca Sciomachen

Strumenti ICT per una gestione efficiente dei sistemi di raccolta e trattamento dei rifiuti solidi urbani

Contenuto e scopo presentazione. Crew Scheduling e Crew Rostering. Gestione del personale. Motivazioni

IL COACHING PER LO SVILUPPO DEL TALENTO Percorso per il Collegio di Merito Università degli Studi di Trento

Laboratorio di Ricerca Operativa Cad Ingegneria Gestionale (BGER3 - I semestre) a.a Homework n 6. Docente: Laura Palagi

montagna ai trasporti internazionali Luca Bertazzi

GESTIONE DELLA CAPACITA

PROJECT EVALUATION & MANAGEMENT

Riferimenti ed Oggetti

Transcript:

Modelli e algoritmi di ottimizzazione per la gestione di terminali marittimi per container M. Gaudioso, M.F. Monaco, M. Sammarra, G. Sorrentino DEIS - Università della Calabria A. Astorino, L. Moccia ICAR-CNR J.-F. Cordeau, G. Laporte CIRRELT - Université de Montréal

Contesto Applicativo: Il Porto di Gioia Tauro Infrastrutture Portuali Piazzale MCT (1) Banchina MCT (2) Pescaggio banchina Piazzale BLG (3) Banchina BLG (4) Banchina Traffico Commerciale e passeggeri (5) Marina (6) 140 ha 3.40 km -15m, -18m 24 ha 0.38 km 0.92 km 0.24 km Teus Movimentati nel 2007 3500000

Layout di un Terminal di Transshipment

Problemi di gestione LATO BANCHINA Pianificazione degli ormeggi Schedulazione delle gru Pianificazione carico/scarico LATO PIAZZALE Assegnazione delle aree (Decisioni Tattiche) Posizionamento dei container TRASPORTO Movimentazioni dei container banchina-piazzale RISORSE UMANE Turnistica di lungo periodo Gestione della flessibilità a breve periodo

Pianificazione degli ormeggi OBIETTIVO Assegnare alle navi in arrivo una posizione nello spazio (banchina) e nel tempo (sequenza di servizio) al fine di rendere minimo il tempo totale di permanenza in porto (attesa + servizio)

Foglio di lavoro

Approcci Risolutivi (BAP) In base alle limitazioni temporali (Time Windows) imposte, nell orizzonte di pianificazione, sui punti di ormeggio e/o navi: 1. Modello di Scheduling dinamico su macchine non correlate (Euristica Lagrangiana) 2. Modello di Vehicle Routing con Time Windows (Algoritmo Tabu Search)

Scheduling delle gru di banchina OBIETTIVO Determinare il carico di lavoro (baie da caricare e/o scaricare) per ciascuna gru al fine di minimizzare il tempo di servizio della nave (makespan). VINCOLI OPERATIVI Precedenze e non contemporaneità tra coppie di task

Approcci risolutivi QCSP Modello di VRP con side constraints 1. Algoritmo esatto di tipo Branch-and-Cut 2. Algoritmo Euristico di tipo Tabu Search

Pianificazione carico/scarico (work in progress) Piano di Pre-Stivaggio Piano di Stivaggio OBIETTIVO Assegnare ad ogni slot (baia,riga,tiro) un container di una data classe, indicata nel piano di Pre-Stivaggio, al fine di minimizzare il tempo totale di carico (trasporto dal piazzale + reshuffling) VINCOLI OPERATIVI Port Rotation, Peso decrescente verso l alto degli stack di container, stabilità della nave.

Posizionamento dei container 1. Allocare o riallocare, nello yard, gruppi di container che condividono la nave di arrivo e quella di partenza 2. Ridurre le operazioni di housekeeping

Decisioni tattiche: assegnazione delle aree OBIETTIVO Assegnare le aree di piazzale alle linee di navigazione (Servizi) in modo tale da minimizzare le operazioni di rehandling nello yard (ovvero assegnare aree contigue a Servizi con elevata interazione).

Approcci risolutivi SAP Modello di Assegnamento Quadratico Generalizzato con side constraints Algoritmo Euristico di tipo Memetico

Housekeeping OBIETTIVO Allocare o riallocare, nello yard, gruppi di container che condividono la nave di arrivo e quella di partenza, in modo da ottimizzare le operazioni di trasferimento. VINCOLI OPERATIVI VINCOLI OPERATIVI Capacità del piazzale, distanza max tra punti di carico/scarico e posizione nel piazzale, numero max di riallocazioni consentite.

Approcci risolutivi DGAP Modello di Assegnamento Generalizzato Dinamico con side constraints 1. Algoritmo Euristico basato su tecniche di Generazione di Colonne 2. Metaeuristica di tipo GRASP

Gestione delle movimentazioni Gioia Tauro utilizza un sistema di trasporto diretto basato su Straddle Carrier

Impiego degli straddle carrier Modalità dedicata (GANG) Modalità condivisa (POOLING) OBIETTIVO Assegnare a ciascun SC del pool la sequenza di container da movimentare, in modo da massimizzare la produttività delle gru, o minimizzare il tempo totale di viaggio a vuoto.

Approcci risolutivi SCPP Modello di Scheduling Dinamico su macchine parallele identiche 1. Algoritmo Euristico basato su tecniche di Rolling Horizon 2. Regola di Dispatching che implementa una politica Lookahead

PECULIARITA Turnistica del personale di terra Risorse Umane Domanda di forza lavoro variabile e non nota con certezza nell orizzonte di pianificazione Operatività del terminal continua nel tempo OBIETTIVO Assegnare a ciascun lavoratore una schedula (sequenza di periodi di lavoro e di riposo) ammissibile (rispetto alle norme contrattuali) in modo da coprire, a costo minimo, la domanda di servizio sull orizzonte di pianificazione. Decomposizione del problema in due fasi 1. Pianificazione di lungo termine (30 giorni) 2. Pianificazione di breve termine (24 ore)

Turnistica di lungo periodo Unità di riferimento: SQUADRA OBIETTIVO Costruire un insieme di schedule ammissibili (secondo clausole contrattuali) e assegnare una schedula a ciascuna squadra in modo da soddisfare, al meglio, la domanda di servizio stimata. Modello: Problema tipo Set Covering in forma di ammissibilità (nessun costo da considerare). Algoritmo euristico.

Gestione della flessibilità a breve periodo DECISIONI Assegnare una mansione a ciascun lavoratore Assegnare un turno di lavoro ai lavoratori flessibili Assegnare i turni di raddoppio Scegliere il numero di lavoratori esterni da convocare OBIETTIVO Determinare la composizione ottimale delle squadre in servizio nella giornata al fine di minimizzare il costo del lavoro = ordinario + straordinario (raddoppio) + esterno. Modello di PLI strutturato Algoritmo Branch-and-Bound ad hoc che sfrutta le particolarità strutturali del modello

Riferimenti Legato, P and Monaco, MF (2004). Human resources management at a marine container terminal. European Journal of Operational Research 156(3): 769 781. Cordeau, J-F, Laporte, G, Legato, L and Moccia, L (2005). Models and tabu search heuristics for the berth allocation problem. Transportation Science 39(4): 526 538. Cordeau, J-F, Gaudioso, M, Laporte, G and Moccia, L (2006). A memetic heuristic for the generalized quadratic assignment problem. INFORMS Journal on Computing 18(4): 433 443. Moccia, L, Cordeau, J-F, Gaudioso, M and Laporte, G (2006). A branch-and-cut algorithm for the quay crane scheduling problem. Naval Research Logistics 53(1): 45 59. Cordeau, J-F, Gaudioso, M, Laporte, G and Moccia, L (2007). The service allocation problem at the Gioia Tauro maritime terminal. European Journal of Operational Research 176(2): 1167 1184. Moccia, L (2007). A new model for the yard management in a transshipment container terminal. Proceedings of the XXXVIII Annual Conference of the Italian Operations Research Society.. Moccia, L and Astorino, A (2007). The group allocation problem in a transshipment container terminal. World Conference on Transport Research, University of California at Berkeley, June 2007. Moccia, L, Cordeau, J-F, Monaco, MF and Sammarra, M (2007). Formulations and solution algorithms for a dynamic generalized assignment problem. Technical Report CIRRELT- Université de Montrèal in corso di revisione su Computers & Operations Research. Monaco, MF and Sammarra, M (2007). The berth allocation problem: a strong formulation solved by a Lagrangean approach. Transportation Science 41(2): 265 280. Sammarra, M, Cordeau, J-F, Laporte, G and Monaco, MF (2007). A tabu search heuristic for the quay crane scheduling problem. Journal of Scheduling 10(4-5): 327 336. Monaco, MF, Sammarra, M and Sorrentino G (2008). Scheduling and dispatching models for routing straddle carriers at a container terminal.technical Report DEIS, in corso di revisione su Operations Research. Monaco, MF, Sammarra, M (2008). The Ship Stowage Planning Problem. In Proceedings of the XI International Workshop on Harbor, Maritime and Multimodal Logistics Modeling & Simulation. Bruzzone A., Longo F., Merkuriev Y., Mirabelli G., Piera M.A. Eds. Monaco, M.F., Moccia, L., and Sammarra, M. (2009). Operations Research for the management of a transshipment container terminal. The Gioia Tauro case. Maritime Economics & Logistics. To appear.