Capacity Analysis with Integer Linear Programming: Application in a Auto Terminal

Abstract

Automotive factories aim to provide the optimization not only in internal logistics processes but also in external logistics processes. In the automotive sector, congestion in ports, insufficient capacities at ports, ship delays, low capacities reserved by ships for ports, can be considered the crucial problems experienced in maritime transport. The capacities of car terminals should be arranged in relation with line with export-import outcomes. The car terminal, where the implementation work is carried out, is one of the main port of our country where car exports and imports are made intensely. The number of voyages made by Pure Car Carriers to ports is a very important factor. For export vehicles, the flow is from the company to the vehicle parking area, from the vehicle parking area to the ship. The transportation flow of the exported cars should be applied as carrying from the factory to vehicle parking area and then transfer to the ships. On the other hand the imported cars should be transferred from the ships to vehicle area and they must be moved to compaines. In the integer linear programming model established by considering this double-sided flow, the problem of capacity analysis was addressed by taking the capacity constraints at the port and maximizing the loaded export vehicles into account. This established mathematical model was solved using GAMS software CPLEX solver. Along with the current capacity, the model has been solved over and over again by increasing the monthly incoming ships, vessel capacity, and vehicle parking area capacities. The purpose of this model is to change the constraints and to ensure the most efficient use of the vehicle terminal.

Keywords

• Auto Terminal
• Integer Linear Programming
• Capacity Analysis
• Automotive Logistics

Tam Sayılı Doğrusal Programlama ile Araba Terminallerinde Kapasite Analizi: Bir ArabaTerminalinde Uygulama

Öz

Otomotiv fabrikaları iç lojistik süreçlerde sağladıkları optimizasyonu, dış lojistik süreçlerde de sağlamak istemektedirler. Otomotiv sektöründe, limanlarda yaşanan sıkışıklık, limanlardaki yetersiz kapasiteler, gemi gecikmeleri, gemilerin limanlar için ayırdıkları düşük kapasiteler, ana taşıma modu denizyolunda yaşanan en büyük sorunlar olarak yer almaktadır. Araba terminallerinin kapasitelerinin ihracat–ithalat rakamlarına uyumlu olacak şekilde düzenlenmesi gerekmektedir. Uygulama çalışmasının yapıldığı araba terminali, araba ihracat ve ithalatının yoğun olarak yapıldığı ülkemiz limanlarından biridir. Araba Gemilerinin limanlara yaptıkları sefer sayısı çok önemli bir faktördür. Akış ihracat araçları için firmadan araç park sahasına, araç park sahasından gemiye şeklinde olmaktadır. İthal araçlar için ise akış gemiden araç park sahasına oradan da firmalara olacak şekildedir. Bu çift taraflı akış göz önünde bulundurularak kurulan tam sayılı doğrusal programlama modelinde kapasite analizi problemi, limandaki kapasite kısıtları dikkate alınarak ve yüklenen ihracat araçlarının en büyüklenmesi yapılarak ele alınmıştır. Kurulan matematiksel model GAMS yazılımı CPLEX çözücüsü kullanılarak çözülmüştür. Mevcut kapasite ile beraber, aylık gelen gemi sayısı, gemi kapasitesi, araç park sahası kapasiteleri arttırılarak model tekrar tekrar çözülmüştür. Amaç, kısıtların değiştirilmesi ile araç terminalinin en verimli şekilde kullanılmasını sağlamaktır.

Anahtar Kelimeler

• Araç Terminali
• Tam Sayılı Doğrısal Programlama
• Kapasite Analizi

Kaynakça

1. Beskovnik, B., & Twrdy, E., (2010), Planing Organization and Productivity Simulation Tool for Maritime Container Terminals, Transport 2010., 25(3):293-299
2. Büyüközer, A.(2006). Konteyner Planlaması ve Kapasite Analizi.Y.Lisans, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi.
3. Chen, X., Li, F., Jia.B., Wu, J., Gao, Z., Liu, R., (2021), Optimazing storage location assignment in an automotive Ro-Ro Terminal, Transportaion Research Part B 143 (2021), 249-281, https://doi.org/10.1016/j.trb.2020.10.009
4. Cordeau, F., Laporte, G., Moccia, L., Sorreantino, G., (2011), Optimazing yard assignment in an automotive transshipment terminal, European Journal of Transshipment, 215 (1), 149-160, https://doi.org/10.1016/j.ejor.2011.06.008
5. Dias, Q., Calado,J., & Mendonça, M., (2010) , The Role of European Ro-Ro 4 Port Terminals in The Automotive Supply Chain Management. Transport Geography, 18, 116-12
6. Elmas,G., (2011), Bursa Bölgesi’nde Otomotiv Lojistiği ve Otomotiv Terminallerinde Kapasite Analizi, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitisü
7. Elmas, G., (2014) An AHP Model for Choosing Value Creation Factors in Logistics Service for the Logistics Customer, International Conference on Education and Social Sciences, 165-172
8. Ergin, A. (2011) Tedarik Zinciri Yönetiminde Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi ve Türkiye’deki Uygulaması, Doktora Tezi, Istanbul Universitesi.

9. Ergin, A. & Eker , I. (2019.) Application of Fuzzy Topsis Model for Container Port Selection Considering Environmental Factors. International Journal of Maritime Engineering, vol.161. pp.293-301 https://doi.org/10.3940/rina.ijme.2019.a3.546
10. Gambardella, M., Rizolli, A., & Zaffolan, M., (1998), Simulation and Planning of an Intermodal Container Terminal, Simulation Harbour and Maritime Simulation, 10-98
11. Holweg, M., & Miemczyk, J., (2003), Delivering the “3-day car “ The Strategic Implications for Automotive Logistics Operations, Journal of Purchasing & Supply Management ,9, 63-71
12. Iannone, R., Miranda, S., Prisco, L., Riemma, S., & Samo, D., (2016), Proposal for a flexible discrete event simulation model for assessing the daily operation decision in a Ro-Ro Terminal,(61), 28-46. https://doi.org/10.1016/j.simpat.2015.11.005
13. Mattfeld, D., & Kopfer, H.,( 2003), Terminal Operations Management ın Vehicle Transsshipment, Transportation Research Part A, 37,435-452
14. Mangan, J., Lalwani, C., & Gardner, B., (2002), Modelling port/ ferry choise in Ro-Ro freight transportation, International Journal of Transportation, 1 (1), 15-28
15. Pau, B., & Sauri, S., (2005) Performance Indicators for Roll-on-Roll-off Terminals: A Planning Assestmnent Tool, Technical University of Catalonia.
16. Özkan, E., Nas, S., & Güler, N., (2016), Capacity Analiysis of Ro Ro Terminals by Using Simulation Modeling Method, The Asian Journal of Shipping and Logistics, 32(3), 139-147, https://doi.org/10.1016/j.ajsl.2016.09.002
17. Şahin,Y.B., Ekmekçi, S.& Yürekli,M. (2020).Bir makine Fabrikasında Yarı Mamul Depolama Sistemi için Etkin Raf Yerleşimi Önerisi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (18), 664-674
18. Yalçıner, A.Y.& Can,B. (2019).Tam Sayılı Programlama ve Simülasyon ile Raf Alanı Optimizasyonu: Bir Ambalaj Firmasında Uygulama. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (Özel Sayı ), 375-388