Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorFagerholt, Kjetil
dc.contributor.advisorChristiansen, Marielle
dc.contributor.authorNorstad, Inge
dc.date.accessioned2017-03-24T11:42:32Z
dc.date.available2017-03-24T11:42:32Z
dc.date.issued2017
dc.identifier.isbn978-82-326-1771-5
dc.identifier.issn1503-8181
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2435293
dc.description.abstractSummary of the thesis This PhD thesis discusses how operations research (OR) can be used to help ship operators with finding good solution for their tactical planning problems. The research has been a part of the larger research project DESIMAL (Decision support in maritime logistics) at NTNU. The focus of this thesis has been on two important application-driven extensions of the ship routing and scheduling problem. The first extension is to include sailing speed as decision variables in the model. The second one is voyage separation requirements. This thesis consists of five scientific papers. The first three deal with introducing sailing speed as decision variables in maritime routing and scheduling. Traditionally, mathematical models of ship routing problems assume that a ship has a fixed speed and fuel consumption rate. This leads to fixed sailing times and fixed sailing costs for a given distance. However, in real life, it is possible for the ship to adjust the speed within an interval, and hence change the sailing time. Furthermore, the fuel consumption rate is exponentially dependent on the speed. By optimizing the speed of each leg on a ship's route, without violating required time windows, the total fuel consumption can be reduced. The papers presents both exact and heuristic solution methods for the speed optimization problem. Computational experiments show that solving the speed optimization and the tramp ship routing and scheduling problem simultaneously, significantly improves the total fleet profit, and also reduces harmful emissions. The last two papers consider the real tactical planning problem of a tramp ship routing company. The problem is to allocate ships of a fleet to a set of voyages. The contracts between the shipping company and the cargo owners state that voyages on the same trade line should be fairly evenly spread. This leads to a maritime fleet deployment problem with voyage separation requirements. One arc flow and two path flow formulations are presented and compared. A path flow model with routes as variables is solved by a priori column generation, while another path flow model with schedules as variables is solved by a branch-and-price approach.nb_NO
dc.description.abstractSammendrag av avhandlingen Denne PhD-avhandlingen tar for seg hvordan operasjonsanalyse (OA) kan brukes for å hjelpe skipsplanleggere med å finne gode løsninger for sine taktiske planleggingsproblem. Forskningen har vært en del av et større forskningsprosjekt DESIMAL (Decision support in maritime logistics) ved NTNU. Fokuset for denne avhandlingen har vært på to viktige anvendelsesstyrte utvidelser av skipsrutingsproblemet. Den første utvidelsen er å ta med seilingshastighet som beslutningsvariabler i modellen. Den andre er krav til tidsseparasjon mellom reiser. Avhandlingen består av fem vitenskapelige artikler. De tre første handler om innføring av seilingshastighet som beslutningsvariabel i maritim ruting og schedulering. Tradisjonelt sett har matematiske modeller for skipsrutingsproblemer antatt at et skip alltid seiler med samme hastighet og har en fast rate for drivstofforbruk. I virkeligheten kan imidlertid skipet variere hastigheten innenfor et gitt intervall og dermed endre seilingstiden. Videre, så er forbruket av drivstoff eksponentielt avhengig av hastigheten. Ved å optimere hastigheten på hvert leg av skipets rute, uten å bryte tidsvinduene, kan det totale drivstofforbruket reduseres. Artiklene presenterer både eksakte og heuristiske løsningsmetoder for hastighetsoptimeringsproblemet. Beregninger viser at ved å optimere hastigheten samtidig som man løser rutingsproblemet, kan man oppnå betydelig forbedring i totalt resultat for flåten, og også redusere skadelige utslipp. De to siste artiklene omhandler et virkelig taktisk planleggingsproblem for et trampshippingsrederi. Problemet er å allokere flåtens skip til et sett av reiser. Kontraktene mellom rederiet og vareeierne sier at reiser på samme rute skal være rimelig jevnt fordelt i tid. Dette gir oss et flåtedeployeringsproblem med krav til reiseseparasjon. En bueflyt-modell og to ulike stiflyt-modeller presenteres og sammenlignes. Den ene stiflyt-modellen bruker ruter som beslutningsvariable og løses med a priori kolonnegenerering, mens den andre bruker schedules som variabler og blir løst med en branch-and-price-tilnærming.nb_NO
dc.language.isoengnb_NO
dc.publisherNTNUnb_NO
dc.relation.ispartofseriesDoctoral theses at NTNU;2017:43
dc.titleShip routing and scheduling with speed optimization and voyage separation requirementsnb_NO
dc.typeDoctoral thesisnb_NO
dc.subject.nsiVDP::Social science: 200::Economics: 210nb_NO


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel