세계 경제성장이 가속화 되고 지역간 무역의 규모가 점차 커짐에 따라 해상운송의 수요가 증가하였으며, 지역간 물동량 증가와 함께 안전하고 저렴한 방식의 컨테이너 사용이 증가되어 왔다. 해운회사의 고객인 화주로부터 물건이 적재된 컨테이너는 해상운송을 통해 목적지인 항만으로 운송되고 물건의 하역을 위해 수하인에게 배달된다. 그 후, 일반적으로 컨테이너는 공 컨테이너 상태로 다른 운송이 있을 때까지 항만에 재고로 보관된다. 하지만 지역간 무역 불균형으로 컨테이너 수급 불균형 현상이 나타난다. 수출이 지배적인 지역에서는 컨테이너 부족 현상이, 수입이 지배적인 지역에서는 컨테이너 과잉현상이 나타나고 있으며, 이러한 지역간의 컨테이너 수급 불균형 현상은 점차 심화되고 있다. 이러한 현상을 해결하기 위해 해운회사들은 과잉지역의 컨테이너를 수요가 발생하는 지역으로 이송하는 공 컨테이너 재배치를 하여야 한다. 따라서 공 컨테이너 재배치는 해운회사의 중요한 활동이다. 본 논문은 해상운송에서의 공 컨테이너 재배치에 관련된 3가지 문제를 다루고자 한다. 첫 번째로, 임대와 구매를 고려한 공 컨테이너 재배치 문제이다. 이 연구의 목적은 컨테이너 항만간의 불균형을 줄이기 위한 공 컨테이너의 재배치 계획을 제시하는 것이다. 각 항만에 공 컨테이너의 수요가 존재하며, backlog는 허용하지 않는다. ...
세계 경제성장이 가속화 되고 지역간 무역의 규모가 점차 커짐에 따라 해상운송의 수요가 증가하였으며, 지역간 물동량 증가와 함께 안전하고 저렴한 방식의 컨테이너 사용이 증가되어 왔다. 해운회사의 고객인 화주로부터 물건이 적재된 컨테이너는 해상운송을 통해 목적지인 항만으로 운송되고 물건의 하역을 위해 수하인에게 배달된다. 그 후, 일반적으로 컨테이너는 공 컨테이너 상태로 다른 운송이 있을 때까지 항만에 재고로 보관된다. 하지만 지역간 무역 불균형으로 컨테이너 수급 불균형 현상이 나타난다. 수출이 지배적인 지역에서는 컨테이너 부족 현상이, 수입이 지배적인 지역에서는 컨테이너 과잉현상이 나타나고 있으며, 이러한 지역간의 컨테이너 수급 불균형 현상은 점차 심화되고 있다. 이러한 현상을 해결하기 위해 해운회사들은 과잉지역의 컨테이너를 수요가 발생하는 지역으로 이송하는 공 컨테이너 재배치를 하여야 한다. 따라서 공 컨테이너 재배치는 해운회사의 중요한 활동이다. 본 논문은 해상운송에서의 공 컨테이너 재배치에 관련된 3가지 문제를 다루고자 한다. 첫 번째로, 임대와 구매를 고려한 공 컨테이너 재배치 문제이다. 이 연구의 목적은 컨테이너 항만간의 불균형을 줄이기 위한 공 컨테이너의 재배치 계획을 제시하는 것이다. 각 항만에 공 컨테이너의 수요가 존재하며, backlog는 허용하지 않는다. 목적함수는 수송비용, 양∙적하 handling 비용, 재고비용 등의 재배치에 관련된 총 비용을 최소화 하는 것이다. 이 모델을 해결하기 위하여 혼합 정수 계획법과 유전자 알고리즘을 이용하였으며, 해의 탐색시간을 줄이면서 효율적인 결과값을 얻기 위해 복합 유전자 알고리즘을 제시하였다. 두 번째로, 항만 창고의 용량확장 계획 의사결정을 수립하기 위한 연구를 수행하였다. 수리모형은 용량확장 비용, 저장공간 임대비용, 재고비용, 컨테이너 임대비용 및 배치비용을 포함한 관련비용을 최소화 하기 위하여 사용된다. 이 문제는 혼합 정수 계획법으로 수리모형을 수립하였으며, Lagrangian relaxation에 기초한 발견적 기법을 개발 하였으며, 제시된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 수치 실험을 실시 하였다. 마지막으로, 접이식 컨테이너의 사용을 고려하였다. 공 컨테이너의 재배치는 컨테이너 수급 불균형을 해결하기 위한 가장 효과적인 방법중의 하나 이지만 비용이 많이 든다. 공 컨테이너 재배치 관련 비용을 최소화 하고자 하는 새로운 방안으로, 최근에 기존의 컨테이너 규격과 동일하지만, 형태에 변화를 준 접이식 공 컨테이너에 대한 개발 및 연구가 진행되고 있다. 접이식 컨테이너는 일반 컨테이너와 비교해 75%이상의 공간을 절약할 수 있으며, 다양한 형태로 디자인 될 수 있다. 이 연구는 접이식 컨테이너와 일반 컨테이너를 사용할 때 의 비용을 비교하였다. 접이식 컨테이너의 folding/unfolding비용, 재고비용, 양∙적하 handling비용, 컨테이너 임대비용, 수송비용 등을 포함하는 관련비용의 최소화를 위한 수리모형을 제시하였다. 수리모형을 해결하기 위해 발견적 기법을 제시하였으며, 접이식 컨테이너의 경제적 타당성을 입증하는 수치실험으로 여러 가지 시나리오를 소개하였다
세계 경제성장이 가속화 되고 지역간 무역의 규모가 점차 커짐에 따라 해상운송의 수요가 증가하였으며, 지역간 물동량 증가와 함께 안전하고 저렴한 방식의 컨테이너 사용이 증가되어 왔다. 해운회사의 고객인 화주로부터 물건이 적재된 컨테이너는 해상운송을 통해 목적지인 항만으로 운송되고 물건의 하역을 위해 수하인에게 배달된다. 그 후, 일반적으로 컨테이너는 공 컨테이너 상태로 다른 운송이 있을 때까지 항만에 재고로 보관된다. 하지만 지역간 무역 불균형으로 컨테이너 수급 불균형 현상이 나타난다. 수출이 지배적인 지역에서는 컨테이너 부족 현상이, 수입이 지배적인 지역에서는 컨테이너 과잉현상이 나타나고 있으며, 이러한 지역간의 컨테이너 수급 불균형 현상은 점차 심화되고 있다. 이러한 현상을 해결하기 위해 해운회사들은 과잉지역의 컨테이너를 수요가 발생하는 지역으로 이송하는 공 컨테이너 재배치를 하여야 한다. 따라서 공 컨테이너 재배치는 해운회사의 중요한 활동이다. 본 논문은 해상운송에서의 공 컨테이너 재배치에 관련된 3가지 문제를 다루고자 한다. 첫 번째로, 임대와 구매를 고려한 공 컨테이너 재배치 문제이다. 이 연구의 목적은 컨테이너 항만간의 불균형을 줄이기 위한 공 컨테이너의 재배치 계획을 제시하는 것이다. 각 항만에 공 컨테이너의 수요가 존재하며, backlog는 허용하지 않는다. 목적함수는 수송비용, 양∙적하 handling 비용, 재고비용 등의 재배치에 관련된 총 비용을 최소화 하는 것이다. 이 모델을 해결하기 위하여 혼합 정수 계획법과 유전자 알고리즘을 이용하였으며, 해의 탐색시간을 줄이면서 효율적인 결과값을 얻기 위해 복합 유전자 알고리즘을 제시하였다. 두 번째로, 항만 창고의 용량확장 계획 의사결정을 수립하기 위한 연구를 수행하였다. 수리모형은 용량확장 비용, 저장공간 임대비용, 재고비용, 컨테이너 임대비용 및 배치비용을 포함한 관련비용을 최소화 하기 위하여 사용된다. 이 문제는 혼합 정수 계획법으로 수리모형을 수립하였으며, Lagrangian relaxation에 기초한 발견적 기법을 개발 하였으며, 제시된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 수치 실험을 실시 하였다. 마지막으로, 접이식 컨테이너의 사용을 고려하였다. 공 컨테이너의 재배치는 컨테이너 수급 불균형을 해결하기 위한 가장 효과적인 방법중의 하나 이지만 비용이 많이 든다. 공 컨테이너 재배치 관련 비용을 최소화 하고자 하는 새로운 방안으로, 최근에 기존의 컨테이너 규격과 동일하지만, 형태에 변화를 준 접이식 공 컨테이너에 대한 개발 및 연구가 진행되고 있다. 접이식 컨테이너는 일반 컨테이너와 비교해 75%이상의 공간을 절약할 수 있으며, 다양한 형태로 디자인 될 수 있다. 이 연구는 접이식 컨테이너와 일반 컨테이너를 사용할 때 의 비용을 비교하였다. 접이식 컨테이너의 folding/unfolding비용, 재고비용, 양∙적하 handling비용, 컨테이너 임대비용, 수송비용 등을 포함하는 관련비용의 최소화를 위한 수리모형을 제시하였다. 수리모형을 해결하기 위해 발견적 기법을 제시하였으며, 접이식 컨테이너의 경제적 타당성을 입증하는 수치실험으로 여러 가지 시나리오를 소개하였다
The acceleration in the rate of the world economy growth and the consequently widened global trade network have led to an increasing demand for transporting goods. The explosion of global trade has also been accompanied by the increase in the use of containers as a safe and inexpensive mode of trans...
The acceleration in the rate of the world economy growth and the consequently widened global trade network have led to an increasing demand for transporting goods. The explosion of global trade has also been accompanied by the increase in the use of containers as a safe and inexpensive mode of transport for goods. A container, fully loaded with goods from the shipper (the customer of a shipping company), is transported across the ocean to the destination port and delivered to the consignee for unloading. Subsequently, the container is usually emptied and stored at the destination port until it is required for another consignment. Unfortunately, the number of import containers is not always equal to that of export containers. When there is an imbalance in the number of import and export containers, some ports have a surplus of empty containers, while others have a deficit. In order to reduce the imbalance, shipping companies must then reposition empty containers from surplus ports to deficit ports or they have to lease or purchase empty containers for those deficit ports. Thus, empty container repositioning is an important activity of a shipping company. This thesis aims to discuss three emerging issues of empty container repositioning in ocean transportation. Firstly, we consider the problem of repositioning empty containers with leasing and purchasing consideration. The goal of this study is to propose a plan for transporting empty containers between container ports (terminals) to reduce the imbalance. There is currently a great demand at each port and any backlog of containers is not permitted. The objective is to minimize the total relevant costs such as transportation cost, handling cost, and storage cost, etc. In this study, we develop a model with respect to the short-term leasing and purchasing of containers. Mixed integer programming and genetic algorithms are used to solve the model. A hybrid GA is also proposed to reduce the computation time while still obtaining an acceptable result. Secondly, a study is conducted to provide a decision tool for planning the expansion of depot capacity. A mathematical model is utilized to minimize the total relevant costs that include the capacity expansion cost, storage space leasing cost, storage cost, container leasing cost, and repositioning cost. The problem is formulated as a mixed integer programming. Then, we develop a heuristic algorithm that is based on Lagrangian relaxation. Computational experiments are conducted to evaluate the performance of the proposed algorithm. Finally, we consider the utilization of foldable containers. Repositioning empty containers is one of the most effective ways to solve this problem. However, empty container repositioning is costly. Methods for reducing the repositioning cost have been examined recently by major shipping companies. Foldable containers have been introduced in order to decrease the repositioning cost; for the same volume, a larger number of foldable containers can be transported as compared to standard containers. Foldable containers can be used to achieve a space saving of more than 75% relative to standard containers. Foldable (or collapsible) containers are available in several designs. This study compares the repositioning cost involved when foldable containers are used as opposed to that when standard containers are used. Mathematical models are utilized to minimize the total relevant cost, which includes the folding/unfolding cost, storage cost, handling cost, container leasing cost, and repositioning cost. Heuristic algorithms are proposed to solve the mathematical models. Several scenarios are introduced as numerical experiments to demonstrate the economic feasibility of foldable containers
The acceleration in the rate of the world economy growth and the consequently widened global trade network have led to an increasing demand for transporting goods. The explosion of global trade has also been accompanied by the increase in the use of containers as a safe and inexpensive mode of transport for goods. A container, fully loaded with goods from the shipper (the customer of a shipping company), is transported across the ocean to the destination port and delivered to the consignee for unloading. Subsequently, the container is usually emptied and stored at the destination port until it is required for another consignment. Unfortunately, the number of import containers is not always equal to that of export containers. When there is an imbalance in the number of import and export containers, some ports have a surplus of empty containers, while others have a deficit. In order to reduce the imbalance, shipping companies must then reposition empty containers from surplus ports to deficit ports or they have to lease or purchase empty containers for those deficit ports. Thus, empty container repositioning is an important activity of a shipping company. This thesis aims to discuss three emerging issues of empty container repositioning in ocean transportation. Firstly, we consider the problem of repositioning empty containers with leasing and purchasing consideration. The goal of this study is to propose a plan for transporting empty containers between container ports (terminals) to reduce the imbalance. There is currently a great demand at each port and any backlog of containers is not permitted. The objective is to minimize the total relevant costs such as transportation cost, handling cost, and storage cost, etc. In this study, we develop a model with respect to the short-term leasing and purchasing of containers. Mixed integer programming and genetic algorithms are used to solve the model. A hybrid GA is also proposed to reduce the computation time while still obtaining an acceptable result. Secondly, a study is conducted to provide a decision tool for planning the expansion of depot capacity. A mathematical model is utilized to minimize the total relevant costs that include the capacity expansion cost, storage space leasing cost, storage cost, container leasing cost, and repositioning cost. The problem is formulated as a mixed integer programming. Then, we develop a heuristic algorithm that is based on Lagrangian relaxation. Computational experiments are conducted to evaluate the performance of the proposed algorithm. Finally, we consider the utilization of foldable containers. Repositioning empty containers is one of the most effective ways to solve this problem. However, empty container repositioning is costly. Methods for reducing the repositioning cost have been examined recently by major shipping companies. Foldable containers have been introduced in order to decrease the repositioning cost; for the same volume, a larger number of foldable containers can be transported as compared to standard containers. Foldable containers can be used to achieve a space saving of more than 75% relative to standard containers. Foldable (or collapsible) containers are available in several designs. This study compares the repositioning cost involved when foldable containers are used as opposed to that when standard containers are used. Mathematical models are utilized to minimize the total relevant cost, which includes the folding/unfolding cost, storage cost, handling cost, container leasing cost, and repositioning cost. Heuristic algorithms are proposed to solve the mathematical models. Several scenarios are introduced as numerical experiments to demonstrate the economic feasibility of foldable containers
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