Konteyner terminallerinde optimum yerleşim planının geliştirilmesi
Development of optimal layout plan at the container terminals
Yazar: OLGAY OKŞAŞ
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN KARA
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Denizcilik = Marine ; Ulaşım = Transportation
Dizin: Konteyner terminali = Container terminal

Özet:
Konteyner terminalleri aynı anda birçok operasyonun gerçekleştiği karmaşık yapılardır. Genellikle rıhtım, saha ve kapı opersyonları olarak üç alt sisteme ayrılan terminal operasyonları terminalin sınırları, şekli, liman alanı içindeki birimlerin konumu, sahip olduğu ekipman sayıları ve saha kapasitesi gibi verilerle doğrudan ilişkilidir. Bu operasyonların verimli bir şekilde sürdürülebilmesi için terminal yerleşim planlarının tüm bu terminal özelliklerine göre dizayn edilmesi gerekir. Yerleşim planları yeni inşa edilen bir terminal için kurulum aşamasında dizayn edilebileceği gibi daha önceden kurulmuş fakat mevcut terminalin genişletildiği durumlarda ya da artan iş hacminin daha rahat yönetilebilmesi adına mevcut terminal verimliliğinin arttırılmak istenmesi durumlarında yeniden oluşturulabilir. Yerleşim planı değişikliklerinin terminalin işleyiş ve verimliliği üzerinde nasıl bir etkisinin olacağının önceden bilinmesi alınacak stratejik kararlar ve uzun dönemli planlamalar için oldukça önemlidir. Bu çalışma ile konteyner terminallerinde gerçekleşen tüm operasyonel süreçlerle ilişkisi olan terminal yerleşim planının geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu yönde problemin çözümü için öncelikle metot etüdü tekniği ile mevcut terminalin analizi gerçekleştirilmektedir. Metot etüdünün yeni yöntemin geliştirilmesi aşamasında ise konteynerin terminalde en az dolaşımını amaçlayan doğrusal programlama modeli kurularak iki aşamalı optimizasyon ile en uygun yerleşim düzeni belirlenmektedir. Optimizasyonun birinci aşaması rıhtım ile depolama sahaları arasındaki konteyner hareketlerini inceler. Rıhtım kapasiteleri doğrultusunda terminale konteyner girişi olduğu varsayılarak saha kapasiteleri ve saha doluluk oranlarına göre alternatif senaryolar değerlendirilir. İkinci aşamada ise depolama sahaları ile kapı ve CFS sahaları arasındaki hareketler yine kapasiteler ve doluluk oranları üzerinden incelenir. Birinci aşama sonucu alternatif senaryolar içerisinde optimum çözümü veren diziliş düzeni depolama sahalarının diziliş düzeni olarak belirlenir. İkinci aşama çözüme geçilirken birinci aşama sonucu bulunan optimum yerleşim düzeni kullanılır. İkinci aşama neticesinde de alternatif senaryolar içinde minimum değeri veren diziliş düzeni ile birinci aşama sonuçları birleştirilerek terminalin genel yerleşim planı belirlenir. Çalışmada sunulan model kullanılarak, terminale gelen konteyner kategorisi (ithalat-ihracat-transit) oranlarına, saha doluluk oranlarına ve kapasite verilerine göre farklı senaryolar için alternatif çözüm önerilerinde bulunulabilir.

Abstract:
Container terminals are complex structures where many operations take place at the same time. These operations, which are usually divided into three subsystems as berth, yard and gate, are directly related to data such as number of equipment, location of the units, yard capacity, boundaries and shape. Terminal layouts must be designed according to all these terminal features in order to maintain these operations efficiently. Layout plans can be designed for a newly built terminal, or they can be reconstructed in cases when the existing terminal is expanded or where the existing terminal efficiency is expected to be increased in order to manage the increasing container volume. It is very important to know in advance how the changes in the layout plan will affect the operation and efficiency of the terminal for strategic decisions and long-term planning. In this study, it is aimed to develop a terminal layout plan, which is almost related to all operational processes taking place at container terminals. In order to solve the problem, firstly, the analysis of the current terminal is carried out by method study. During the development of the new solution process of the method study, a linear programming model aiming at the minimum transportation of the container at the terminal is used and the most suitable layout is determined by two-stage optimization. The first stage of optimization examines the container movements between the berths and storage yards. Alternative scenarios are evaluated according to yard capacities and occupancy rates, assuming that there is a container movement to the terminal area as much as the berth capacities. In the second stage, the movements between the storage areas, the gate and CFS areas are again examined through the capacities and occupancy rates. At the end of the first stage, the optimum solution in alternative scenarios is determined as the layout of the storage areas. The optimum layout which is found in the first stage is used in the second stage. As a result of the second stage, the layout plan that gives the minimum solution in alternative scenarios is combined with the results of the first stage and the general layout plan of the terminal is determined. Using the model presented in the study, alternative solution suggestions can be made for different scenarios based on container category (import-export-transit) rates, field occupancy rates and capacity data.