Καθορισμός Βέλτιστου Μίγματος Στόλου για Διαμερισμό Φορτίου Υγροποιημένου Φυσικού Αερίου σε Πλοία Μικρής Κλίμακας με Χρήση Δυναμικού Προγραμματισμού

Σαλαμόζης, Δημήτριος

dc.contributor.author	Σαλαμόζης, Δημήτριος	el
dc.date.accessioned	2020-10-27T16:23:32Z
dc.date.available	2020-10-27T16:23:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51643
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19341
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Δυναμικός προγραμματισμός	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Στόλος	el
dc.subject	ΥΦΑ	el
dc.title	Καθορισμός Βέλτιστου Μίγματος Στόλου για Διαμερισμό Φορτίου Υγροποιημένου Φυσικού Αερίου σε Πλοία Μικρής Κλίμακας με Χρήση Δυναμικού Προγραμματισμού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βέλτιστο μίγμα στόλου	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-09-14
heal.abstract	Το υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG) αποκτά όλο και μεγαλύτερη ζήτηση τα τελευταία χρόνια με αποτέλεσμα η αγορά του να παρουσιάζει ραγδαία ανάπτυξη. Η small scale αγορά LNG έχει γίνει πολύ ελκυστική τα τελευταία χρόνια, με κύριες περιοχές ενδιαφέροντος τις ΗΠΑ, την Ευρώπη και κυρίως την Κίνα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την παρουσίαση αυξημένου ενδιαφέροντος για επενδύσεις σε αυτόν τον χώρο από ναυτιλιακές εταιρείες που δραστηριοποιούνται σε αυτές τις περιοχές. Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου, το οποίο με βάση κάποιον κεντρικό τερματικό σταθμό αεριοποίησης LNG και δεδομένα κέντρα ζήτησης – μικρότερα τερματικά υπολογίζει τον αριθμό και το μέγεθος των πλοίων που απαιτούνται για να γίνει η διανομή LNG από τον μεγαλύτερο τερματικό στους μικρότερους. Αυτό γίνεται με τη χρήση split delivery, δηλαδή με τον διαμερισμό του φορτίου σε περισσότερα από ένα τερματικά. Στη συνέχεια υπολογίζεται το κόστος κατασκευής και λειτουργίας αυτών των πλοίων. Από τους πιθανούς συνδυασμούς που βρέθηκαν σύμφωνα με το μοντέλο, υπολογίζεται το βέλτιστο κόστος και κατά συνέπεια ο συνδυασμός που κρίνεται βέλτιστος για επένδυση από την πλευρά του πλοιοκτήτη. Για την υλοποίηση αυτού του μοντέλου γίνεται χρήση δυναμικού προγραμματισμού, ενώ απαιτούνται στοιχεία για τα εκάστοτε τερματικά και τους τύπους πλοίων που εξετάζονται. Το split delivery είναι ένα θέμα που έχει απασχολήσει αρκετούς μελετητές και έχει αποτελέσει ζήτημα πολλών ερευνών, όχι μόνο στην αγορά SSLNG, η οποία εξετάζεται στην παρούσα διπλωματική εργασία, αλλά και γενικότερα στις θαλάσσιες και χερσαίες μεταφορές. Η βιβλιογραφία για την αγορά SSLNG είναι σχετικά μικρή. Για αυτό το λόγο εξετάστηκαν και έρευνες σε άλλους τύπους πλοίων και σε χερσαίες μεταφορές. Αυτές οι έρευνες κάνουν χρήση διαφόρων μοντέλων βελτιστοποίησης και παρουσιάζονται με συντομία παρακάτω. Οι C. Archetti, N. Bianchessi και M.G. Seperanza (2011) ανέπτυξαν ένα μοντέλο αξιοποίησης ενός στόλου οχημάτων με σκοπό την ελαχιστοποίηση των μεταφορικών εξόδων. Η διαφορά της μελέτης με προηγούμενες πάνω σε αυτό το θέμα είναι ότι στην προκειμένη περίπτωση ένα όχημα έχει τη δυνατότητα να επισκεφθεί έναν πελάτη περισσότερες από μία φορές για την κάλυψη της ζήτησής του. Μάλιστα, στη μελέτη εξετάζεται τόσο η περίπτωση άπειρου στόλου όσο και η περίπτωση στην οποία γίνεται προσπάθεια ικανοποίησης της ζήτησης με τα ελάχιστα δυνατά οχήματα. Οι F. Hennig και B. Nygreen (2011) ανέπτυξαν ένα μοντέλο δρομολόγησης και προγραμματισμού στόλου πλοίων τύπου tanker, βασισμένο σε ρεαλιστικά δεδομένα. Το μοντέλο αυτό περιέχει τη δυνατότητα split-pickup και τη δυνατότητα split delivery. Μάλιστα, υπάρχει και η δυνατότητα χωρισμού του φορτίου σε περισσότερα από ένα πλοία. Το θετικό στοιχείο αυτού του μοντέλου είναι ότι μπορεί να καταλήξει σε εφικτές λύσεις πολύ γρήγορα και να έχει ρεαλιστικά αποτελέσματα. Ωστόσο, δεν γίνεται μελέτη της βέλτιστης λύσης και έτσι τα αποτελέσματα δεν μπορεί να αποδεχθεί ότι θα είναι και τα προτιμότερα. Οι A. Agra, M. Christiansen, A. Delgado και L. Simonetti (2013) ερεύνησαν το πρόβλημα αποθήκευσης και διανομής προϊόντων σε μικρές περιοχές. Εστίασαν στο πετρέλαιο, ωστόσο το μοντέλο βρίσκει χρησιμότητα σε οποιοδήποτε προϊόν μεταφέρεται στη θάλασσα. Ο σκοπός είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους διανομής. Γίνεται χρήση μικρού ετερογενή στόλου πλοίων και εξετάζεται ένας χρονικός ορίζοντας, ο οποίος είναι μικρός και δεν υπερβαίνει τους έξι μήνες. Οι F. Mutlu και M.K. Msakni (2015) σχεδίασαν ένα μαθηματικό μοντέλο για ένα ετήσιο πρόγραμμα διανομής σε πλοία LNG. Ο σκοπός του μοντέλου είναι να παρουσιάσει το βέλτιστο πρόγραμμα διανομής και βρίσκει εφαρμογή κυρίως σε στόλο με μεγάλο αριθμό πλοίων και μεγάλο αριθμό πελατών. Γίνονται δοκιμές αρχικά χωρίς και στη συνέχεια με χρήση split delivery. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι στις περισσότερες περιπτώσεις η χρήση split delivery μειώνει αισθητά το κόστος διανομής. Το μοντέλο χρησιμοποιεί στοιχεία όπως η εποχικότητα της ζήτησης, η χωρητικότητα αποθήκευσης και η σχέση παραγωγής – ζήτησης. Οι A. Bittante, F. Pettersson και H. Saxen (2018) δημιούργησαν μία εφοδιαστική αλυσίδα SSLNG, περιλαμβάνοντας ένα ετερογενή στόλο, ένα σύνολο από τερματικά εισαγωγής και εξαγωγής με δεδομένη ζήτηση το καθένα, θεωρώντας επίσης επιπλέον διαμερισμό του φορτίου και πολλά αποθηκευτικά σημεία μεταξύ των λιμανιών. Για την επίλυση χρησιμοποιήθηκε μικτός ακέραιος γραμμικός προγραμματισμός με αντικειμενικό κριτήριο την ελαχιστοποίηση του κόστους με βάση την προμήθεια καυσίμου. Λήφθηκαν υπ’ όψιν επίσης οι τιμές του καυσίμου, τα σημεία και ο χρόνος ελλιμενισμού, όπως επίσης και προκαταρκτικοί υπολογισμοί για την αβεβαιότητα στη ζήτηση, όλα αυτά υπό δεδομένο χρονικό ορίζοντα. Οι A. Bortfeldt και J. Yi (2019) δημιούργησαν ένα μοντέλο για το πρόβλημα δρομολόγησης οχημάτων με τη χρήση split delivery. Το μοντέλο τους εξετάζει δύο περιπτώσεις. Στην πρώτη περίπτωση, η χρήση split delivery είναι υποχρεωτική, καθώς οι πελάτες απαιτούν ποσότητα προϊόντος, για την οποία δεν επαρκεί ένα όχημα. Έτσι, είναι προφανές ότι το φορτίο χρειάζεται να μοιραστεί. Στην δεύτερη περίπτωση, η χρήση split delivery είναι προαιρετική. Έτσι, χρησιμοποιείται μόνο όπου χρειάζεται και όπου κρίνεται ότι είναι ο βέλτιστος τρόπος για μεταφορά του φορτίου. Η έρευνα περιλαμβάνει και πραγματικά παραδείγματα εφαρμογής της. Σκοπός του μοντέλου είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους και η εξέταση των δύο πιθανών μεθόδων για την εύρεση της βέλτιστης. Στο δεύτερο κεφάλαιο της διπλωματικής εργασίας γίνεται αναφορά στην αγορά small scale LNG, τα πλεονεκήματά της, πιθανά προβλήματα που παρουσιάζονται στην ανάπτυξή της και τους ενδιαφερόμενους για αυτή την αγορά. Επίσης, γίνεται ειδική αναφορά στην ανάπτυξη αυτής της αγοράς στην Κίνα, στην Ευρώπη και στην Ελλάδα. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται συγκεκριμένα τεχνικά χαρακτηριστικά της αγοράς small scale LNG. Αυτά αφορούν τα πλοία, τα τερματικά και πιο συγκεκριμένα θέματα, όπως το boil - off gas, τον τρόπο αποθήκευσης και την εφοδιαστική αλυσίδα. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται μία εισαγωγή στο split delivery, καθώς χρησιμοποιείται στο μαθηματικό μοντέλο που αναπτύσσεται στην παρούσα εργασία. Γίνεται αναφορά στις χρήσεις του τόσο στις χερσαίες όσο και στις θαλάσσιες μεταφορές και πιο συγκεκριμένα στη μεταφορά LNG.	el
heal.advisorName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Λαγαρός, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	108 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false