Integrating simulation and optimization to schedule loading operations in container terminals

Zeng, Qingcheng; Yang, Zhongzhen

doi:10.1016/j.cor.2008.06.010

Cited by 155 publications

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“…The works of Daganzo (1990), TalebIbrahimi;De Castilho and Daganzo (1993), Legato and Mazza, (2001) and Zeng and Yang (2009), corroborate with this conclusion, suggesting that investment in CT management and strategy is the key element in pursuing capacity maximization.…”

Section: )supporting

confidence: 70%

Simulação baseada em agentes para operação de pátios de terminais de contêineres.

Brito¹

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Tese apresentada ao Departamento deEngenharia Naval e Oceânica para obtenção do Ao Prof. Dr. Ralf Elbert, pela oportunidade acadêmica propiciada durante o doutorado.Aos amigos e amigas dos caminhos da pós-graduação da USP, companheiros de momentos alegres e difíceis, e aos novos amigos da TU Darmstadt, que me impulsionaram nesse caminho.Aos amigos da Galápagos e agregados, cuja importância é dispensável de comentários.A todos que, de uma forma ou outra, transformaram todos esses anos na Politécnica nos melhores anos da minha vida.À Ingrid Fang, pelo amor, carinho e compreensão durante o tempo de elaboração desse trabalho.E claro, à minha família, que esteve sempre ao meu lado, com um suporte sempre sereno e maior responsável pelas minhas conquistas. 6 RESUMOTerminais de contêineres (TC) e sistemas logísticos em geral, estão atualmente imersos em estruturas de negócio e ambientes operacionais altamente complexos e dinâmicos.Nesse ambiente, pesquisadores e usuários das ferramentas de PO são requisitados a resolver novos tipos de problemas, que surgem a partir de uma crescente complexidade interativa entre os elementos que constituem esses sistemas. Entretanto, parece estar faltando aos tomadores de decisão ferramentas capazes de lidar com sistemas que necessitam a consideração de processos interdependentes, compostos por elementos interagindo e tomando decisões de maneira descentralizada. Neste cenário, a simulação baseada em agentes (SBA) é tida como uma ferramenta potencial para o desenvolvimento e análise de sistemas logísticos, uma vez que ela é capaz de construir análises de sistemas cujo comportamento está associado a propriedades emergentes decorrentes das interações entre seus componentes (agentes). Assim, a SBA é considerada uma possibilidade de abordagem para sistemas logísticos, capaz de tratar questões complexas ainda não tangenciadas por metodologias de simulação tradicionais. Apesar do potencial alegado, a aplicação da SBA ainda é incipiente no campo logístico, representada com baixo nível de maturidade na literatura. Dessa forma, o objetivo do trabalho é desenvolver uma aplicação SBA representando uma operação full-scale do pátio de um TC, a fim de confirmar a SBA como uma ferramenta potencial para representar sistemas logísticos , capaz de apoiar processos de tomada de decisão maduros. Com base no desenvolvimento proposto foi possível, metodologicamente e de maneira prática, avaliar a utilização de SBA, seus benefícios, dificuldades, desdobramentos técnicos e outras questões. Essa avaliação permitiu concluir que a SBA cumpre as promessas de flexibilidade, representatividade e potencial de sofisticação para representação de sistemas logísticos. Além disso, observou-se que a metodologia foi capaz de estender sua contribuição no sentido de expandir algumas das fronteiras conceituais da metodologia de simulação, tais como a discussão sobre o conceito de modelagem genérica e a integração entre simulação-otimização.Palavras-chave: simulação baseada em agentes, terminais de contêineres, sistemas logístico...

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Section: )supporting

confidence: 70%

Simulação baseada em agentes para operação de pátios de terminais de contêineres.

Brito¹

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“…Total number of incoming vessels to port (n) [1,n] ID number of terminal [1,2] ID of the assigned berth [1,7] Type of allocated tugboat [1,4] The solution can be represented in an integer n*k matrix ( Table 5). In the investigated problem, k is equal to 4.…”

Section: Solution Encoding Parameters Rangementioning

confidence: 99%

“…A study by [1] proposed simulation-based optimization approach for the quay crane scheduling problem. In [2] a simulation optimization method through genetic algorithm for scheduling loading operations in container terminals has been developed. In [3] the combination of simulation and optimization methods with the aim of increasing the productivity of the terminal has been proposed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A Simulation-Based Optimization Approach for Integrated Port Resource Allocation Problem

Ilati

Sheikholeslami

Hassannayebi

2014

PROMET

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“…Mathematical optimization has been mostly aimed at related problems such as buffer tank allocation in multiproduct batch scheduling, or to assignment problems such as in the case of the tank allocation problem in maritime operations. Some authors (Zeng and Yang, 2009;Chen et al, 2002) have correctly pointed out that the number of variables and constraints, the operational complexity, and the stochastic nature of logistic processes involved in tank farm management produce either intractable or oversimplified mathematical optimization models. Zeng and Yang (2009) proposed integrating simulation and optimization for solving the TFOP.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Some authors (Zeng and Yang, 2009;Chen et al, 2002) have correctly pointed out that the number of variables and constraints, the operational complexity, and the stochastic nature of logistic processes involved in tank farm management produce either intractable or oversimplified mathematical optimization models. Zeng and Yang (2009) proposed integrating simulation and optimization for solving the TFOP. Their argument is that an approximate optimization model is sufficient for obtaining good solutions that can be evaluated using the simulation model in a second step.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A Mixed-Integer Linear Programming Model for Optimizing the Scheduling and Assignment of Tank Farm Operations

Terrazas-Moreno

Grossmann

Wassick

2012

Ind. Eng. Chem. Res.

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This paper presents a novel mixed-integer linear programming (MILP) formulation for the Tank Farm Operation Problem (TFOP), which involves simultaneous scheduling of continuous multi-product processing lines and the assignment of dedicated storage tanks to finished products. These products are not allowed to mix in storage tanks. Therefore, once an assignment is made, it has to be maintained until the end of the operating horizon. Since all products processed by finishing lines have to go into the tank farm before being shipped, there is the potential to run out of storage, ultimately impacting the throughput of the finishing lines, a condition known as blocking. The objective of the problem is to minimize blocking of the finished lines by obtaining an optimal schedule and an optimal allocation of storage resources. The scheduling part of the model is based on the Multi-operation Sequencing (MOS) model by Mouret et al., (2011). The formulation is tested in three examples of different size and complexity. The possibility of incorporating the MILP model into a decision support system in combination a Discrete Event Simulation (DES) model of a tank farm is also discussed.

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Integrating simulation and optimization to schedule loading operations in container terminals

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Simulação baseada em agentes para operação de pátios de terminais de contêineres.

Simulação baseada em agentes para operação de pátios de terminais de contêineres.

A Simulation-Based Optimization Approach for Integrated Port Resource Allocation Problem

A Mixed-Integer Linear Programming Model for Optimizing the Scheduling and Assignment of Tank Farm Operations

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