بخشی از مقاله
چکیده:
ایجاد صفهای طولانی کامیونها در مبادی ورودی و خروجی از جمله مشکلات ناوگان حمل و نقل باری بنادر میباشد. تمرکز تحقیق حاضر، مطالعه بر روی کاهش زمان انتظار کامیون ها در بنادر باری میباشد و در این خصوص سعی شده است با استفاده از نرم افزار Arena در تئوری صف، در ابتدا وضعیت ترافیک باری موجود بندر شبیه سازی شده و سپس نقاط ضعف سیستم صف با اتخاذ سناریوهای پیشنهادی در جهت کاهش زمان انتظار بهبود یابد.
برای این منظور داده های مربوط به ورود و خروج کامیون ها در 23روز کاری و به صورتکاملاً تصادفی انتخاب شده است که پس از انجام آزمون های آماری جهت سنجش تصادفی بودن داده ها و حذف داده های پرت، زمان های ورود، خروج و خدمت دهی در هریک از زیر بخش های بندر محاسبه و تحلیل شدهاند. نتیجه تحقیق به صورت مقایسه نرخ بهره وری سیستم موجود و سیستم حاصل از سناریوهای پیشنهادی به کمک نرم افزار شبیه ساز، ارائه شده است. مشخص گردید که سناریوی پیشنهادی باعث کاهش زمان انتظار و افزایش ضریب بهرهوری مبادی ورود و خروج بندر میگردد.
-1 مقدمه :
بنادر به عنوان اصلی ترین شبکه ارتباطی یک کشور از اهمیت اساسی برخوردار می باشند به طوری که بیشترین حجم تجارت یک کشور از طریق آن جا به جا می شود؛ از این رو حمل و نقل کالاهای بندری توسط جریان های ترافیکی سیکلی و فصلی تحت تاثیر و آثار منفی آنها روی عملکرد کارایی لجستیکی سیستم، مشکلات گوناگون را بر سر راه عملیات روان بندر به دنبال خواهد شد
بنابراین ترافیک کامیون ها در بنادر سبب بروز مشکلات عدیده ای هم برای کامیون داران و هم بنادر و اپراتور های آن خواهد شد؛ علاوه بر این، افزایش سریع ترافیک کامیون ها در بنادر سبب ازدحام سنگین، افزایش آلودگی صوتی و دیگر مشکلاتی خواهد شد.
از طرفی کامیون دارن مجبورند تا زمان قابل توجهی را در صف تسهیلات بنادر صرف کنند که این معطلی باعث کاهش قابلیت اعتماد زمان سفر برای مشتریان و کامیون داران خواهد شد.[3] تئوری صف که به مطالعه صف ها از دیدگاه ریاضی می پردازد، تاثیر عوامل تشکیل دهنده صف و راه های منطقی کاهش زمان انتظار را بررسی و به عنوان نظریه ای جهت تعیین الگوی ورود مناسب و کاهش ترافیک کامیون ها در بنادر باری مورد استفاده قرار می گیرد.
از بنادر معروف و پرکاربرد در حمل و نقل دریایی بندر نوشهر است که در استان مازندران و سواحل دریای خزر واقع می باشد؛ در این بندر نیز مشکل ازدحام کامیون ها به دلیل عدم هماهنگی بین ارگان های مرتبط و البته نا آشنایی با قابلیت تئوری صف در حل این معضلات وجود دارد که پیامدهای ناشی از آن به ترافیک سنگین جلوی درب ورودی و خروجی بندر، صف انتظار کامیون ها زیر دستگاههای تخلیه، بارگیری کالا و دستگاههای توزین منجر می شود.
زمان انتظار کامیون ها در بنادر به سبب مصرف بی رویه سوخت و آلودگی صوتی بسیار حیاتی است که گردانندگان بنادر سعی در بهبود آن دارند. علاوه برآن مهمترین اهمیت اثرات کاهش صف کامیون ها در بنادر باری کاهش اثرات مخرب زیست محیطی، کاهش هزینه های محوطه ای بندر، بهبود وضعیت اجتماعی جامعه از طریق تسریع روند واردات، صادرات و کاهش هزینه های تمام شده کالاها می باشد.
در این تحقیق سعی خواهد شد تا با استفاده از شبیه سازی و تئوری صف ضمن بررسی تئوریک مدل ترافیک موجود مدل بهینه ای ارائه شود که تا حدود قابل توجهی سبب کاهش ترافیک کامیون ها در مبادی ورود و خروج و در نتیجه افزایش کارایی حملونقل باری بندر می گردد.
-2 تئوری صف
نظریه صف در بر گیرنده مطالعه ریاضی صف های انتظار و فرآیندهای تصادفی مربوط به آن میشود و در یک تعریف ساده، تئوری صف، علم تجزیه و تحلیل و مدیریت خطوط انتظار و یکی از مهمترین نظریه های احتمال و شاخه های پرکاربرد آمار کاربردی می باشد.
موضوع صف را می توان این چنین تشریح کرد که یک مرکز سرویس - سرور - وجود دارد که جمعیت مشتریان مربوط به آن، برای دریافت سرویس وارد مرکز سرویس می شوند این امر موقعی اتفاق می افتد که مرکز سرویس قادر است تنها به شماری محدودی از مشتریان سرویس دهی کند بنابراین هر وقت مشتری جدید وارد سیستم شود و امکانات ارائه سرویس از کار افتاده و یا مشغول ارائه خدمت باشند این مشتری وارد صف انتظار می شود و تا خالی شدن و بازگشت به کار مجدد سرور آن صف منتظر ارائه سرویس می شود. به این ترتیب مرکز سرویس دارای سه عنصر اصلی ؛ جمعیت مشتریان، امکانات سرویس دهی و صف انتظار می باشد.
با توجه به تئوری صف گراف سیستم ورود و خروج وسایط نقلیه در بنادر را می توان مطابق شکل1 نشان داد:
شکل : 1 نمای کلی از یک سیستم صف
-3 متدولوژی تحقیق
در این بخش عملیات ورود وسایل نقلیه تا به هنگام خروج آن بررسی و اطلاعات به دست آمده برای یافتن مدل بهین با تئوری صف تحلیل می شود. برای این منظور در پژوهش حاضر پس از جمع آوری اطلاعات میدانی و پرسشنامه ای به جمع آوری اطلاعات سیستم ورود و خروج بندر نوشهر پرداخته شد. این اطلاعات براساس زمان بین دو ورود و خدمت دهی سرورها به کامیون ها به صورت شامل %71 بارگیری و %24تخلیه بار و%5 کارهای متفرقه در دوره سی روزه 23 - روز کاری - در آذر ماه سال 1394 تفکیک شده اند.
دسته بندی و تفکیک این اطلاعات بر حسب دقیقه و ساعت در نرم افزار Microsoft Excel2007 گرد آوری شده است و در فایل ضمیمه مقاله قابل دسترس علاقمندان و محققین می باشد. در مرحله بعدی برای بررسی و تحلیل آمارهای توصیفی نرخ های توزیع ورود و خدمت دهی از نرم افزار Easy Fit استفاده و با تحلیل آماری اطلاعات جدول1 حاصل گردید.
نمودار -1 توزیع زمان بین دو ورود و خدمت دهی
-4 شبیه سازی وضع موجود سیستم
اطلاعات مربوط به زمان خدمت دهی و توزیع ورود توسط نرم افزار Arena 14.0 مطابق جدول و نمودار1 وارد شده است که برای شبیه سازی مفروضات مشروح ذیل لحاظ گردیده است:
-1 معبر ورودی و خروجی بندر یکسان می باشد.
-2 ماکزیمم تعداد ورودی ها به بندر در دوره 30 روزه آذر ماه 23 - 1393 روز کاری - طبق برداشت های میدانی 2803 کامیون می باشد
-3 نرخ ورود کامیون ها به کمک نرم افزار Easy Fit از توزیع پواسون با نرخ های 4/35، 8/63 و 15/13 پیروی می کند.
-4 نظام سیستم FIFO می باشد، یعنی مشتری که اول وارد می شود، در اولویت از بقیه مشتری ها سرویس دهی خواهد شد. -5 نرخ خدمت دهی ایستگاه های سرویس دهی به کمک Input Analayze Arena از توزیع 0/5+LogN - 3/25 ,3/39 - و 867/13 - ،4+361×Beta - 0/1 پیروی می کند.
