Integration of facility location and layout of intermodal transportation system with scheduling

Abstract

Çok modlu yük taşımacılığının felsefesi bir veya daha fazla değişik taşıma modununtaşınan yükün ambalajlarının değiştirilmeden maliyeti enazlamak amacıyla birleştirilmesidir.Ro-La taşımacılığı, kamyon ve TIR'ların karayolu yerine, demiryolu ile taşınmasıdır. Butezde, Ro-La taşımacılığında ortaya çıkan tesis yerleşimi ve tasarımı problemlerini çizelgelemeproblemleri ile bütünleştirecek bir eniyileme modeli geliştirilmiştir. Farklı amaç fonksiyonlarınagöre başlangıç istasyon tasarımları elde edilmiş, optimale en yakın istasyon tasarımınıbulabilmek için, istasyon tasarımı geliştirme algoritması uygulanarak, sonuç tasarımlarıelde edilmiştir. Tesis tasarımı modelinden elde edilen platform sayısı kullanılarak, tamsayılıprogramlama modeli olarak tren çizelgeleme modeli geliştirilmiştir. Amacı operasyonmaliyetlerinin enazlanması olan bu model ile tren operasyonlarının çizelgesi hazırlanarak,bir istasyondaki platform sayısı, tren sayısı, sefer sayısı ve taşınan kamyon/TIR sayısısonuçları elde edilmiştir. Sonuç olarak, tren çizelgeleme modeli ve istasyon tasarım modelininoluşturduğu entegre model, farklı Ro-La taşımacılığı sistemlerinin datalarına göreoluşturulan İstanbul'da uygulanmakta olan Marmaray Projesi durumlarına uygulanarak,sistemin nasıl yerleştirileceği, tesis tasarımının nasıl planlanacağı, ve bu sistemdeki Ro-Lataşımacılığının nasıl çizelgelenmesi gerektiği açıklanmıştır.

The idea of intermodal freight transportation is tocombine two or more different modes of transportation withoutchanging the packaging of the freight transported with the aim ofminimizing the cost. One of the most popular intermodaltransportation schemes is Ro-La which is the railway transport linecarrying vehicles on wheels, rather than on roads. In this thesis,the goal is to provide an integrated model for facility location andlayout problems together with scheduling problems arising in Ro-Latransportation. To achieve this goal, first, several initial layoutswere developed according to different objective functions and finallayouts were obtained with the station layout improvement algorithm,to find the best sub-optimal station layout. Next, using the numberof platforms from the facility layout model, train scheduling modelwas developed as an integer programming model to find the minimumnumber of platforms in a station, the number of trains and thedepartures with carried trucks/trailers, while scheduling trainoperations, with the objective of minimizing operating costs.Consequently, facility layout and train scheduling models werecombined to form the integrated model. The model was solved withdifferent Ro-La transportation system data as instances for MarmarayProject, which will be operated in Istanbul crossing the Bosphorus.As a result, we suggested how to locate the elements of the system,how to plan the facility layout and how to schedule the intermodalfreight transportation in that system.