Intermodal freight transportation in humanitarian logistics

Abstract

Intermodal yük taşımacılığı dünya genelinde ağırlıklı olarak ticari yük taşımacılığı alanında kullanılmakta olup, insani yardım lojistiği için birincil çözüm olarak düşünülmemektedir. Afet sonrası müdehale aşamasındaki taşıma faaliyetlerinin çabuk toparlanabilirliği, insani yardım lojistiği açısından önemli bir performans ölçütüdür ve çoğunlukla insani yardım malzemelerinin transferinde kullanılabilecek modların mevcudiyetine bağlıdır. Önceki çalışmalar çok modlu veya çok araçlı çalışmaları öne çıkarırken intermodal yük taşımacılığının insani yardım lojistiğine kazandırdığı esnekliğe odaklanmamıştır. Bu çalışmada, intermodal yük taşımacılığı ve çok modlu taşımacılık arasındaki farklılıkları vurgulamanın yanısıra, yardım malzemelerinin elleçlenmeden transfer edilmesini sağlayacak esnek bir intermodal taşıma sistemi sunulması amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, zaman uzaylı ağ modeline dayanan ve belirli bir zaman ekseninde dinamik olarak değişen rota ve araç durumlarını göz önünde bulunduran, iki farklı tamsayılı doğrusal programlama modeli geliştirilmiştir. Bu modeller, farklı araç tiplerini, birim yükleme araçlarını ve tır (karayolu), yük treni (demiryolu), gemi (denizyolu), helikopter ve uçak (havayolu) olarak belirlenmiş intermodal taşıma birimleri dikkate almaktadır. Bu çalışma, insani yardım lojistiği için farklı taşıma modlarına uygulanabilir bir yük taşıma birimi önermektedir. Geliştirilen ilk modelde farklı taşıma yöntemlerine ait araçlar tamsayılı değişken olarak tanımlanmıştır. Diğer modelde ise farklı taşıma yöntemlerine ait her bir araç ikili değişken ile gösterilmiştir. Önerilen iki matematiksel model beş farklı gerçek hayat veri seti ile test edilmiş, sonuçları belirlenen performans ölçütleri doğrultusunda karşılaştırılmıştır. Analizler sonucunda birinci modelin ikincisine göre daha etkili olduğu gösterilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, intermodal taşımacılığın, çabuk toparlanma ölçütü bakımından daha iyi bir insani yardım müdehalesi sağladığı gösterilmiştir

Intermodal freight transportation is used heavily in commercial logistics around the world. On the other hand, in humanitarian logistics, it is not considered as the primary solution. Transportation resilience during response phase is an important performance criterion for humanitarian logistics and it mostly depends on the availability of the modes used for transporting relief items. Previous studies brought multi-modal or multi-vehicle transportation to forefront. Intermodal freight transportation is not focused from a perspective of resilience in humanitarian logistics. This study aims to highlight the differences between intermodal transportation and multi-modal transportation and to present a resilient transportation system without handling of relief items. Two integer programming models are developed based on a time-space network by considering route and vehicle availabilities changing dynamically over a specified time horizon. In these models, different types of vehicles and different capacities of unit loading device and intermodal transportation unit are considered, namely, truck (highway), freight train (railway), vessel (seaway), plane (airway) and helicopter (airway). This study proposes a unit loading device for humanitarian logistics that is compatible with different transportation modes. The first model includes an integer variable representation for vehicle fleets of different transportation modes. It can be concluded that the second model includes an index representation of individual vehicles for different transportation modes. The first mathematical model with integer variable representation of vehicle fleets is more effective than the second one. Five real life scenarios are fed into these mathematical models and the results are compared. The results of the experimental study show that intermodal transportation provides better humanitarian response in terms of resilience.