AUEB Library - Digital Repository

PYXIDA Institutional Repository
and Digital Library

Username
Password

Collections :	Ιδρυματικό Αποθετήριο ΟΠΑ / AUEB Institutional Repository Σχολή Διοίκησης Επιχειρήσεων / School of Business Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής / Department of Accounting and Finance Μεταπτυχιακές Εργασίες / Postgraduate dissertations

Title :	Tank allocation in bulk shipping

Alternative Title :	Κατανομή δεξαμενών στη χύδην αποστολή

Creator :	Πετρόπουλος, Παναγιώτης Αρμενιάκος, Κωνσταντίνος Petropoulos, Panagiotis Armeniakos, Konstantinos

Contributor :	Androutsopoulos, Konstantinos (Επιβλέπων καθηγητής) Tsouknidis, Dimitrios (Εξεταστής) Moutos, Thomas (Εξεταστής) Athens University of Economics and Business, Department of Accounting and Finance (Degree granting institution)

Type :	Text

Extent :	72p.

Language :	en

Identifier :	http://www.pyxida.aueb.gr/index.php?op=view_object&object_id=11742

Abstract :	Η παρούσα διατριβή ασχολείται με το πρόβλημα κατανομής δεξαμενών (TAP) στη μεταφορά χύδην φορτίων, εστιάζοντας ειδικά στη μεταφορά υγρών χύδην και επικίνδυνων υλικών. Η μελέτη δίνει έμφαση στον κεντρικό ρόλο της κατανομής δεξαμενών στην εξασφάλιση ασφαλούς και αποτελεσματικής μεταφοράς με παράλληλη συμμόρφωση με τους νομικούς κανονισμούς. Η έρευνα διερευνά τον τρόπο βέλτιστης κατανομής διαφόρων τύπων φορτίου σε δεξαμενές πλοίων, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η σταθερότητα του πλοίου, η συμβατότητα του φορτίου, η επιχειρησιακή αποδοτικότητα και η ασφάλεια. Η διατριβή προτείνει τη χρήση του Μεικτού Ολοκληρωμένου Γραμμικού Προγραμματισμού (MILP), του Προγραμματισμού Περιορισμών (CP) και ευρετικών μεθόδων για την επίλυση των πολύπλοκων περιορισμών του TAP, εξασφαλίζοντας τη βέλτιστη χρήση της χωρητικότητας των δεξαμενών, ενώ παράλληλα αποτρέπεται η μόλυνση του φορτίου ή οι ανεπιθύμητες αντιδράσεις. Ασχολείται επίσης με τις επιπτώσεις της κατανομής του υγρού φορτίου στη σταθερότητα του σκάφους, ιδίως με το φαινόμενο της ελεύθερης επιφάνειας, το οποίο μπορεί να αποσταθεροποιήσει ένα σκάφος. Επιπλέον, η μελέτη ενσωματώνει εξωτερικούς παράγοντες, όπως οι κώδικες MARPOL και International Bulk Chemical (IBC), για την προώθηση της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας. Η έρευνα αναδεικνύει τα οικονομικά οφέλη της βελτιστοποιημένης κατανομής δεξαμενών, συμπεριλαμβανομένης της μειωμένης κατανάλωσης καυσίμων, της ταχύτερης ανάκαμψης λιμένων και του χαμηλότερου λειτουργικού κόστους, ιδίως στη μεταφορά χημικών και βιομηχανικών αερίων. Η διατριβή διερευνά επίσης τεχνολογίες παρακολούθησης του περιεχομένου των δεξαμενών σε πραγματικό χρόνο, οι οποίες βοηθούν στη λήψη αποφάσεων και μετριάζουν τους επιχειρησιακούς κινδύνους.Μελέτες περιπτώσεων, όπως αυτές της Air Liquide, αποδεικνύουν την πρακτική εφαρμογή αυτών των μοντέλων βελτιστοποίησης, που οδηγούν σε αυξημένη ασφάλεια και μειωμένες δαπάνες εφοδιαστικής. Τελικά, η παρούσα διατριβή προσφέρει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για την αντιμετώπιση του ΤΑΡ στη ναυτιλία χύδην, δείχνοντας ότι τα προηγμένα μοντέλα βελτιστοποίησης μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ασφάλεια, την αποδοτικότητα και την περιβαλλοντική συμμόρφωση στις ναυτιλιακές επιχειρήσεις. This thesis addresses the Tank Allocation Problem (TAP) in bulk shipping, specifically focusing on liquid bulk transportation and hazardous materials. The study emphasizes the central role of tank allocation in ensuring safe, efficient transportation while complying with legal regulations. The research explores how to optimally allocate various cargo types in vessel tanks, considering factors such as vessel stability, cargo compatibility, operational efficiency, and safety. The thesis proposes using Mixed-Integer Linear Programming (MILP), Constraint Programming (CP), and heuristics to solve the complex constraints of TAP, ensuring optimal tank capacity usage while preventing cargo contamination or adverse reactions. It also addresses the impact of liquid cargo distribution on vessel stability, particularly the free surface effect, which can destabilize a vessel. Moreover, the study incorporates external factors, such as the MARPOL and International Bulk Chemical (IBC) codes, to promote environmental sustainability. The research highlights the economic benefits of optimized tank allocation, including reduced fuel consumption, quicker port turnaround, and lower operational costs, particularly in chemical and industrial gas transportation. The thesis also explores real-time monitoring technologies for tank contents, which aid decision-making and mitigate operational risks. Case studies, such as those from Air Liquide, demonstrate the practical application of these optimization models, leading to enhanced safety and reduced logistics expenses. Ultimately, this thesis offers a comprehensive framework for addressing TAP in bulk shipping, showing that advanced optimization models can significantly improve safety, efficiency, and environmental compliance in maritime operations.

Abstract :

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με το πρόβλημα κατανομής δεξαμενών (TAP) στη μεταφορά χύδην φορτίων, εστιάζοντας ειδικά στη μεταφορά υγρών χύδην και επικίνδυνων υλικών. Η μελέτη δίνει έμφαση στον κεντρικό ρόλο της κατανομής δεξαμενών στην εξασφάλιση ασφαλούς και αποτελεσματικής μεταφοράς με παράλληλη συμμόρφωση με τους νομικούς κανονισμούς. Η έρευνα διερευνά τον τρόπο βέλτιστης κατανομής διαφόρων τύπων φορτίου σε δεξαμενές πλοίων, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η σταθερότητα του πλοίου, η συμβατότητα του φορτίου, η επιχειρησιακή αποδοτικότητα και η ασφάλεια. Η διατριβή προτείνει τη χρήση του Μεικτού Ολοκληρωμένου Γραμμικού Προγραμματισμού (MILP), του Προγραμματισμού Περιορισμών (CP) και ευρετικών μεθόδων για την επίλυση των πολύπλοκων περιορισμών του TAP, εξασφαλίζοντας τη βέλτιστη χρήση της χωρητικότητας των δεξαμενών, ενώ παράλληλα αποτρέπεται η μόλυνση του φορτίου ή οι ανεπιθύμητες αντιδράσεις. Ασχολείται επίσης με τις επιπτώσεις της κατανομής του υγρού φορτίου στη σταθερότητα του σκάφους, ιδίως με το φαινόμενο της ελεύθερης επιφάνειας, το οποίο μπορεί να αποσταθεροποιήσει ένα σκάφος. Επιπλέον, η μελέτη ενσωματώνει εξωτερικούς παράγοντες, όπως οι κώδικες MARPOL και International Bulk Chemical (IBC), για την προώθηση της περιβαλλοντικής βιωσιμότητας. Η έρευνα αναδεικνύει τα οικονομικά οφέλη της βελτιστοποιημένης κατανομής δεξαμενών, συμπεριλαμβανομένης της μειωμένης κατανάλωσης καυσίμων, της ταχύτερης ανάκαμψης λιμένων και του χαμηλότερου λειτουργικού κόστους, ιδίως στη μεταφορά χημικών και βιομηχανικών αερίων. Η διατριβή διερευνά επίσης τεχνολογίες παρακολούθησης του περιεχομένου των δεξαμενών σε πραγματικό χρόνο, οι οποίες βοηθούν στη λήψη αποφάσεων και μετριάζουν τους επιχειρησιακούς κινδύνους.Μελέτες περιπτώσεων, όπως αυτές της Air Liquide, αποδεικνύουν την πρακτική εφαρμογή αυτών των μοντέλων βελτιστοποίησης, που οδηγούν σε αυξημένη ασφάλεια και μειωμένες δαπάνες εφοδιαστικής. Τελικά, η παρούσα διατριβή προσφέρει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για την αντιμετώπιση του ΤΑΡ στη ναυτιλία χύδην, δείχνοντας ότι τα προηγμένα μοντέλα βελτιστοποίησης μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ασφάλεια, την αποδοτικότητα και την περιβαλλοντική συμμόρφωση στις ναυτιλιακές επιχειρήσεις.
This thesis addresses the Tank Allocation Problem (TAP) in bulk shipping, specifically focusing on liquid bulk transportation and hazardous materials. The study emphasizes the central role of tank allocation in ensuring safe, efficient transportation while complying with legal regulations. The research explores how to optimally allocate various cargo types in vessel tanks, considering factors such as vessel stability, cargo compatibility, operational efficiency, and safety. The thesis proposes using Mixed-Integer Linear Programming (MILP), Constraint Programming (CP), and heuristics to solve the complex constraints of TAP, ensuring optimal tank capacity usage while preventing cargo contamination or adverse reactions. It also addresses the impact of liquid cargo distribution on vessel stability, particularly the free surface effect, which can destabilize a vessel. Moreover, the study incorporates external factors, such as the MARPOL and International Bulk Chemical (IBC) codes, to promote environmental sustainability. The research highlights the economic benefits of optimized tank allocation, including reduced fuel consumption, quicker port turnaround, and lower operational costs, particularly in chemical and industrial gas transportation. The thesis also explores real-time monitoring technologies for tank contents, which aid decision-making and mitigate operational risks. Case studies, such as those from Air Liquide, demonstrate the practical application of these optimization models, leading to enhanced safety and reduced logistics expenses. Ultimately, this thesis offers a comprehensive framework for addressing TAP in bulk shipping, showing that advanced optimization models can significantly improve safety, efficiency, and environmental compliance in maritime operations.

Subject :	Χύδην ναυτιλία Χύδην μεταφορά Πρόβλημα κατανομής δεξαμενών Ναυτική ασφάλεια Βελτιστοποίηση Tank allocation Bulk shipping Tank Allocation Problem (TAP) Maritime safety Optimization

Date Available :	2024-11-30 14:00:01

Date Issued :	30-10-2024

Date Submitted :	2024-11-30 14:00:01

Access Rights :	Free access

Licence :

File: Petropoulos_Armeniakos_2024.pdf

Type: application/pdf

Login