Περιβαλλοντικές και ενεργειακές επιπτώσεις χρήσης "έξυπνων" αυτόνομων οχημάτων σε λιμένες με χρήση προσομοίωσης και αλγορίθμων δρομολόγησης

Environmental and energy implications of intelligent autonomous vehicles in port terminals using simulation and routing algorithms (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Tsolakis, Naoum
  3. Περιβαλλοντικός Σχεδιασμός Έργων Υποδομής (ΠΣΕ)
  4. 14 Σεπτεμβρίου 2019 [2019-09-14]
  5. Ελληνικά
  6. 112
  7. Papaefthimiou, Spyridon
  8. Papaefthimiou, Spyridon | Nalmpantis, Dimitrios
  9. αλγόριθμοι δρομολόγησης οχημάτων | vehicle routing algorithms | τερματικός σταθμός εμπορευματοκιβωτίων | container port terminal | εμπορευματικό λιμάνι | freight port | "έξυπνα" αυτόνομα καθοδηγούμενα οχήματα | automated guided vehicles | περιβαλλοντικές και ενεργειακές επιπτώσεις | environmental and energy impact | κριτική ταξινόμηση βιβλιογραφίας | critical taxonomy | προσομοίωση | simulation
  10. 1
  11. 98
  12. Pictures - 10; Figures - 14; Tables - 9
    • Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι να μελετηθούν αλγόριθμοι δρομολόγησης "έξυπνων" αυτόνομων καθοδηγούμενων οχημάτων (automated guided vehicles, AGVs) σε λιμενικούς τερματικούς σταθμούς εμπορευματοκιβωτίων αναφορικά με τις προκύπτουσες περιβαλλοντικές και ενεργειακές επιπτώσεις. Ως προς το σκοπό αυτό, αρχικά πραγματοποιήθηκε ανασκόπηση και κριτική ταξινόμηση της υφιστάμενης βιβλιογραφίας καταδεικνύοντας ότι οι κύριες μεθοδολογίες που έχουν χρησιμοποιηθεί προκειμένου για τη μοντελοποίηση της δρομολόγησης οχημάτων σε ένα σύστημα “λιμένας–εξοπλισμός–εμπορευματοκιβώτια–AGVs” αφορούν: (i) αλγόριθμους επιχειρησιακής έρευνας, (ii) τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης, και (iii) συστήματα στήριξης αποφάσεων. Ωστόσο, η πλειοψηφία των υφιστάμενων ερευνητικών εργασιών δε λαμβάνει υπόψιν τις περιβαλλοντικές ή/και ενεργειακές επιπτώσεις των αλγορίθμων δρομολόγησης AGVs σε τερματικούς σταθμούς εμπορευματοκιβωτίων. Στη συνέχεια μοντελοποιήθηκε σε περιβάλλον προσομοίωσης ο Προβλήτας Ι του εμπορευματικού λιμένα του Πειραιά, ως μελέτη περίπτωσης, και τα αποτελέσματα συγκρίνουν τις συνολικές περιβαλλοντικές και ενεργειακές επιπτώσεις εναλλακτικών αλγορίθμων δρομολόγησης AGVs για διαφορετικού τύπου οχήματα (με βάση τη χρησιμοποιούμενη καύσιμη ύλη), ήτοι: κινητήρας με υγροποιημένο αέριο πετρελαίου, ηλεκτροκίνητο όχημα και κινητήρας ντίζελ. Η παρούσα έρευνα καινοτομεί καθώς εστιάζει στις περιβαλλοντικές και ενεργειακές επιπτώσεις αλγορίθμων δρομολόγησης αυτοματοποιημένων οχημάτων σε εμπορευματικούς λιμένες στην προσπάθεια να καλυφθεί το υφιστάμενο ερευνητικό κενό στη βιβλιογραφία. Επιπλέον, η παρούσα έρευνα αποτελεί μία πρωτοπόρο προσπάθεια για τη μελέτη AGVs στο λιμάνι του Πειραιά, με συγκεκριμένη εφαρμογή στον Προβλήτα Ι, αναπτύσσοντας εργαλεία προσομοίωσης που δυνητικά θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη μετάβαση σε αειφόρα συστήματα λιμενικών εμπορευματικών μεταφορών και να βοηθήσουν στο σχεδιασμό αποτελεσματικών παρεμβάσεων, τόσο σε επίπεδο πολιτικών όσο και σε επίπεδο επιχειρησιακών λειτουργιών, για την αξιοποίηση ανταγωνιστικών πλεονεκτημάτων.
    • The purpose of this research is to study routing algorithms for "automated guided vehicles" (AGVs) used at container port terminals along with their associated environmental and energy impact. To this end, the existing literature was reviewed and critically taxonomized demonstrating that the main methodologies used to model vehicle routing in a “port–equipment–containers–AGVs” system relate to: (i) operations research-based algorithms; (ii) artificial intelligence techniques; and (iii) decision support systems. However, the vast majority of existing research studies does not take into account the environmental and/or energy impact of AGVs’ routing algorithms at container port terminals. Thereafter, Pier I at the freight port of Piraeus was modeled as a case study of a container terminal, in a simulation environment, and the results compare the overall environmental and energy impact of alternative AGVs’ routing algorithms with specific ecological and energy related indicators for alternative types of vehicle (based on different fuel types), namely: liquefied petroleum-based; electric-motor; and diesel-engine vehicle. This research is innovative as it focuses on the environmental and energy impact of vehicle routing algorithms on container port terminals in order to address the existing research gap in the literature. In addition, the present study is a pioneer research effort to study AGVs in the port of Piraeus, with specific application to Pier I, by developing a simulation tool that could potentially support the transition to sustainable container port terminals and inform effective interventions, both at policy and operational levels, to harness competitive advantages.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.