Improving profits by optimizing speed on shipping routes

Abstract

Deniz taşımacılığı, geniş kapasitesi, güvenilirliği ve düşük maliyetleri nedeniyle çok tercih edilen bir taşımacılık türüdür. Küresel ticaretin 90% 'ı deniz taşımacılığı ile yapılmaktadır (Yenal, 2011). Artan gemi hacimlerinin ve kapasitelerinin emisyon azalımına olan etkisi araştırmacıların dikkatini çekmiştir. Emisyon ve yakıt tüketiminde azalıma gidilmesi için çesitli çalışmalar yapılmıştır. Başta gemi tasarımı, motor büyüklüğü, gemi şartları, yük ve seyir hızı olmak üzere deniz taşımacılığında yakıt tüketimini etkileyen birçok faktör vardır. Literatürde birçok araştırma, uluslararası gemi taşımacılığında emisyon salınımını azaltma amacıyla rotalama ve hız belirleme konularına yoğunlaşmıştır. Bu tezin amacı ise, literatürdeki mevcut çalışmaları geliştirerek seyir hızına ek olarak geminin toplam ağırlığını da göz önüne alan yeni bir kar artırımı modeli elde etmektir. Bu çalışma, maksimum karlılık sağlayan seyir hızını bulmaya çalışırken, yükleme ve boşaltma miktarları, değişken talep ve farklı yük tiplerini de ele almaktadır.

Maritime transportation is the most preferable transportation mode due to large capacity without overdraft restrictions, reliability and low cost. Maritime transportation accounts for 90% of the global trade (Yenal, 2011). Increased volumes with ever expanding ship capacities draw the researchers' attention to sustainability issues including reduced fuel consumption and reduced emissions in maritime transportation. Fuel consumption depends on several factors including ship design, engine size, ship condition, payload and sailing speed. In the literature, there are studies focusing on the reduction of the international maritime transportation costs by optimizing ship routing and sailing speeds. The aim of this thesis is to review the existing studies in the literature and to develop new mathematical programming models that consider payload and sailing speed simultaneously to maximize the profit. While trying to find optimal speed, we also consider payload effect, demand variability and two types of loads, namely, time-sensitive and time-insensitive goods.