Konteyner Terminali Stok Sahası Optimizasyonu

Transkript

T. C.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
İŞLETME ANABİLİM DALI
ÜRETİM BİLİM DALI
YÜKSEK LİSANS TEZİ
KONTEYNER TERMİNALİ STOK SAHASI
OPTİMİZASYONU
SERAP YALÇIN
2501010469
TEZ DANIŞMANI:
DOÇ. DR. NECDET ÖZÇAKAR
İSTANBUL, 2005
ii
ÖZ
Bu tez çalışmasında, konteyner terminallerinde gerçekleşen operasyonlar ve bu
operasyonları doğrudan etkileyen konteyner stok sahasının tahsisi problemi üzerinde
çalışılmıştır. Bu problem terminal operasyonlarındaki tüm kaynaklarla (rıhtım vinci,
saha vinci, depolama alanı, terminal taşıtları) ilgilidir. Problem ulaştırma modeli
olarak formüle edilmiştir. İki aşamalı bir çözüm yaklaşımı uygulanmıştır. İlk
aşamada sahadaki blokların ihraç konteynerlere tahsisi; ikinci aşamada ise
blokların ithal konteynerlere tahsisi yapılmıştır. Konteynerlerin depolama blokları
ve gemi yanaşma yeri arasındaki taşıma mesafesini minimize edecek şekilde her bir
gemiden bloklara gidecek konteyner sayısı belirlenmiştir.
ABSTRACT
In this dissertation project, container terminal operations and container stock yard,
which directly affects the operations, allocation problem are studied. This problem is
related to all the resources in terminal operations, including quay cranes, yard cranes,
storage space and terminal trucks. The problem is formulated as a transportation
model. A solution approach with two levels is applied. At the first level, storage
blocks are allocated for export containers and at the second level blocks are allocated
to import containers.In order to minimise the total distance between storage blocks
and ship berthing places, the number of containers from each ship to block is
determined.
iii
ÖNSÖZ
Bu çalışmada, konteyner terminali stok sahasının optimizasyonu, konteynerlerin
gemilerle bloklar arasındaki taşıma mesafelerini minimize edecek şekilde yerleşim
planlarının belirlenmesi ile sağlanmıştır.
Yaptığım bu çalışma için sayın hocalarım Doç.Dr. Necdet Özçakar’a, Yrd.Doç.Dr.
Faik Başaran’a ve Yrd.Doç.Dr. Ş. Alp Baray’a teşekkür ederim.
Tez çalışması süresince her konuda göstermiş olduğu ilgi ve yardımı için sayın
hocam Doç.Dr. Necmettin Akten’e teşekkürlerimi sunarım.
Bu çalışma süresince en zor zamanlarımda yanımda olan ve yardımlarını hiç
esirgemeyen değerli dostlarım Sibel Bayar’a ve Gülay Akçay’a teşekkür ederim.
iv
İÇİNDEKİLER TABLOSU
ÖZET .................................................................................................................II
ABSTRACT.......................................................................................................II
ÖNSÖZ ............................................................................................................ III
İÇİNDEKİLER TABLOSU.............................................................................. V
TABLOLAR LİSTESİ.................................................................................. VIII
ŞEKİLLER LİSTESİ ........................................................................................ X
GİRİŞ ................................................................................................................. 1
BÖLÜM 1.
KONTEYNERİZASYON ..................................................... 3
1.1. KONTEYNERİN TANIMI............................................................................... 4
1.2. KONTEYNER ÇEŞİTLERİ.............................................................................. 5
1.2.1. GENEL KARGO KONTEYNERLERİ ................................................................ 6
1.2.1.1. Genel Amaçlı (Standart) Konteynerler .......................................................... 6
1.2.1.2. Özel Amaçlı Konteynerler ............................................................................. 7
1.2.1.3. Flat (Düz) Konteynerler ................................................................................. 7
1.2.2. ÖZEL KARGO KONTEYNERLERİ ................................................................... 8
1.2.2.1. Termal Konteynerler..................................................................................... 8
1.3. KONTEYNERİN TARİHSEL GELİŞİMİ ....................................................... 8
1.4. KONTEYNER TAŞIMACILIĞI .................................................................... 10
1.4.1. DÜNYADA KONTEYNER TAŞIMACILIĞI ................................................... 12
1.4.2. TÜRKİYE’DE KONTEYNER TAŞIMACILIĞI ............................................... 16
BÖLÜM 2.
KONTEYNER TERMİNALİ ............................................. 19
2.1. KONTEYNER TERMİNALİNİN FONKSİYONLARI ................................. 19
2.2. KONTEYNER TERMİNALİNİN YAPISI .................................................... 22
2.3. KONTEYNER TERMİNALİNİN ÖZELLİKLERİ........................................ 25
2.4. KONTEYNER TERMİNALLERİNİN AMAÇLARI..................................... 28
2.4.1. KONTEYNER ELLEÇLEME VERİMLİLİĞİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ ......... 28
v
2.4.2. İSTİFLENMİŞ KONTEYNERLERE ERİŞİLEBİLİRLİĞİN İYİLEŞTİRİLMESİ....... 29
2.4.3. ARAZİ KULLANIMININ GELİŞTİRİLMESİ .................................................. 29
2.5. KONTEYNER TERMİNAL SİSTEMLERİ................................................... 30
2.5.1. ŞASİ ( TREYLER) SİSTEMİ ............................................................................. 31
2.5.2. STRADDLE TAŞIYICI SİSTEMİ ..................................................................... 32
2.5.3. GANTRY KREYN SİSTEMİ ............................................................................. 34
2.5.4. FORKLİFT SİSTEMİ ......................................................................................... 35
2.5.5. KOMPÜTERİZE KONTEYNER ELLEÇLEME SİSTEMİ............................... 36
2.5.6. KARIŞIK SİSTEM ............................................................................................. 36
2.5.7. KONTEYNER RO-RO SİSTEMİ ( CONRO) .................................................... 36
BÖLÜM 3.
TERMİNAL LOJİSTİĞİ VE OPTİMİZASYON
METODLARI ................................................................................................ 38
3.1. GEMİ PLANLAMA SÜRECİ ........................................................................ 43
3.1.1. RIHTIM TAHSİSİ .............................................................................................. 45
3.1.2. YÜKLEMENİN PLANLANMASI..................................................................... 48
3.1.3. VİNÇ DAĞILIMI ............................................................................................... 51
3.2. DEPOLAMA VE İSTİF LOJİSTİĞİ .............................................................. 53
3.3. TAŞIMALARIN OPTİMİZASYONU ........................................................... 59
3.3.1. RIHTIM TARAFINDAKİ TAŞIMALAR .......................................................... 59
3.3.2. KARA TARAFINDAKİ TAŞIMALAR ............................................................. 63
3.3.3. VİNÇ TAŞIMALARININ OPTİMİZASYONU................................................. 66
3.4. SİMÜLASYON SİSTEMLERİ....................................................................... 67
BÖLÜM 4.
UYGULAMA........................................................................ 70
4.1. KUMPORT LİMANI ...................................................................................... 70
4.1.1. RIHTIM TAHSİSİ: ............................................................................................. 72
4.1.2. YÜKLEMENİN PLANLANMASI..................................................................... 73
4.1.3. VİNÇ DAĞILIMI ............................................................................................... 74
4.1.4. DEPOLAMA....................................................................................................... 74
4.1.5. TAŞIMALAR...................................................................................................... 75
4.2. PROBLEM TANIMI VE ÇÖZÜM YAKLAŞIMI ......................................... 75
4.2.1. NOTASYON....................................................................................................... 76
4.2.2. MODELİN YAPISI............................................................................................. 77
vi
4.2.3. MODEL FORMÜLASYONU ............................................................................ 77
4.2.4. MODELİN UYGULANMASI............................................................................ 78
SONUÇ VE ÖNERİLER .............................................................................. 95
KAYNAKÇA.................................................................................................. 97
EKLER ......................................................................................................... 105
vii
TABLOLAR LİSTESİ
Tablo 1 Konteyner Kapasiteleri ................................................................................... 6
Tablo 2 Dünyanın en büyük konteyner hatları işletmecileri.................................... 14
Tablo 3 2003 Yılı Türkiye Limanları Konteyner Elleçleme Miktarı........................ 18
Tablo 4 Konteyner Terminali İle Bağlantılı Taşıma Modlarının Özellikleri............. 20
Tablo 5. Gemiler ile bloklar arasındaki taşıma mesafeleri ........................................ 79
Tablo 6. Her bir geminin ithal ve ihraç konteyner sayısı........................................... 80
Tablo 7. İhraç konteynerler için belirlenen çözüm ................................................... 80
Tablo 8. Limanın ihraç konteynerler için yerleşim planı........................................... 81
Tablo 9. Mevcut sistemin ihraç konteynerleri için toplam taşıma mesafeleri ........... 82
Tablo 10. İthal konteynerler için belirlenen çözüm .................................................. 83
Tablo 11. Limanın ithal konteynerler için yerleşim planı......................................... 83
Tablo 12 Mevcut sistemin ithal konteynerler için toplam taşıma mesafeleri ............ 84
Tablo 13. 2.Durum için her bir geminin ithal ve ihraç konteyner sayısı ................... 85
Tablo 14. 2. Durum İhraç Konteynerler İçin Belirlenen Çözüm ............................... 86
Tablo 15 2.Durum İthal Konteynerler İçin Belirlenen Çözüm.................................. 87
Tablo 16 3.Durum için her bir geminin ithal ve ihraç konteyner sayısı .................... 87
viii
Tablo 25 Sonuçların Karşılaştırılması........................................................................ 94
ix
ŞEKİLLER LİSTESİ
Şekil 1. 20’lik ve 40’lik genel kargo konteynerleri ..................................................... 6
Şekil 2. Open top konteyner......................................................................................... 7
Şekil 3. Flat(düz) Konteyner ....................................................................................... 7
Şekil 4. Sırasıyla tank ve izoleli konteyner.................................................................. 8
Şekil 5 1993-2002 Döneminde dünyanın en büyük 10 konteyner terminalinin
konteyner cirosu ......................................................................................... 15
Şekil 6 Konteynerleşme trendi: konteyner cirosunun büyük gelişimi ....................... 16
Şekil 7 Türk deniz ticaret konteyner gemi filosunun gelişimi ................................. 17
Şekil 8 Dünyadaki Başlıca Limanların Hinterlant Ulaşımının Taşıma Modları
Arasındaki Dağılımı ................................................................................... 24
Şekil 9 Straddle Taşıyıcı ............................................................................................ 33
Şekil 10.Bir konteyner terminalinin diyagramı ....................................................... 39
Şekil 11 Bir konteyner terminalindeki operasyonel kararların hiyerarşik yapısı....... 40
Şekil 13 Konteyner terminal sistemi .......................................................................... 44
Şekil 14 Kumport Limanı Rıhtım Krokisi ................................................................. 72
Şekil 15 Kumport Limanının krokisi....................................................................... 74
Şekil 16 Ulaştırma Modeli ......................................................................................... 77
x
GİRİŞ
Taşımacılık anlayışı hızla evrim geçirmektedir. Eskiden dünya coğrafyasına koşut
olarak limandan limana yapılan taşımalar artık konteynerin de devreye girmesiyle
kapıdan kapıya yapılır olmuş; bunda da taşıtan diye nitelendirdiğimiz alıcı/satıcının
tek taşıyanla muhattap olma ve malını kapısında teslim etme/alma talepleri etkin
olmuştur.
Taşıma hizmeti bir zincirdir. Bunun ağırlıklı kısmını yükün taşıt(lar)la taşınması
oluşturur; ancak kapıdan kapıya hizmet anlayışına bağlı olarak yükün bir araçtan
diğerine kesintisiz ve anında aktarılabilmesi konteynerin varlığı ile çok kolaylaşmış;
yükün - herhangi bir değişiklik ve denetime tabi olmaksızın sadece konteynerin bir
taşıttan diğerine aktarılması ile - alıcısına “ taşıma zinciri” içinde ulaştırılması
mümkün olmuştur. Ancak hizmetin kesiksiz ve seri biçimde yapılması beraberinde
aktarma
noktası
durumundaki
liman
terminallerinin/terminallerin
sisteme
uyarlanmasını gerektirmiştir.
Konteynerin terminal içindeki hareketi terminal sahasının yeniden yapılanmasını
gerektirmiştir. Eskiden kırk ambar yükünün elleçlendiği limanlarda gemi yanaşma
yeri ile yükün depolandığı antrepo sistemi arasında 10-30 metre arasında değişen yük
aktarma mesafesi bulunurdu. Bu mesafede forklift ve traktörle çekilen römork
katarları gemiden alınan yükleri antrepoya aktarırlardı. Günümüzde ise konteynerin
devreye girmesi ile birlikte antrepo, sundurma gibi yükün atmosferik şartlara karşı
koruyan kapalı depolama sistemleri ortadan kalkmış; yerine açık depolamanın
yapıldığı düz saha gelmiştir. Açık depolama rejiminde on binlerce konteyner anlık
hareket içinde terminal depolama sahasında istiflenmekte ve hatta hinterlant ulaşımı
hizmetlerinden yararlanmaktadır. Bu bakımdan, indi-bindi hareketinin yoğun ve
büyük çapta olduğu konteyner terminallerinde stok sahası optimizasyonu- hizmette
tıkanıklıkla karşılaşmayı önlemek açısından – önem arzetmektedir.
Bu çalışmada, konteyner hareketinin yoğun olması beklenen bir konteyner
terminalinde stok sahasının optimal ölçekte nasıl kullanılması gerektiği hususlarına
yer verilmiş; depolama alanının tahsisi modeli bu bağlamda irdelenmiştir.
2
BÖLÜM 1. KONTEYNERİZASYON
1960’lı yılların başında başlayan konteyner taşımacılığı büyük bir hızla gelişmiştir.
Klasik taşımacılığın yerini, birçok alanda konteyner taşımacılığı almaya başlamıştır.
Konteyner kullanımının, tüm kara ve deniz taşıma teknolojisinde bir ‘’İhtilal’’
olduğu üzerinde en çok fikir birliğine varılan bir görüş olarak ortaya çıkmıştır. Diğer
bir taraftan konteyner taşımacılığının deniz taşımacılığında ‘’Sanayileşme’’ olduğu,
çeşitli bilimsel araştırmalarda yer almaktadır. Genel kargo yüklerinde insan gücünün
çokça kullanılması, konteyner yüklemesinde ise mekanik yüklemeye geçilmiş olması
bu görüşü büyük ölçüde doğrulamaktadır. (Denizcilik Müsteşarlığı, 1997:87)
Konteynerlerle yapılan taşımacılığın tüm faaliyet kapsamı konteynerizasyon başlığı
altında incelenebilir. Bu taşımacılık tipinin kendine özgü gemileri, limanları,
terminalleri,
elleçleme
ekipmanları
ve
operasyon
şekilleri
mevcuttur.
Konteynerizasyon taşımacılığa bir yenilik getirmiş, multimodal transport kavramıyla,
diğer bir deyişle kara, deniz, hava, demiryolu, boruhattı vasıtasıyla çoklu taşıma
anlam kazanmıştır. (Yercan, 1996: 62)
Bu bağlamda, deniz ve kara taşıtlarının standart konteyner boyutlarına uyarlanması
sebebiyle hem yüklükleri taşıyan taşıtlarda yitik hacim söz konusu olmaz, olsa bile
minimumdur; hem de indi-bindi /aktarma süresinde sağlanan büyük ölçekli tasarrufla
taşıtın yıllık sefer cirosu artar; bunun anlamı ise, gelir artışıdır. (Chadwin ve diğ.,
1990: 1)
Konteynerler, uluslararası deniz taşımacılığında son kırk yıl içerisinde yük
birimleştirme anlayışının önemli bir parçası olarak şüphesiz önem kazanmışlardır.
Giderek artan konteynerizasyon ile birlikte, konteyner terminallerinin sayısı ve buna
bağlı olarak da bu terminaller arasındaki rekabet oldukça belirginleşmiştir. Uygun
optimizasyon metodları gibi bilgi teknolojisinin etkin ve verimli kullanımı
olmaksızın operasyonların uygulanması düşünülemez hale gelmiştir. (Steenken,
VoB, Stahlbock, 2004:3)
3
1.1. KONTEYNERİN TANIMI
Konteyner bir taşıma gereci olarak kullanılan, boyutları ve darası bir-örnek olan
standart bir kaptır. (Akten, Albayrak, 1988:127) İngilizce “container” (muhafaza
etme) kelimesinden türemiştir. Türkçe karşılığı olarak “kapsak, yüklük” kelimeleri
yerleştirilmek istenmişse de bütün dillere girdiği gibi ülkemizde de konteyner adı
yadırganmamış ve yerleşmiştir.
ISO’nun verdiği tarife göre konteyner:
•
Tekrar tekrar kullanabilmek için devamlılık özelliğine sahip ve bu
sağlamlıkta olan,
•
Yüklerin açılıp kapanmadan bir veya birkaç vasıtada taşınmasını
kolaylaştıracak tarzda inşa edilmiş,
•
Özellikle bir vasıtadan diğerine bindirme sırasında kolaylıkla elden
geçirilmesini sağlayan
•
Kolay doldurulup boşaltılacak şekilde yapılmış taşıma kaplarıdır.
Yukarıdaki tariften de anlaşılacağı üzere konteynerler, yükleri içinde bulunduran, bir
nakil vasıtasından diğerine aktarılabilen ve bu vasıtalardan kolayca ayrılabilen,
yüklenmiş durumuyla “birim yük” vasfına sahip, büyüklük ve teçhizat bakımından
mekanik yüklemeye elverişli, tekrar kullanılabilir olan taşıma kaplarıdır. (Çancı,
Erdal, 2003: 247)
Konteynerde en ve çoklukla yükseklik sabit olup, 224 cm’dir.
(TEU),
30
ve
Boy ise 10, 20
40 kadem olarak temelde 4 çeşittir. Bu boylar içinde en çok
kullanılanları 20 kademlik yani TEU ve 40 kademliktir (FEU). Ancak,son
zamanlarda taşıtanların talebi çerçevesinde uygulama alanı bulmuş, boyları 45
kadem, yükseklikleri 9 ve 9.5 kadem olan
“oversize”
büyük kübajlı “high cube” veya
sınıfı yüklükler de standartlar ailesine katılmıştır (Akten, Albayrak,
1988:128)
4
Mevzuatımızda ise konteyner şu şekilde tanımlanmaktadır;
•
1972 tarihli, konteynerlerle ilgili gümrük sözleşmesinin 4 no’lu ekinde
yer alan teknik şartlara uygun olarak imal edilmiş, yine bu sözleşmenin
5 no’lu ekinde gösterilen yöntemlerden birine göre onaylanmış, iç
hacmi en az 1 metreküp olan ve taşıma işlerinde kullanılan büyük
sandık, müteharrik sarnıç veya benzerleri ile,
•
İçerisine eşya koymak için kompartıman oluşturacak şekilde tamamen
veya kısmen kapatılmış,
•
Sürekli kullanım özelliğine sahip ve buna uygun olarak defalarca
kullanılacak kadar sağlam,
•
Taşıma türü veya vasıta değiştirmesini gerektiren hallerde içindeki
eşyanın boşaltılıp yüklenmesine yol açmayacak şekilde özel olarak
imal edilmiş,
•
Özellikle bir taşımacılık türünden diğerine transfer hallerinde, pratik
kullanım özelliğine sahip biçimde yapılmış,
•
Kolayca doldurulup boşaltılabilecek şekilde imal edilmiş bir taşıma
aracıdır. (Çancı, Erdal, 2003: 246-248 )
Konteynerler, satıcının deposunda yada terminalde önceden doldurularak mühürlenir
ve
terminaldeki
stok
sahasına
gönderilir.
Buradan
da
gemiye
yüklenir.
Konteynerlerin yüklenip boşaltılmasında özel teçhizat ve ekipman kullanılır.
(Denizcilik Müsteşarlığı, 1997:87)
1.2.
KONTEYNER ÇEŞİTLERİ
Konteynerler boylarıyla birbirinden ayırt edilir. 40'lık Konteyner denildiğinde boyu
40 kadem olan konteyner anlaşılır. Konteynerlerin darası, iç hacmi, iç boyutları ve
dolayısıyla yük kapasitesi yapım malzemesine bağlı olarak değişebilmektedir.
Konteyner boyutlarına göre özellikleri karşılaştırmalı olarak
Tablo 1’de
verilmektedir : ( Akten, Albayrak, 1988:135 )
5
Tablo 1 Konteyner Kapasiteleri
Konteyner Kapasiteleri
-----------------------------------------------------------------------------------------------------Tür
ISO Kodu
İç Hacmi(m3)
Azami Yük Kapasitesi ton
----------------------------------------------------------------------------------------------------40
30
20
10
1A
60.5
25.0
1AA
64.8
25.0
1B
45.0
22.0
1BB
48.2
22.0
1C
29.0
18.0
1CC
31.3
18.0
1D
14.1
10.0
1.2.1. GENEL KARGO KONTEYNERLERİ
Hava taşımacılığında kullanılmayan, sıcaklık kontrolü gerektiren kargo, sıvı, gaz,
hayvan,
otomobil
v.b.
gibi
özel
yüklerin
taşınması
yapılmayan
konteynerlerdir.(Arpacıoğlu, 1995: 22-23)
Şekil 1. 20’lik ve 40’lik genel kargo konteynerleri (çevrimiçi, 1)
1.2.1.1. Genel Amaçlı (Standart) Konteynerler
Tamamı hava koşullarına karşı korunmuş, sağlam çatısı, zemini ve yan duvarları
olan, arka-ön duvarlarından birinde kapısı olan büyük yüklere uygun konteynerlerdir.
Üstü açılabilenleri de vardır.
6
Şekil 2. Open top konteyner.
1.2.1.2. Özel Amaçlı Konteynerler
Yüklenip boşaltılmaları için herhangi bir uçtaki kapı haricinde, değişik özel dizayna
sahip, ayrıca tüm genel yük konteynerleri gibi olup, havalandırma özellikleri
mevcuttur.
Bu
tipteki
konteynerler
kendi
aralarında
aşağıdaki
gibi
sınıflandırılabilmektedir:
•
Kapalı
havalandırmalı
konteynerler,
doğal
yada
özel
bir
sistemle
havalandırma özelliğine sahip genel amaçlı,
•
Üstü açık konteynerler, çatıları, esnek yada hareketli branda veya plastikle
örtülü, genel amaçlı,
•
Platform konteynerler, yan duvarları sağlam olmayan veya hiç bulunmayan
genel amaçlıdırlar.
1.2.1.3. Flat (Düz) Konteynerler
Yapıları basit, tek tabandan oluşan ve bağlama elemanları mevcut konteynerlerdir.
Şekil 3. Flat(düz) Konteyner
7
1.2.2. ÖZEL KARGO KONTEYNERLERİ
Taşınmasında bir takım özellikler isteyen yüklerin yapısına bağlı olarak dizayn
edilmiş konteynerlerdir. Bunlarında yük özelliklerine göre çeşitleri vardır:
(Arpacıoğlu, 1995: 23-24)
1.2.2.1. Termal Konteynerler
Tüm çeperleri ısıya karşı korunmuş, özel yapıdaki konteynerlerdir. Termal
konteynerler ise aşağıdaki gibi sınıflandırılmaktadır:
•
İzoleli konteynerler
•
Soğutma sistemli konteynerler
•
Mekanik soğutmalı konteynerler
•
Isıtmalı konteynerler
•
Soğutmalı ve ısıtmalı konteynerler
•
Tank konteynerler
•
Yüke göre isimlendirilmiş konteynerler
Şekil 4. Sırasıyla tank ve izoleli konteyner
1.3. KONTEYNERİN TARİHSEL GELİŞİMİ
Konteyner, taşımalarda ilk kez 1955 yılında kullanılmaya başlamıştır.Malcolm
McLean, yükün imal yerinde treylere konup, bu treylerle alıcısına gönderilmesinin
zaman kazandırıcı ve ekonomik olacağını düşündü.Ona göre, yük bir kere treyler
üzerine istiflenince fabrikadan limana, oradan gemiye,varma limanında boşaltıldıktan
sonra da alıcının ardiyesine treylerle birlikte indi-bindisiz sevk edilebilirdi.
8
Malcolm McLean, North Caroline’da bir kamyon firmasının sahibiydi.Onun
düşüncesine göre,yükün satıcının deposunda treylere yüklenip alıcının ardiyesinde /
mağazasında boşaltılması, yükleme/tahliye limanlarında ve ara taşımalarda yükü
indi-bindiden kurtaracaktı.McLean, düşüncesini uygulamak üzere küçük çaplı bir
denizcilik firmasını satın aldı,adını Sealand olarak değiştirdi ve 1956 yılında New
York-Meksiko Körfezi-Porto Riko
limanları arasında deneme taşımalarına
başladı.Sonrasında da yeniden yapılandırdığı II.Dünya Savaşından kalma bir T2
tankerini Atlantik-aşırı taşımalarda kullandı. (Chadwin ve diğ., 1990: 2)
Konvansiyonel yük taşımacılığından modern konteynercilik bağlamında ilk ayrılış,
1957 senesinde Pan SteamShip Company’nin altı konvansiyonel gemisinde
konteyner petekleri yapmasıyla başlar. Bu firma 8x8x35 footluk konteynerler
kullanmaya başlamış, ayrıca gemide ortalama gross ağırlığı 25 ton olan bu
konteynerlerin tahliye ve yüklenmesi için özel vinçler koydurmuştur. Konteynerler
çok
kuvvetli
ve
dirençli
olarak
yapılmış
olup,
4
tanesi
üst
üste
sıralanabiliyordu.1959’un başlarında Matson Navigation Company Hawai ile
Amerika arasında konteyner taşımaya başladı. (İçelli, R., 1976)
Görüldüğü gibi, konteynerler, yaklaşık 50 yıldan beri yük taşıma aracı olarak
piyasada yer almaktadır. Konteynerler, her bir transfer noktasında içerisindekilerin
açılıp boşaltılmak zorunda kalınmadığı diğerlerine göre oldukça tek şekilli
kutulardır. Konteynerler, yükün hızlı ve kolay elleçlenmesi için tasarlanmışlardır.
Tahliye
ve
yükleme
süreçlerindeki avantajlarıyla
standartlaştırılması müşteriler için de
birlikte
metal
kutuların
pek çok avantaj (hava koşullarından ve
hırsızlıktan korunma, iyileştirilmiş ve basitleştirilmiş çizelgeleme ve kontrol , yükün
daha karlı fiziksel akışı) sağlamaktadır.
Yavaş başlangıcı izleyen patlama, amacına uygun tasarlanmış gemiler, uygun
ekipmanlarla donatılmış ve bu taşımacılığa uyarlanmış liman terminalleri ve satın
alınma veya kiralama yoluyla edinilen konteynerlere yapılan büyük yatırımlar
sayesinde gerçekleşmiştir. Büyük çaplı konteyner aktarmaları ekonomik verimlilik
ve hızla büyüyen pazar payını oluşturdu. Bu bağlamda konteyner aktarması
9
konteyner sahasında konteynerin geçici süre ile depolanması ile birlikte bir araçtan
bir diğerine transferini de tanımlamaktadır. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:3)
1.4. KONTEYNER TAŞIMACILIĞI
Konteyner, taşımacılıkta bir yeni bir dönem açmıştır. İlk olarak limanlarda elleçlenen
yüklerin miktarı artmış, buna bağlı olarak da üretim artmıştır. Konteynerlerle birlikte,
limana bağımlı klasik taşımacılığı, kapıdan kapıya hizmet anlayışını esas alan
günümüz taşımacılığına dönüşmüştür. Konteyner taşımacılığında limanlar yükün
geçiş noktaları durumuna gelmiştir.
Konteyner taşımacılığının gelişmesiyle limanların konteyner yükleme, tahliye,
depolama
işlemlerine
uygun
şekilde
düzenlenmesi
gerekmiştir.
Yüklerin
konteynerleşmeye başlandığı son yirmi yıllık dönemde, genel yük (kırkambar)
taşımacılığı bu değişimden etkilenmiştir.
Konteyner taşımacılığı için gereken teknolojik yeniliklere uyum gösterememesinin
ulaştırma sistemine olumsuz etkileri vardır. Bu tür olumsuz etkiler, tüm ulusal
ekonomide hissedildiği gibi denizcilik sektöründe de gözlemlenebilir. Böyle bir
darboğazdan yüksek büyüme oranlarına sahip, gelişmekte olan ülkeler çıkabilmiştir.
Konteynerler, bir taşıma ortamının aracından diğerine aktarılmak sureti ile
taşımacılıkta kolaylıklar yaratırlar. Taşımacılığın konteynerleşmesinin hedefi taşıma
maliyetlerini en aza indirerek ürünlerin yer değiştirmesi sağlamaktır. ( Öztek, t.y.:
139-140)
Konteynerleşememenin verdiği olumsuzluk, konteyner gemileri ile konvansiyel
gemilerin arasındaki farktan kaynaklanmaktadır. Bu bakımdan, konteyner ve
konvansiyonel gemi ile deniz taşımacılığının gerçekleştirilmesinde sonuçlar,
üstünlükler açısından karşılaştırılabilir. Buna göre:
1. Konvansiyonel gemi ile taşıma ücreti yüksek olan bir yük ya konteynere
konularak ya da en azından birimleştirilerek daha ucuza taşınabilir.
Konteyner taşımacılığına yönelmeyen layner (liner) işletmeler, yük paylarının
bir kısmını kaybederler.
10
2. Konteyner gemilerine öncelik tanıyan limanlarda, layner işletmelerin
konvansiyonel gemileri bekletilebilir.
3. Limanların konteyner hizmeti verememesi, ulusal ekonomi açısından ticaret
kaybına neden olur. Arıca, söz konusu ülkeye uygulanan taşıma ücretleri
yükselir.
4. Dış alımlarında konteyner taşımacılığına yönelen ülkeler, yurtdışı satışlarında
deniz taşımacılığı için bir seçenek oluştururlar. Aksi durumda, dış alım
nedeniyle ülkeye gönderilen konteynerler yurtdışı satışta konteyner
kullanılmadığı için boş bekler ve boş geri döner. Bu olay, konteyner
taşımacılığında maliyetleri yükseltir.
Gelişmekte olan ülkeler, sanayileşmiş ülkelerdeki taşımacılık işletmeleri ile
konteyner sistemine uyum göstermeleri gerekir. Bu modern taşımcılık teknolojisine
geçişte, düzenli (layner-liner) taşımacılık işletmeleri liman ve yurtiçi taşımacılığı
gerçekleştirecek işletmelerin yetkilileri birlikte çalışmalıdır. Bu ortak çalışma,
değişik alanlarda yatırımların aynı anda başlamasına neden olur. Konteyner
taşımacılığına uyum sağlamamış bir limanı konteynerlerle doldurmak limanda verim
düşüklüğüne yol açar. Konteyner kullanımı, ancak sistem bütünlüğü sağlandığında
karlı sonuçlar verir.
Taşımacılık sisteminde, konteyner kullanımı tüm liman işlemlerini içerir. Sistemi
oluşturan işlemlerin eş zamanlılığı ( senkronizasyon) üstünlükler yaratır. Bu nedenle,
düzenli bir işlemler bütünü konteyner kullanımını olası kılar.
Konteyner kullanımına, limandan limana bir taşımacılık olarak bakmak çok yanlıştır.
Limanların taşımacılık sistemine uyumundan sonra liman gerisi bölgelere
konteynerlerin dağılımını gerçekleştirecek kara, demiryolu taşımacılığı da yatırım
gerektirir.
Deniz taşımacılığında, konteynerlerin ağırlık kazanmasına bağlı olarak, sektörün
ticari ve pazarlama anlayışının yanı sıra gemilerin yapısal özellikleri, tasarımları da
değişmiştir.
11
Konteyner, diğer birimleştirilmiş yük sistemlerine yeni bir düşünce yapısını
getirmiştir. Bu, Ekspres Taşıma Sistemi’dir.) Bilgisayar denetiminde, el değmeden
yükleme-tahliye için limanda gemilerin bekleme süresini en aza indiren ekspres
taşıma sistemi, kusursuz gemiciden çok, sisteme egemen yöneticiler gerektirir.
Konteynerizasyon, özellikle limanlardaki işçi sorunları ve daha fazla verimlilik
gereksinmesi sonucunda ortaya çıkmıştır. Düzenli taşımacılık (liner) hizmetinden
konteyner dolayısıyla, ekspres taşıma sistemine geçiş yüksek maliyetlidir. Örneğin,
konteyner taşımasına göre limanların uyumlandırılması, önemli bir sabit sermaye
yatırımın gerektirir. Bu nedenle konteynerizasyona bağlı olarak doğan ekspres
taşımacılık sistemi, gelişmiş ülkelerde yaygınlaşmıştır. Gelişmekte olan ülkelerin
sabit sermaye yatırımını kendi başlarına sağlamaları zor olduğundan uluslar arası
ortak girişimler için verimli bir alan oluşmaktadır. ( Öztek, t.y.: 141-143)
Bugün gemi büyüklüğü ve kapasitesine hız faktörünün eklenmesiyle belirginleşen
yüksek verimlilik ve karlılık oranı, konteynerlerin deniz taşımacılığındaki öneminin
ortaya koymaktadır. Bir konteyner gemisi, taşıma bölgesindeki 7,9 konvansiyonel
geminin işini yapabilecek güçtedir. Bu güce, yüksek hız, minimum liman süresi ve
büyütülmüş taşıma kapasitesiyle erişilmiştir. Limana bağlılığı azaltması nedeniyle de
taşıma maliyetlerinde düşüş sağlanmaktadır. (Denizcilik Müsteşarlığı, 1997:87)
1.4.1. DÜNYADA KONTEYNER TAŞIMACILIĞI
İkinci Dünya Savaşı sona erdiğinde, savaşta başarıyla uygulanmış birçok teknoloji
gibi, bu taşıma sistemi de sivil hayata adapte edilmiştir. İkinci Dünya Savaşı’nda ve
sonrasında konteyner taşıması normal inşa edilmiş gemilerle ve geminin konteyner
sığabilecek yerlerinde, özellikle güverteye konularak yapılıyordu.
Ancak askeri malzeme haricinde, ticari eşya taşıması söz konusu olduğunda tek
otorite yerine, bir çok tarafın çıkarları söz konusu olacağı için standart ambalajların
(konteyner) sağlanması, mülkiyeti yada kiralanması, taşımanın çeşitli aşamalarında
el değiştirmesi ile ilgili birçok soruna ve bu tip ambalajla taşınan ticari yükün
12
satıcıdan teslim alınması, limana sevki sırasında satıcı/taşıyıcı daha sonra
gemi/taşıyıcı/alıcı arasındaki ilişkileri düzenlemek ve çıkabilecek karmaşık hukuki
sorunlara çözüm bulmak gerekmiştir. Ambalajlar standart hale getirilip, mümkün
olan en fazla adedi taşıyarak, konteyner başına maliyetin düşürülmesine çalışılmıştır.
Konvansiyonel ticaret gemileri ile taşınan yükler genellikle yükleme, taşıma ve
tahliye sırasında bazı hasarlara uğramaları nedeniyle yüklerin ‘’Konteyner’’ denilen
çelik kasalara, kaplara konularak taşınmasına başlanmış ve bu taşıma son yıllarda
önemli derecede artış göstermiştir. Bu çelik kapların taşınması için yapılan özel
gemilere
de
‘’Konteyner
Gemileri’’
denmiştir.
Konteyner
yükleme
ve
boşaltılmasının standart ekipmanlar kullanılarak çok hızlı yapılması da çok büyük bir
avantaj olarak kabul edilmektedir.
Dünya deniz ticaretinin önemli bir bölümünde kullanılan konteyner taşımacılığı, her
geçen gün yeni boyutlara ulaşarak gelişmesini sürdürmüştür. Kuru yük, standart
konteynerlerin hızlı ve yaygın kullanımı, gelişmiş ülkelerin taşıma yapılarında
değişikliklere, denizle, kara ve hava taşıma sistemlerinin entegrasyonuna;
konteynerlerin birim yük olarak kapıdan kapıya taşınmasına ve bu fiziksel
gelişmelerin tümü, ulaştırma zincirinde idari değişikliklere neden olmuştur.
Bu nedenle, dünya limanlarındaki konteyner elleçleme miktarında sürekli bir artış
görülmüştür. 1995 yılı başlarında, konteyner filosu, toplam 1590 gemiyle, dünya
filosu içerisinde yüzde 4,3 oranında bir paya sahipken, 1996 başlarında 1747 gemiyle
yüzde 4,7 oranına ulaşmıştır. Konteyner gemi siparişleri de son yıllarda artarak
devam etmiştir. (Denizcilik Müsteşarlığı, 1997:87)
Dünya üzerindeki TEU kapasitesinin % 75’ i ve bütün tam bölmeli konteyner
gemilerinin % 65’ i sadece 15 işletici (operator) tarafından kontrol edilmektedir.
Bunların en büyüğü, dünya filo kapasitesinin % 13.5’ ini oluşturan 684.000 TEU
kapasitesini işletmekte olan Maersk Sealand şirketidir. Bu en büyük 15 işleticinin 9
tanesinin filolarının büyük kısmı küresel ittifak içinde yer almaktadır.
Tüm
konteyner kapasitesinin yaklaşık % 28’ i 3 ittifak içinde (Chky ittifakı, Grand
13
Amerıcana dahil Grand ittifak ve New World ittifakı) çalıştırılmaktadır. 3 Büyük ve
bağımsız taşıyıcı ile beraber (Maersk Sealand, MSC ve Evergreen), bu küresel
oyuncular, dünya konteyner taşımacılığındaki tüm TEU kapasitesinin yaklaşık % 55’
ini oluşturan pazar payına sahiptirler. (DTO, 2004)
Tablo 2’de
Dünya’nın en büyük konteyner hat işletmecilerinin toplam TEU
kapasitesi, kiradaki gemilerinin yüzdeleri ve ortalama gemi boyutları yer almaktadır.
Tablo 2 Dünyanın en büyük konteyner hatları işletmecileri
İŞLETEN
TOTAL
ADET
1000 TEU
% KİRALAMA
ORTALAMA
ADET
GEMİ
TEU
BOYUTU
TEU
MAERSK
221
683.6
52.0
40.8
3,093
MSC
146
407.7
57.5
56.1
2,793
EVERGREEN
121
378.2
15.7
11.5
3,126
PONL
122
374.2
63.1
53.3
3.067
HANJIN
75
279.3
73.3
68.0
3,724
APL
58
225.3
53.4
49.2
3,885
CMA-CGM
60
197,0
73.3
68.8
3,283
COSCO
64
192.0
7.8
8.1
3,000
K-LINE
58
190.2
69.0
63.0
3,279
NYK
61
174.3
55.7
42.9
2,858
MOL
49
149.0
61.2
57.9
3,042
OOCL
35
136.6
45.7
44.6
3,902
HARAG-LLOYD
34
135.0
35.3
24.2
3,970
CP SHIPS
56
131.4
53.6
48.4
2.347
ZIM
42
122,8
54.8
46.4
2,925
629
1,283
59.3
58.0
2,040
1,831
5,060
54.0
48.3
2,764
OTHERS
TOTAL
14
Günümüzde açık-deniz genel yükünün (kırk ambar eşyasının) %60’ından fazlası
konteynerlerle taşınmaktadır. Bazı hatlarda özelliklede ekonomik yönden güçlü ve
istikrarlı ülkeler arasında, bu oran %100’e kadar çıkmıştır. Bir uluslar arası pazar
analizi, 1995 yılında kullanımda 9,2 milyon TEU olduğunu belirtmiştir. Konteyner
filosu 1985 yılındaki 4,9 milyon TEU luk çapını 10 yıl içerisinde iki katına
çıkarmıştır. Konteyner yük taşımacılığı için olumlu bir tahmine göre benzer bir
gelişme gelecekte de beklenebilir. Şekil 5, 1993-2002 döneminde en büyük 10
konteyner terminalinin cirosunu göstermektedir. Şekil 6, yüksek artış oranlı
konteynerleşme trendini, dünya ticareti, denizyolu taşımacılığı ve dünya gayrisafi
milli hasıla hadleriyle kıyaslamalı olarak vermektedir.
Şekil 5 1993-2002 Döneminde dünyanın en büyük 10 konteyner terminalinin konteyner cirosu
15
Şekil 6 Konteynerleşme trendi: konteyner cirosunun büyük gelişimi
Konteyner taşımalarının sayısal artışı konteyner terminallerinde, konteyner
lojistiğinde ve yönetiminde ve aynı zamanda da teknik ekipmanda yüksek talebe yol
açmıştır.
Limanlar özellikle de coğrafi konum olarak birbirine yakın olanlar
arasındaki artan rekabet bu gelişmenin bir sonucudur. Deniz limanları; okyanus
(açık-deniz) taşımacıları ve yakın-sefer taşımacıları kadar karayolu ve demiryolu
hizmeti veren taşımacılar için de rekabet ederler. Bir konteyner limanının
rekabetçiliği özellikle gemilerin yükleme ve tahliye işlemleri için limanda kalma
süresi gibi değişik başarı faktörleriyle belirlenir. O yüzden çok önemli bir diğer
rekabetçilik avantajı da konteynerlerin hızlı devridir ki, bu da gemilerin limanda
kalma süresinin ve aktarma işleminin kendisinin maliyetinin azalmasına neden olur.
Terminal operasyonları için kapsamlı amaç, geminin rıhtımda kalma süresinin
minimizasyonu yönündedir. (Steenken ve diğ., 2004: 5)
1.4.2. TÜRKİYE’DE KONTEYNER TAŞIMACILIĞI
Türkiye’de konteyner taşımacılığı, kırkambar tabir edilen konvansiyonel gemilerle
(güverte yükü olarak) ya semi-konteyner gemileri ile yada çok maksatlı gemiler ile
16
yapılmaktadır. Bunların kapasiteleri full- konteyner gemilerine göre düşüktür.
Türkiye’den dış dünyaya pek çok konteyner hattımız olmasına karşın yeterli
konteyner filomuz olmaması nedeniyle bu hatlarda yabancı bayraklı gemiler
çalıştırılmaktadır. Şekil 7’de Türkiyenin konteyner filosu gelişimi gösterilmiştir.
TÜRK DENİZ TİCARET FİLOSUNDA KONTEYNERİN
DWT GELİŞİMİ (X000) 1994-2003
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
TÜRK DENİZ
TİCARET
FİLOSUNDA
KONTEYNERİN
DWT GELİŞİMİ
(X000) 1994-2003
Şekil 7 Türk deniz ticaret konteyner gemi filosunun gelişimi
Türk Limanlarn’dan konteyner elleçlemesi, TCDD limanları ile İzmit Körfezi,
Gemlik
ve Ambarlı’daki
özel liman ve iskelelerde yapılmaktadır. Türkiye
Limanlarında gerçekleşmiş elleçlenen konteyner miktarları Tablo 3 ‘te verilmiştir.
Ton-km olarak en ucuz nakliye şekli olan deniz taşımacılığımızın, özellikle iç
sularda ve konteyner taşımacılığı şeklinde geliştirilmesi, son kullanıcı maliyetlerini
geri çekecektir. Konteynerlerin iç sularda denizyolu ile taşınması, ayrıca kombine
(multimodal) taşımacılığında ülke içinde yaygınlaşmasına yardımcı olacaktır.
Anadolu limanlarına veya bu limanlardan büyük şehirlerimize yapılacak olan
taşımacılık
küçük şehirlerimizdeki limanlarımızın da verimli çalışmasını
sağlayacaktır. (DTO, 2004)
17
Tablo 3 2003 Yılı Türkiye Limanları Konteyner Elleçleme Miktarı
LİMAN
İTHAL (TEU)
İHRAÇ (TEU)
TOPLAM (TEU)
%
MARLİM ÜYELERİ
506.563
381.677
(x)888.240
35,7
TCDD HAYDARPAŞA
127.243
117.224
244.467
9,8
TCDD İZMİR
347.539
353.256
700.795
28,1
TCDD MERSİN
236.156
230.955
467.111
18,8
TCDD (DİĞER)
1.394
2.287
3.681
0,1
GEMPORT
83.968
88.838
172.806
6,9
TRABZON
1.562
2.099
3.661
0,1
ANTALYA
5.399
5.797
11.196
0,5
1.309.824
1.182.133
2.491.957
100
TOPLAM
(x) Marlim üyelerinin ithalat rakamının içinde transitte dahil edilmiştir.
18
BÖLÜM 2. KONTEYNER TERMİNALİ
Konteyner terminalleri global ulaştırma ağında taşıma sistemlerinin bağlantı
noktalarıdır (interface). Bir konteyner terminali denizdeki gemiler ile karadaki
taşıtları birleştiren, taşıma modlarının buluştuğu bir noktadır. Bir konteyner terminali
konteyner taşıyanlar için yükleme ve tahliye hizmetlerinin sağlanmasının ötesinde
konteynerlerin iki yolculuk arası geçici depolama alanı olarak hizmet verir.( Zhang
ve diğerleri, 2004:884)
Konteyner terminali, konteynerlerin gemilerden alınarak kara taşıtlarına ( kamyon,
tren, veya kanal barçı gibi) aktarıldığı yerdir. Bu yüzden, intermodal taşımacılık
ağında başlıca düğümdür. . (Chadwin ve diğ., 1990: 1)
Genellikle terminal sözcüğü ulaştırma endüstrisinde taşınma sürecindeki (transitteki)
(goods in transit) malların başlangıç ya da bitiş noktası anlamına gelmektedir. Ancak
intermodal taşımacılıkta transitteki malların bir taşıma modundaki bitiş noktası diğer
bir mod için başlangıç noktası anlamına gelmektedir; bu yüzden de bir konteyner
terminali başlangıç ya da bitiş noktası yerine bir bağlantı noktası olarak
tanımlanmalıdır.
2.1. KONTEYNER TERMİNALİNİN FONKSİYONLARI
Kapıdan kapıya teslimatı içeren uluslararası konteyner trafiğinde, intermodal
taşımacılık, bir deniz ayağıyla bu ana ayağın her iki ucundaki bağlantılı kara ve/ veya
demiryolu ara ayağından oluşmaktadır. O halde konteyner terminali, deniz ve kara
ve/veya demiryolu arasında taşıma modlarının (sistemlerinin) değiştirilebildiği, gemi
ila gemi veya gemi ile iç su (inland waterway) gemileri arasında aktarmaların
yapıldığı tesislerdir.
Bir konteyner terminalinin birincil fonksiyonu kendisine bağlantılı olan farklı taşıma
modları arasında konteynerleri zamanında, doğru ve güvenli olarak aktarmaktır.
19
İntermodal konteyner taşımacılık sisteminin bütününde konteyner terminalleri
buluşma noktalarıdır. Bu, konteyner terminallerinin aktarma fonksiyonunu da
tanımlamakta; yani konteyner terminalleri, genellikle, ana hat gemileri ile ara hat
gemileri (feeder vessels) veya karayolu /demiryolu taşıtları arasında konteynerleri
aktarmaktadırlar. Konteyner terminali ile bağlantı içindeki her bir taşıma modunun
farklı özellikleri Tablo 4 ‘de verilmektedir.
Tablo 4 Konteyner Terminali İle Bağlantılı Taşıma Modlarının Özellikleri
Bir Seferdeki
Konteyner Miktarı
Deniz Yolu Taşımacılığı
Ana Hatlar
Ara Hatlar
Orta
Büyük
Büyüklükteki
Partiler
Partiler
Halinde
Halinde
Kara Yolu
Taşımacılığı
Demir Yolu
Taşımacılığı
Tek tek
Küçük Partiler
Halinde
Hizmetler
Düzenli,
Periyodik
Düzenli,
Periyodik
Düzenli,
Periyodik
Elleçleme Süresi
Sınırlı
Sınırlı
Sınırlı
Elleçlemenin
Önceden Planlanması
Mümkün
Mümkün
Mümkün
Düzensiz ve zaman
zaman
Sınırsız ama
mümkün
olduğunca kısa
Neredeyse
imkansız
Ana hat gemileri ölçek ekonomisinin avantajlarını kullanarak büyük çapta konteyner
taşırlar. Buna kıyasla, ara hat gemileri orta büyüklükteki partilerin taşınmasını sağlar,
demiryolları ise ona nazaran daha küçük partileri taşır. Karayolu taşımacılığı da
konteynerlerin tek-tek ve kapıdan-kapıya teslim yerine iletilmesini üstlenir.
Ancak, karayolu taşımacılığının diğerlerinden farklı özellikleri vardır. Deniz ve
demir yolu taşımacılığı düzenli ve periyodik hizmet sağlar ve konteynerlerin
elleçlenmesi için gereken zaman bir kural olarak programlanmış ve tanımlanmıştır.
Bu nedenle elleçleme önceden planlanabilmektedir. Oysa, karayolu taşımacılığı
genellikle düzensizdir. Elleçleme programlarının tanımlanması çoğu zaman güç
olmaktadır. Çünkü yükleyici yada alıcının elverişliliğine, karayollarındaki trafiğe
göre değişebilmektedir. Buna
rağmen elleçleme için gereken zaman mümkün
20
olduğunca kısa olmalıdır. O nedenle karayolu taşımacılığında konteyner elleçleme
için önceden planlama yapmak genellikle çok zor ve bazen terminal operatörlerinin
kontrolü dışındaki bazı tesadüfi faktorlere bağlı olması nedeniyle de imkansızdır.
Farklı taşıma modlarının farklı karakteristikleri zorunlu olarak konteyner terminaline
bir fonksiyon daha yüklemektedir. Büyük çaplı deniz taşımacılığı ile ona kıyasla
orta büyüklükteki demiryolu taşımaları ve küçük çaplı karayolu taşımaları arasında
zamanında ve gerektiği gibi aktarma yapabilmek için konteynerlerin geçici
depolanması kaçınılmazdır. (Watanabe, 2004: 3)
Ayrıca, konteyner terminalleri taşıma modlarının farklı yapılarını birbirlerine
uyarlayabilmek için bir tampon fonksiyonu sağlarlar. Bu depolama fonksiyonu, bir
taşıma aracından diğerine aktarılacak konteynerlerin “taşıtı beklemesi” için gerekli
hizmet şeklinde olup, salt depolama hizmeti veren depoların fonksiyonundan
farklıdır. Konteynerde taşınan yükler ful konteyner yükü veya parsiyel yük olarak
taşınırlar; ikinci tip taşımalarda aynı çıkış/varış yerine ait küçük parti yükler aynı
konteynerde
konsolide
edilmektedirler.
Kırkambar
yüklerin
konsolidasyonu
fonksiyonu bazı konteyner terminalleri tarafından gerçekleştirilir; fakat zorunlu bir
ihtiyaç da değildir. Bu daha çok terminalin sınır koşullarına bağlıdır. Çoğu durumda
konsolidasyon fonksiyonu terminal dışındaki diğer işletmelere bırakılır.
Bir diğer fonksiyon ise, diğer üç fonksiyonun performansını destekleyen yedekleme
(back-up) fonksiyonudur. Örneğin, konteyner terminalinde ve konteyner yük
istasyonunda, elleçleme ekipmanının denetim, kontrol ve onarımını gerçekleştiren
bakım birimlerinin bulunması gibi.
Tipik bir konteyner terminalinde yeralan tesisler yukarıda anlatılan dört fonksiyona
göre sınıflandırılırlar. Rıhtım, apron, toparlama sahası (marshalling yard), kapı ve
kontrol kulesi, taşıma modları arasında aktarma fonksiyonunu ve depolama
fonksiyonunu gerçekleştiren tesisler; bakım birimleri, yakıt istasyonu, elektrik
santralı ve konteyner temizleme birimi gibi yedekleme fonksiyonunu gerçekleştiren
tesisler her konteyner terminali için zorunludur.
21
Ancak boş konteyner deposu, konteyner tamir tesisi ve konsolidasyon için gereken
konteyner yük istasyonu (CFS) gibi tesisler bir konteyner terminali için zorunlu olan
ihtiyaçlar
değillerdir.
sağlanabilirler;
Bu
hizmetler
konteyner
terminalinin
dışından
da
terminalin alanını ve şeklini kapsayan sınır koşullarına göre
terminalin çevresinde olmaları tercih edilmektedir.
Aktarma fonksiyonu direkt olarak konteyner terminalinin verimliliği ile ilgilidir;
depolama fonksiyonu da potansiyel olarak bu verimliliği destekler. Diğer bir ifade
ile, aktarma fonksiyonu konteyner terminalindeki dinamik aktiviteler anlamına
gelirken; depolama da statik aktiviteler anlamına gelmektedir (Watanabe, 2004: 4)
2.2. KONTEYNER TERMİNALİNİN YAPISI
Genel anlamda, konteyner terminalleri iki dış ara yüzey arasında malzeme akışının
olduğu açık sistemler olarak tanımlanabilmektedir. Bu ara yüzeyler, gemilerin
yüklenip boşaltıldığı rıhtım tarafı ile konteynerlerin kamyonlara ve trenlere yüklenip
onlardan boşaltıldığı kara tarafıdır. Konteynerler, rıhtım ve kara tarafındaki
operasyonların ayrımını kolaylaştırmak için istif bloklarında depolanırlar.
Limana varışından sonra bir konteyner gemisi konteynerleri boşaltıp yükleyen
vinçlerle donatılmış bir rıhtıma yanaştırılırlar. Boşaltılan ithal konteynerler, daha
sonra aktarılacakları yere yakın saha pozisyonlarına konuşlandırılırlar. Kara veya
demir yolu ile terminale gelen konteynerler tır ve tren operasyon sahaları içerisinde
elleçlenirler. Onlar limana ait araçlar tarafından alınır ve sahadaki ilgili depolama
yerlerine dağıtılırlar. Terminal içerisinde
boş depo yada sundurma varsa ek
hareketler gerçekleştirilir, bu hareketler boş stok, paketleme merkezi ve ithal ve ihraç
stokları arasındaki taşımaları kapsar.
Rıhtım tarafında farklı tipteki gemilere hizmet verilmektedir. Bunlardan en
önemlileri farklı ülke ve kıtalardaki limanlar arasında sefer yapan 8000 TEU
22
kapasiteli açık-deniz gemileridir. Bu gemiler 320 metre uzunluğunda, 43 metre
genişliğinde ve 13 metre derinliğe sahiptirler; güvertede konteynerler 8 kat üst üste
17 sıra yan yana ve ambarda da 9 kat yükseklikte ve 15 sıra genişliğinde
depolanabilirler. Büyük limanlarda 2000 kadar konteynerin yüklenmesi yaygındır ve
aynısı tahliye için de geçerlidir. 100 ila 1200 TEU kapasiteli (feeder) ara gemiler
açık deniz gemilerinin konteyner yükleyip boşalttığı açık deniz limanları ile bölgesel
ufak limanlar arasındaki taşımaları gerçekleştirirler. Fonksiyonel olarak barçlar
(mavna) kamyon ve trenler gibi hinterlant ulaştırması anlamındadır ama operasyonel
olarak da rıhtım vinçlerinin hizmet verdiği gemilerdir.
Kamyonlar, 3 TEU ‘ya kadar taşıma kapasitesine sahiptirler. Konteyner
terminallerinde yükleme ve tahliyenın yapıldığı transfer noktalarına yönlendirilirler.
Trenlere hizmet verebilmek için birkaç hatlı (tracks) demiryolu istasyonları da
konteyner terminallerinin bir parçası olabilir. Bir yük katarının kapasitesi yaklaşık
120 TEU kadardır. Bir terminali belli bir hinterlant destinasyonu ile birleştiren
mekik trenler artan bir öneme sahiptirler.
Hinterlant ulaştırmasının taşıma modları arasındaki paylaşımı farklı limanlar için
kendine özgüdür ve bunun limanın yerleşim düzeni ve ekipman çeşidi üzerinde
direkt etkisi vardır. Örneğin hinterlant ulaşımının taşıma modları arasındaki dağılımı
Şekil 8’de görüldüğü üzere, Hamburg Limanı için %47’si kamyon, %35 feeder (ara
taşıma gemileri), ve %18’i demiryolu; Rotterdam Limanı’nda : %50 kamyon, %40
feeder (ara taşıma gemileri) ve %10 demiryolu; Hong Kong Limanı’nda: %90’dan
fazlası kamyon, %10’dan azı feeder (ara taşıma gemileri); Singapur Limanı’nda :
%20 kamyon, %80 feeder (ara taşıma gemileri) ‘dır.
23
100%
80%
60%
DEMİRYOLU (%)
ARA TAŞIMA GEMİLERİ (%)
40%
KAMYON (%)
20%
0%
Hamburg
Roterdam Hong Kong
Singapur
Şekil 8 Dünyadaki Başlıca Limanların Hinterlant Ulaşımının Taşıma Modları Arasındaki
Dağılımı
Konteyner depolama sahası farklı bloklara ayrılmaktadır. Her bir blok da kendi
içinde sıra bölme ve katlara ayrılmaktadır.
Bazı istif alanları elektrik bağlantısı gerektiren soğutuculu konteynerler, tehlikeli
maddeler veya normal istif edilemeyecek genişlikte ve yükseklikteki konteynerler
gibi özellikli konteynerler için ayrılmaktadır. Ancak, çoğu kez ihraç, ithal, özel ve
boş konteynerler için saha, alanlara ayrılmaktadır.
Bu genel fonksiyonlarının yanında, bazı terminaller operasyonel birimlerine göre de
ayrılmaktadırlar. Örneğin; terminal içerisinde bir demiryolu istasyonu yoksa
konteynerlerin kamyonlarla veya diğer bir kara ulaştırması ile
terminal ve dış
istasyon arasında taşınması zorunludur. Bu da ek lojistik taleplerle sonuçlanmaktadır.
Terminal alanı içerisinde eğer sundurma varsa diğer faklılıklar gerçekleşir.
Sundurmalarda konteynerler doldurulur ve boşaltılır ve mallar da depolanırlar. Saha
blokları ile sundurmaları birleştiren ilave hareketler gerçekleştirilmek zorundadır.
Aynısı gemi hatlarının ihtiyaçlarına göre depolanan boş konteynerlerin bulunduğu
boş depolar içinde geçerlidir. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:7)
24
2.3. KONTEYNER TERMİNALİNİN ÖZELLİKLERİ
1980’lerin ikinci yarısında limanların yıllık konteyner üretimi esasına göre
sıralanmasında büyük bir değişim gerçekleşti. Yüklerin hinterlantlarından gelmeyip
hinterlantlarına gönderilmediği, yüklerin sadece aktarıldığı Singapur, Hong Kong ve
Kaohsiung gibi limanlar yüklerinin hinterlantlarından gelip hinterlantlarına
gönderildiği New York ve Kobe gibi ileri fırlayan limanları geçerek zirveye ulaştılar.
Bu değişimin ana nedeni 3500 TEU’ dan fazla kapasiteli ana gemilerle ana hat
hizmetini, ara taşıma hizmetleriyle birleştiren
dördüncü nesil konteyner
taşımacılığında network (şebeke) sisteminin gelişmesiydi. Üçüncü nesilde geniş bir
hinterlanda hizmet veren limanlar zirvedeydi; çünkü çoğu liman ana hat hizmetleri
için uğrak limanı olarak sınıflandırılmaktaydı. Bu durum, birçok limanın hizmetleri
açısından uğrak limanı olarak görülmesinden doğmaktaydı.
Ancak dördüncü nesilde limanların konteyner servis şebekeleri ana hatlar ve ara
hatlar olmak üzere iki kategoride yeniden sınıflandırıldı. Dördüncü nesil ana hat
gemilerinin uğradığı limanlar, ara hat şebekelerinin ve büyük hinterlanda sahip
limanları birleştiren hub merkezleri olarak sınırlandırıldılar. Sonuçta, eskiden bazı
ana hatlara da hizmet veren limanlar,
şimdi sadece ara hatlara hizmet vermek
durumunda kaldılar. Konteyner limanları sıralamasındaki değişimin ana nedeni
budur.
New York/New Jersey veya Kobe gibi gelişmiş ülkelerdeki limanlar geniş bir
hinterlanda hizmet verirler. Ancak, çevrelerindeki limanların acımasız rekabeti
yüzünden konteyner üretimindeki hızlı artışı başarmaları çok güç olmuştur. Diğer
taraftan, Güney-Doğu Asyadaki Singapur, Hong Kong ve Kaohsiung gibi limanlar
bölgesel ekonomik gelişmenin ilerleme hızına ve kanatları altındaki ara hat bağlantı
hizmetlerinin gelişimine bağlı olarak hub merkezler haline geldiler ve hızlı büyümeyi
başararak zirveye yerleştiler. (Watanabe, 2004: 7)
25
New York veya Kobe’ye kıyasla Rotterdam sıralamadaki büyük düşüşten
kurtulabildi; çünkü hem bir hub merkez olarak hem de Ren nehrine geçiş kapısı
olarak hizmet vermektedir.
Konteynerleşmenin geçirdiği dördüncü neslin sonucu olarak tüm dünyadaki bütün
konteyner limanları 3 kategoride sınıfladırılmaktadırlar:
•
Aktarma işlemlerine dayanan, anahat gemileri için limanlar yada
hub
merkezler
•
Ana hat gemileri için büyük bir hinterlanda sahip diğer limanlar veya
başlangıç yada bitiş limanları (OD limanları; origin destination ports)
•
Ara hatlar için olan limanlar veya yerel limanlar
Limanlar için yapılan bu sınıflandırma konteyner terminallerini de illa aynı şekilde
etkilememektedir. Örneğin,
bir konteyner terminali bir OD limanında bulunsa da
belirli bir gemi hattın stratejisinde hub merkez olarak hizmet verebilmektedir. Ancak
yine de bir OD limanında yer alması konteyner terminalinin bir hub olması şansını
hub limanlardaki konteyner terminallerine kıyasla zayıflatmaktadır. Dolayısıyla
limanlar için yapılan sınıflandırma genellikle konteyner terminalleri için de
geçerlidir.
Konteyner terminallerinin sınıflandırılması elleçlemesi gereken ve aktarma yaptığı
konteyner sayısına göre belirlenmektedir. Bu özelliklere dayanarak konteyner
terminallerinin planlanması ve tasarımı çok önemlidir. Planlama aşamasında
aktarma elleçlemesi hareketlerinin çok önemli bir etkisi vardır. Bir konteyner
terminalinde genellikle TEU olarak ifade edilen yıllık konteyner üretimi genellikle
gemi ve rıhtım arasında yüklenen (transloaded) konteynerlerin yıllık toplam sayısı
olarak gösterilir. Hinterlandan gelen yada hinterlanda giden bir OD konteyneri olan
ithal yada ihraç konteyneri terminalde bir TEU’luk üretim için depolama sahasında
genellikle bir TEU’luk yer kaplar . Diğer taraftan, aktarma yapılan bir konteyner
sahada 1 TEU’luk yer kaplasa da, gemiden boşaltıldığı ve tekrar gemiye yüklendiği
için terminalde 2 TEU’luk üretime neden olur.
26
Genellikle, ana hatlarla ara hatlar arasında aktarılan konteynerleri elleçleyen hub
merkezi tipindeki bir konteyner terminalinde, yıllık üretim depolama kapasitesiyle
kıyaslandığında oldukça büyüktür. Sahada 1 TEU’luk yer kaplamasına rağmen
rıhtımda 2 TEU’luk üretime neden olmakla birlikte, sahada ortalama kalma süresi bir
ithal/ihraç konteynerinden daha kısadır. Çünkü, hareketi tamamen gemi hatlarının
kontrolü altındadır. (Watanabe, 2004: 8)
Ayrıca bir OD limanından gelen /giden konteynerlerin sayısı daha azdır; saha
gemilerin boşaltılmasını içeren rıhtım operasyonunu
kullanılabilmektedir.
Bu
nedenlerden
ötürü
hub
desteklemek amacıyla
merkezindeki
konteyner
terminallerinde deniz tarafındaki elleçleme verimliliği ve yeteneği depolama
kapasitesinden ve sahadaki elleçleme kapasitesinden çok daha kritiktir.
Ana faaliyeti ana hatlar için ithal/ihraç konteynerlerin elleçlenmesi olan OD tipi
konteyner terminallerinde deniz kısmındaki operasyonları desteklemek için
genellikle daha fazla depolama kapasitesine ihtiyaç duyulur. Çünkü ithal/ihraç
konteynerleri rıhtım tarafındaki her 1 TEU’luk üretim için depolama sahasında 1
TEU’luk depolama alanını gerektirirler ve üstelik bunların terminalde kalma süresi
aktarma konteynerlerininkinden daha uzundur. Depolama sahası ve düzenleme
alanındaki elleçleme ekipmanı yalnızca deniz tarafındaki operasyonu desteklemekle
kalmayıp geliş ve gidişleri yükleyici yada alıcıların elverişliliklerine, karayolu trafik
koşullarına ve terminal operatörlerinin kontrolü dışında olan diğer faktörlere bağlı
olarak tesadüfi gerçekleşen konteynerlerin tahmin edilemeyen akışıyla başa çıkmak
zorundadırlar.
Yerel konteyner terminalleri çoğunlukla ara hat taşımacılığına hizmet verirler ve bu
terminallerde aktarılan konteyner sayısı daha da azdır. Yerel konteyner
terminallerinin özellikleri OD tipi terminallere benzer; ancak aralarındaki temel fark
yıllık üretim ölçeğidir.
Konteyner terminallerinin özelliklerini etkileyen bir diğer faktör de elleçledikler ful
konteyner yükü (FCL) ve parsiyel (LCL) konteynerlerin oranıdır. Bu, terminalin
27
konsolidasyon fonksiyonu ile yakından ilişkilidir. Ancak hub merkezi konteyner
terminallerindeki etki OD konteynerlerinin düşük payı nedeniyle çok fazla değildir.
Ayrıca konteyner yük istasyonu (CFS) terminal sınırlarının dışında ise konteyner
terminalleri bu faktörden etkilenmezler. Çünkü LCL konteynerlerde FCL
konteynerlerle aynı şekilde elleçlenir ve depolanırlar.
Aksine konteyner yük istasyonu terminalin içinde yer alıyorsa, bu oran dikkate
alınmalıdır. Bununla birlikte zihinlerde uyanmalıdır ki; bu durumda LCL
konteynerlerinin elleçlenmesi tamamen terminal operatörlerinin kontrolü altında
olacaktır oysa FCL trafiği de tamamen denetimi dışında olacaktır. Bu konteyner yük
istasyonunun terminal içerisinde bulunmasının tek avantajıdır. (Watanabe, 2004: 9)
2.4. KONTEYNER TERMİNALLERİNİN AMAÇLARI
Dört ana kritere dayanarak, işletme sistemleri, konteynerlerin aktarılması ve
depolanması ana fonksiyonlarını optimize edecek şekilde kurulmalıdır. Bu durumda
konteyner
terminal
işletmecilerinin
somut
amaçları,
konteyner
elleçleme
verimliliğinin geliştirilmesi, sahada istiflenmiş konteynerlere erişilebilirliğin
iyileştirilmesi ve arazi kullanımının geliştirilmesidir.
2.4.1. KONTEYNER ELLEÇLEME VERİMLİLİĞİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ
Bu, rıhtımdaki konteyner vinçlerinin ve sahadaki konteyner elleçleme ekipmanının
ve/veya deniz ,kara ve kapı operasyonlarında görevli işçilerin verimliliğinin
arttırılması anlamına gelmektedir. Dolayısıyla da, bir terminalin aktarma
fonksiyonunu doğrudan etkilemektedir.
28
2.4.2. İSTİFLENMİŞ
KONTEYNERLERE
ERİŞİLEBİLİRLİĞİN
İYİLEŞTİRİLMESİ
Tamamen
arazinin
elverişliliğine
bağlı
olan
depolama
fonksiyonunun
iyileştirilebilmesi için konteynerlerin mümkün oldukça üst üste istiflenmesi tercih
edilmektedir. Ancak konteynerlerin aşırı yükseklikte istiflenmesi daha düşük
verimliliğe neden olmaktadır , özellikle konteynerin kara tarafında teslim alınma ve
teslim edilme işini zorlaştırır çünkü belirlenmiş konteynerin istif içinden alınması
gerekmektedir. Yoğun istifleme konteyner terminalinin basitlik ve esneklik
kriterleriyle de çatışmalara neden olabilmektedir. Bu nedenle, istiflenmiş
konteynerlere erişilebilirliğin iyileştirilmesi, konteyner elleçleme verimliliğinin
iyileştirilmesi ve arazi kaynaklarının elverişliliğinin maksimizasyonu gibi iki çelişkili
amaç arasında dengenin sağlanmasına yardımcı olmaktadır.
2.4.3. ARAZİ KULLANIMININ GELİŞTİRİLMESİ
Limanda yer alan saha kaynağının belirlenmesi, analizi ve planlamasındaki ana
amaçlar:
a) Limanın mümkün olduğunca effective ( verimli ) kullanılmasını
sağlamak.
b) Güncel ve gelecekteki olabilecek kullanım için yeterli, kara (saha)
tedariğini korumak.
c) Liman içinde pozisyonları en iyi şekilde yerleştirmek
d) Alan kıt bir kaynak iken, bazı amaçlar için fazla alan tahsisini
önlemektir.
Analizler bir limanın operasyonel kabiliyeti ile elverişli alanı arasındaki ilişkiyi
açıkça göstermiştir. Ayrıca iyi planlanmış limanlar ile diğerleri arasında verimlilik
etkinlik ve maliyetlerdeki fonksiyonlar da açıkça görülmektedir. Liman planının
üretimi, limanın zaman içinde geçirdiği evrimden etkilenen ve devam eden bir
süreçtir. Bu yüzden planın ve dayandığı istatistiklerin izlenmesi ve güncellenmesi
gerekir. (Takel, 1983: 19)
29
Bir konteyner terminali genellikle deniz tarafında geniş bir alana ihtiyaç
duymaktadır. Ancak her geçen yıl konteyner terminallerinin yapımı için gereken
uygun yerlerin bulunması daha da zorlaşmaktadır. Bu nedenle, suları tarama ve/veya
derin yerleri doldurma gerektiren saha koşulları yüzünden inşaat maliyetleri de
artmaktadır. Sahadan etkin olarak faydalanmak çok önemlidir. Arazi kullanımının
yada elverişliliğinin iyileştirilmesi doğrudan terminalin depolama fonksiyonunu
iyileştirir.
Yukarıdaki amaçlardan alan kullanımını ve istiflenmiş konteynerlere erişebilirlik
genellikle terminalin yerleşim düzeni ve buna adapte edilen konteyner elleçleme
sistemleriyle bağımlıdır. Operasyonlarla da belirgin derecede iyileştirilememektedir.
Diğer taraftan, konteyner elleçleme verimliliği başlangıç planlamasından, konteyner
elleçleme ekipman filosunun büyüklüğü ve konteyner elleçleme işinin organize
edilme şekli gibi pratikteki kısıtlara göre daha az etkilenmektedir. Konteyner
elleçleme verimliliği terminaldeki dinamik bir süreçken ve operasyonlardan da güçlü
olarak etkilenirken; alan elverişliliği ve konteynerlere erişim her ikisi de başlangıç
planlamadan güçlü olarak etkilenmektedirler. (Watanabe, 2004: 12-13)
2.5. KONTEYNER TERMİNAL SİSTEMLERİ
Genellikle konteyner terminalleri; ekipman ve istifleme faaliyetlerine göre
tanımlanırlar. Lojistik açısından bakışla terminaller iki bileşenden oluşur : stoklar ve
ulaştırma araçları.
İstif blokları, gemiler, trenler ve tırlar stok kategorisine aittir. Stok konteynerleri
depolama kabiliyetine göre statik olarak tanımlanırlar. Dinamik bir bakış açısıyla bir
yükleme talimatı, konteynerlerin nereye nasıl depolanacağı kurallarını tanımlamak
için gereklidir. Bu değişik stok tipleri arasında önemli farklar yoktur. Sadece kapasite
ve karmaşıklıkta bir fark vardır. Gemi, kamyon ve trenlerin rotalanması ve
çizelgelenmesi konteyner terminal operasyonlarına ait değildir. O yüzden bunlar
statik olarak depolama varlıkları olarak sayılabilirler; oysa her birinde kamyonlarda
30
bile, en azından konteynerin hangi pozisyona yükleneceğini tanımlayan yükleme
talimatı vardır. Spesifik bir yükleme için gemilerin ve trenlerin her bir konteyner için
pozisyon tanımlayan talimatlara ihtiyacı vardır. Taşıma, konteynerlerin iki veya üç
boyutta taşınması anlamına gelmektedir. Vinçler ve araçlar yatay taşıma için bu
gruba aittirler. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:8)
Bir terminaldeki konteyner akışı, terminal sistemi olarak özetlenebilecek karmaşık
birbiriyle bağlantılı aktiviteler ya da alt sistemler dizisidir. Tüm sistemin çıktısı
zincirindeki en zayıf halkanın kapasitesine bağlı iken,her bir alt sistemin performansı
diğerleri tarafından ciddi bir biçimde etkilenmektedir. Ekipman özelliği tek
belirleyici olmadığı için, aynı konteyner elleçleme ekipmanını kullanan terminallerin
performanslarında bile ciddi farklılıklar vardır. Trafik hacimlerinde akışlar (ithal,
ihraç araçları) farklı olabilir. Yönetim ilgisinin kalitesinde ve kontrol ve denetim
süreçlerinde de ciddi farklılıklar vardır. (Thomas ve Roach,1988:6-7)
Konteyner terminallerinde farklı işletme sistemleri farklı özel ekipmanın
kullanılmasını gerektirir.
Bu sistemleri şu şekilde sıralayabiliriz :
-
Şase sistemi ( trailer- vancarrier)
-
Straddle Taşıyıcı sistemi (Straddle Taşıyıcı)
-
Köprü kreyni Sistemi ( Gantry Kreyn )
-
Forklift Sistemi
-
Kompüterize Konteyner elleçleme Sistemi
-
Karışık sistem
-
Konteyner Ro-Ro Sistemi (Conro)
2.5.1. ŞASİ ( TREYLER) SİSTEMİ
Bu sistemde; konteyner bir köprü vinç aracılığı ile treyler üzerine indirilip, depolama
alanına traktör vasıtasıyla çekilerek götürülür. Şasi ve treyler, konteynerlerle birlikte
istifleme alanında, konteyner yük istasyonuna veya dahili alanlara dağıtılıncaya
31
kadar bekletilir. Alandaki her konteyner tekerlekli vasıta üzerindedir. Bu durum,
konteyner terminalleri içindeki nakliyatta hız ve esneklik demektir. Bu şekilde
depolanmış konteynerler için, çok geniş transit depolama alanına gerek vardır. Bu
nedenle, gemi şirketi için kiralanmış veya kendisine tahsis edilmiş bir iskele olması
ve hazır treylerleri bulunması halinde, bu metot faydalı sonuçlar vermektedir.
Genelde treyler depolama sistemi, değişik araçlar kullananlar için uygun değildir.
Sadece iç taşımaların kamyonlarla yapılması halinde tavsiye edilir. Ayrıca, limanda
yeterli depolama alanı bulunması gereklidir. 40 ft’lik şasi için 70 m2’lik bir alana
ihtiyaç vardır. Modern terminallerde çekiciler kullanıma göre dizayn edilmektedir.
Terminal çekicileri iki tekerlek üzerine oturmuşlardır. Ro-Ro terminal çekicileri 4
tekerleklidir. Mahalli şartlar göz önüne alınarak değişik tipte terminal çekicileri
alınabilir. (Altıçubuk,2000: 228)
Bu sistem, liman idaresinin küçük iş hacimli bir terminal ile yeterli sahaya sahip
olduğu zaman; gelişmekte olan ülkeler için konteyner terminallerine bir başlangıç
aşaması oluşturma durumunda uygulanmaktadır. (Arpacıoğlu, 1995: 30)
2.5.2. STRADDLE TAŞIYICI SİSTEMİ
Bu sistemde konteyner, basit bir terminal hizmet treyleri üzerine bırakılarak terminal
traktörü ile istifleme alanına taşınır. İstifleme alanında treylerden straddle taşıyıcı ile
indirilen konteyner, taşıyıcının cinsine bağlı olarak iki, üç ve hatta dört tanesi üst üste
olmak üzere alana istif edilir.
Terminal içinde mesafenin çok kısa olması ve depolama alanının kısıtlı bulunması
hallerinde bu sistem kullanılabilmektedir. Bu sistemin avantajı; diğerlerine nazaran
daha az straddle taşıyıcının kullanılmasıdır. İki ve üç straddle taşıyıcı bir köprü
vinciyle çalışır. Konteynerler altı adet 40’lık veya 12adet 20’lik olarak boy sırasıyla
istiflenir. Straddle taşıyıcıların emniyetle çalışmaları için yaya işçilere çalışma
alanının yasaklanmış olması gereklidir.
32
Straddle taşıyıcılar, konteyner terminallerinde kullanma esneklikleri ve yüksek
talepleri
karşılamaları
bakımından
yaygın
olarak
kullanılmaktadırlar.
Son
zamanlarda, straddle taşıyıcıların dizaynlarında büyük gelişmeler sağlanmıştır. Bu
sistemde şase sisteminde kullanılan alan (2 konteyner üst üste istif edildiğinde) yarısı
yeterlidir.
Straddle
taşıyıcılar
konteyner
terminallerinde
geniş
şekilde
kullanılmaktadır. Kullanılmasındaki elastikiyet, treyler veya şasiden konteynerlerin
alınıp yüklenmesini, gemilerin yükleme tahliyesında ve konteyner yük istasyonları
ile terminal içi tüm taşımalarda kullanılması imkanını sağlar. Son yirmi yıl içinde bu
araçta dikkate değer değişiklikler olmuştur. ( Altınçubuk, 2000: 231 )
Ancak, straddle taşıyıcıların çalıştığı terminallerde sık sık durmalar, komple bakım
ihityacı, yüksek maliyet, sürücü için kısıtlı görüş sebebiyle dezavantajlar mevcuttur.
Her ne kadar fark edilir iyileştirmeler kaydedilmiş ise de, yeni makinalar kullanımı
tam bir straddle taşıyıcı operasyonu için yüksek yatırım gerektirmektedir.
(Arpacıoğlu, 1995: 30)
Şekil 9 Straddle Taşıyıcı
Halihazırda başlıca karakteristiklerini şöylece sıralayabiliriz :
33
-
30 km/saat kadar sür’at,
-
40 tona kadar kaldırma kapasitesi,
-
Hava soğutmalı ve susturucular, güvenilir motorlar,
-
Disk frenler,
-
8 tekerlek üzerinde manevra kabiliyeti,
-
Otomatik yağlama,
-
Çabuk değiştirilebilen yeni tip lastikler, yeni hava soğutmalı makineler,
büyük bir elden geçirme istemeden yılda 5000 saat çalışmak üzere
hazırlanmıştır.
2.5.3. GANTRY KREYN SİSTEMİ
Bu sistemin başlıca özelliği istifleme alanlarında üst üste 4 veya 5 konteyneri
istiflemek için lastik tekerlekli veya raylı kreynlerin kullanılmış olmasıdır. Gemi
bordasından depolama alanına taşımada; normalde çekici- treyler ünitesi kullanılır.
Lastik tekerlekli köprü vinçler 5-7 konteyner sırasını ve bir treyler şasi şeridini ihtiva
eder. Alanda istiflemeler treyler şasilerinin emniyetle geçmesine müsaade eder tarzda
olmalıdır.
Bu sistemin başlıca avantajları kara alanlarının ekonomik olarak kullanılabilmesidir.
Düşük satıh maliyetleri, ekipman güvenilirliği, işçilere vasat eğitim ve fakat
denetleyici ve planlayıcı personele en iyi standartlarda eğitim gereklidir.
( Altınçubuk, 2000: 231-234 )
Köprülü vinçler, straddle taşıyıcılara göre daha güvenli, daha az bakım masrafı
gerektirir ve uzun ömürlüdürler. Esneklikleri straddle taşıyıcılardan daha azdır.
Fakat, köprülü vincin özellikle raylı tipi otomasyon için daha uygundur. Uzun
dönemde yerden kazanma da düşünülürse bu avantaj körülü vinci tercih etmek için
önemlidir. Sistem, ihracatın toplam trafik içindeki yoğunluğunda da yararlıdır.
Ancak, ithal yükleri toplam trafiğin büyük bir bölümü oluşturduğu zaman yararı
34
optimumun altındadır.Bu sistem için başlangıç yatırımları daha yüksek ve verim
daha düşüktür. (Arpacığlu, 1995: 31)
Kara taşıtlarının kaza nispeti de daha fazladır. Bu sistemde gelen ve gidecek olan
konteynerlerin istifleme alanında mümkün olan en kısa manevra ile istifleme veya
teslim yapılabilecek şekilde yerleştirilmiş olması prodüktiviteyi artıracaktır.
Köprü kreynleri lastik tekerlekli köprü kreynleri konteyner terminallerinde straddle
taşıyıcılardan sonra en çok kullanılan kreynlerdir. Raylı köprü kreynler lastik
tekerliklilerle aynı olmakla birlikte daha geniş imkanlara sahiptir. Bu kreynler
elektrikle çalışır. Bu kreynler de çok yoğun istifleme imkanlarına sahiptir.
2.5.4. FORKLİFT SİSTEMİ
Bu sistemde, straddle taşıyıcılar yerine ağır forkliftler de kullanılabilmektedir. 20
ft’lik yüklü konteynerleri, 28 ton kaldırma kapasiteli; 40 ft’lik yüklü konteynerleri,
35 ton kaldırma kapasiteli ağır forkliftlerle elleçlemek mümkündür. Konteyner
elleçlemesinde yandan ve önden kaldırma sistemli forkliftler kullanılabilir. Yüklü
konteynerlerin üst üste 3 adedi, boş konteynerlerin daha küçük konteynerlerle 5
adedi üst üste istif edilebilirler.
Bu sistemin avantajı, forkliftlerin konvansiyonel yük ve Ro-Ro yüklerinin
elleçlenmesinde de kullanılabilmesidir. Dezavantajı ise, forkliftlerin terminal
taşımaları için elverişli olmayışlarıdır. Ambarlama alan tabanları daha yüksek
tekerlek basıncına uygun ve özel olarak döşenmelidir. Mesela straddle taşıyıcılarda
(nokta yük) tekerlek basıncı olarak 10,5 ton iken (3 adet konteyner), ağır forkliftlerde
bu basınç 21,5 tona çıkmaktadır.
Yıllık kapasitesi 30-40.000 konteyner olan terminaller için forklift sistemi en uygun
olanıdır. Daha büyük terminaller straddle taşıyıcı veya köprü kreyni operasyonlarına
dönmek zorundadırlar. ( Altınçubuk, 2000: 234-235 )
35
2.5.5. KOMPÜTERİZE KONTEYNER ELLEÇLEME SİSTEMİ
Bu sistemde konteyner varış noktasına gelene kadar yere hiç temas etmez.
Konteyneri boşaltan rıhtım vinci, onu konteyner konveyörüne bırakır. Konveyör
konteyneri aldığı yerden başka bir yere nakleder, raylı köprü vinci konteyneri alarak
önceden yeri planlanan istif sırasına götürüp bırakır. Ardından, konteyneri alan lastik
tekerlekli transteynerler onu bir şasi üzerine teslim eder.
Bir
transteyner
kullanılmadığı
alandan
kullanılabileceği
başka
bir
alana
nakledilebilir. Bu sistem çok yüksek seviyede kompüter sistemi, telsiz veri iletişimi
ve kaliteli büro personelini gerektirir. Bu sistemde kreyn yerleri otomatikleştirilmiş,
dışarıdaki iş gücü azalmıştır. Çok modern olmakla birlikte, büyük sermaye yoğun bir
elleçleme ve işletme sistemidir. ( Altınçubuk, 2000: 234 )
2.5.6. KARIŞIK SİSTEM
Bu sistem belirli operasyonlar için en uygun ekipman kullanma sistemidir. Bununla
birlikte; böyle bir sistemin başarılı olması için, geniş kapsamlı bir bilgi sistemi ve
işletme politikalarıyla mükemmel bir idarenin yönetilmesi gereklidir. Örnek olarak
ithal konteynerleri karayolu araçlarına teslim için straddle taşıyıcılar kullanılmasına
rağmen köprü vinçleri konteyner parklarındaki ihraç konteynerlerini gelenlere
yüklemek için kullanılır. Roterdam ve Hong Kong gibi limanlar, bu şekildeki bir
mekanizmayı geniş şekilde kullanmaktadır. ( Altınçubuk, 2000: 234 )
2.5.7. KONTEYNER RO-RO SİSTEMİ ( CONRO)
Halihazırda konteyner özel gemileri yanında oldukça fazla miktarda Conro
hizmetleri verilmektedir. Bu gemilerde konteyner operasyonları gemi güvertesinde
ve hücre sisteminde geminin baş tarafında yapılır. Roll on / Roll off operasyonları
eski gemilerde bir kıç rampa kullanılmasıyla yapılır. Halen gemilerde çeyrek rampa
36
kullanılmaktadır. Tekerlekli yük ve konteyner kombinasyonunun avantajı, modern
yükleme için nakliyatın mevcut olmasıdır.
Kıçtan rampalı daha eski gemilerin, yanaşma yerlerinde sabit veya ayarlanabilir kıç
rampalara ihtiyaç vardır. Çeyrek rampalı daha yeni gemi tipleri sancak taraf çeyrek
rampalarını herhangi bir yanaşma yerine indirebilirler. ( Altınçubuk, 2000: 234-235 )
Hangi ekipmanın seçilmesi gerektiği kararı etmenleri sadece işletme ve diğer
maliyetlerinin değil işletme ve bakım özelliklerinin de çok önemli olduğu geniş bir
dizi faktöre bağlı olan komplike bir karardır. Yatırım kararı verilmeden önce üst
yönetimin alternatif yedek sistemler ve bunların birleşenlerinin tipleri hakkında tam
ve kapsamlı bir değerlendirme yapması gereklidir. Hiçbir yatırım kararı, tam olarak
aynı olamaz. Ekipman seçimi yerel durumlara ticaret ve trafik ihtiyaçlarına
operasyon pratiğine ve işgücü ve bakım becerilerine en iyi uyacak şekilde olmalıdır.
Bu hayati önem taşıyan bir planlama aktivitesidir. Ekipman yatırım kararlarının
değerlendirilmesinde ve terminal planlama sürecinde dikkate alınacak faktörler 5 ana
başlıkta toplanmaktadır: (Thomas ve Roach, 1988:78)
-Terminal gelişme faktörleri
-Ekipman maliyetleri
-Ekipman bakımı
-Manning ihtiyaçları
-İşletme(operating) faktörleri
37
BÖLÜM 3. TERMİNAL
LOJİSTİĞİ
VE
OPTİMİZASYON
METODLARI
Lojistik, hammaddelerin, yarı mamullerin veya bitmiş mamullerin, hizmetlerin ve
bunlarla ilgili enformasyonun ilk noktadan tüketimin meydana geldiği noktaya kadar;
müşteri beklentilerini karşılaması hedeflenerek,
depolanmasının
planlanması,
uygulanması
verimli bir şekilde akış ve
ve
kontrolü
sürecini
ifade
etmektedir.(Johnson ve Wood, 1996: 4) Bu ifadeden yola çıkılarak konteyner
terminal lojistiği de konteyner terminali içerisindeki operasyonların verimli bir
şekilde planlanması, uygulanması ve kontrol edilmesi süreçlerinin bütünü olarak
tanımlanabilmektedir.
Lojistiğin temel hedefi, müşteri hizmetlerinde yüksek bir seviyeye ulaşılması, kaynak
ve yatırımların en iyi şekilde kullanımıyla rekabet avantajının yaratılmasıdır. (Çancı,
Erdal, 2003: 35) Terminal lojistiği ise, terminallerde yüksek yatırım gerektiren
kaynakların en verimli şekilde kullanılması ile rekabet avantajı sağlamayı
hedeflemektedir.
Son yıllarda, konteyner terminal operasyonlarında, yöneylem araştırması metodlarını
kullanan optimizasyon ihtiyacı çok daha önemli olmuştur. Çünkü, büyük konteyner
terminallerinin lojistiği çok karmaşık düzeylere ulaşmıştır ve terminallerin daha
fazla gelişmesi, ancak süreçlerin bilimsel metodlarla planlanıp uygulanmasıyla
sağlanmaktadır. Lojistik ve optimizasyonun koşut zamanlı metodlarının etkisi,
sadece operasyon uzmanları tarafından
daha fazla yargılanamaz. Kararları
desteklemek için objektif metodlar gerekmektedir. Gerçek sisteme uygulanmadan
önce farklı lojistik konseptler, karar kuralları ve optimizasyon algoritmaları,
simülasyonla kıyaslanmak zorundadır.
38
Şekil 10.Bir konteyner terminalinin diyagramı
Şekil 10 ‘da Tipik bir konteyner terminalinde ana operasyonları göstermektedir.Bir
konteyner terminali konteyner elleçleme operasyonu çeşitlerine göre rıhtım ve
stok sahası olamak üzere kabaca iki ana alana ayrılabilir.Rıhtım gemilerin
yanaştığı yerdir . Rıhtım vinci
gelen B) ve transit konteynerleri gemilerden
boşaltır ve giden ve transit konteylerleri gemilere yükler . Stok sahası konteyner
bloklarından oluşur. Her blok bir yığın konteynerden meydana gelmektedir ve
genellikle her blokta konteynerler yanyana altı sıra olacak şekilde yerleştirilir.
Herbir sıra uzunlamasına birbirini takip eden 20 veya daha fazla konteynerden
oluşur ve üstüste yerleştirilen konteyner sayısıda 4 yada 5’tir. Sıraların sayısı ve
konteyner istifinin yüksekliği konteynerleri istif etmede kullanılan vinçlerin
yüksekliğine ve açıklığına bağlıdır.
Konteyner terminal operasyonuyla ilgili birçok farklı karar vardır ve bu kararlar
birbirlerini etkilemektedir. Örneğin, sahada konteynerlerin depolanmasıyla ilgili
kararlar direk olarak bloklardaki saha vinçlerinin işyükünü ve dahili kamyonların
39
dolaşma mesafesini etkileyecektir ve QC’s rıhtım viçlerinin verimliliğini dolaylı
olarak etkileyecektir. Gene tüm bu kararlar gemilerin rıhtım tahsisi ile ilgilidir.
Çok-kriterli doğası, operasyonların karmaşıklığı ve tüm operasyonların yönetimi
probleminin büyüklüğü ile tüm amaçları başaracak optimal (uygun) kararları
vermek mümkün değildir. Mantıklı olarak, hiyerarşik yaklaşım tüm problemi daha
küçük bir dizi probleme bölmek için adapte edilmiştir. Şekil 11 bir konteyner
terminalindeki operasyonel kararların tipik hiyerarşik yapısını göstermektedir.
(Zhang ve diğ., 2003:891)
Rıhtım tahsisi
Gemilerin zamanlama ve yükleme
planlaması
Rıhtım vinci tahsisi
Depolama alan tahsisi (gemilerden bloklara gönderilecek farklı tipteki
konteyner sayısının belirlenmesi)
Yer tahsisi ( konteynerlerin bloklardaki kesin lokasyonlarının
belirlenmesi)
RTGC’lerin plana göre
ö
IT’lerin plana göre göçerimi
i i
Şekil 11. Bir konteyner terminalindeki operasyonel kararların hiyerarşik yapısı
40
Dahili kamyonlar konteynerleri rıhtım vinci ile depolama blokları arasında taşırlar .
Harici kamyonlar müşterilerden gelen ihraç konteynerleri sahaya getirirler ve ithal
(gelen) konteynerleri sahadan alır müşterilerine teslim ederler. RTGC’ler veya saha
vinçleri genelde konteynerleri depolama bloklarında elleçlemek için kullanılırlar.
Onlar kamyonlardan (dahili veya harici) konteynerleri alıp bloklara yerleştirirler ve
bloklardan konteynerleri alıp kamyonlara yerleştirirler.
Bir terminalde konteyner akışı gemi varış süreci ile başlar. Her gemi boşaltılacak
olan ve terminalde yüklenecek belirli sayıda konteynerle belirlenmiş bir zamanda
gelir. Rıhtım tahsisi (geminin yanaşacağı yer), ve geminin yükleme planı (
boşaltılacak ve yüklenecek konteynerlerin düzeni) geminin varışından önce
belirlenir. Konteyner terminal operasyonlarının özellikleri gerçek zamanlı, canlı
(online) optimizasyon ve kararlar gerektirmektedir. Çünkü, konteyner terminalinde
gerçekleşecek süreçlerin çoğu, uzun zaman önceden görülemez. Süreçler
gerçekleşmeden kısa bir zaman önce netlik kazanmakta olduğundan, genellikle
optimizasyon için gereken planlama ufku çok kısa olmaktadır. Örneğin, kamyonlarla
terminale getirilecek konteynerlerin verisi daha önce EDI (Elektronik Veri Değişimi)
ile
bildirilebilse
de,
konteynerlerin
terminale
geliş
zamanı
tam
olarak
bilinmemektedir. Geldiklerinde ise, konteynerlerin hasarlı olup olmadıkları kontrol
edilmek zorundadır ve daha önce bildirilen veriler yanlış olabilmektedir. Her iki
durumda da, konteynerin amaçlanan istiflenme yeri değişmektedir. Kamyonların
kapıdaki sırası ile konteynerlerin bu kamyonlardan straddle taşıyıcı veya vinçlerle
alındıkları işlem noktalarındaki sırasının aynı olması da gerekmemektedir.
Straddle taşıyıcının yada vincin minimum hareket sayısı ile istenen istif düzenini
sağlayabilmesi için, işlem noktasında önce bulunması gereken bir kamyon kapıda
daha arka sırada yer alabilmektedir. Ama, genelde sadece terminalin kendi ekipmanı
ile yaptığı taşımalar sıralanabilmektedir. Kamyonlar sürekli olarak terminale
geldiklerinden, hesapların periyodik yada geliş üzerine tekrarlanması gerekmektedir.
Benzer tartışmalar tren operasyonları için de geçerlidir.
41
Benzer bir durum gemilerin yükleme ve boşatması için de geçerlidir. Konteynerlerin
ve gemi içinde bulundukları pozisyonların verisi genellikle önceden tam olarak
bilinse ve ön planlama süreci iş sıralamasının hesap edilmesine olanak sağlasa da,
operasyonel karışıklıklar yüzünden sıkça değiştirilmek zorunda kalırlar. Gemiler
durağan olmadıkları ve med-cezir, hava, stabilite gibi nedenlerle sürekli olarak
hareket ettiklerinden, bir sonraki sırada olan konteynerlere vincin spreaderi ile
erşilememektedir. Bu yüzden, vinç operatörleri önceden hesaplanmış yükleme ya da
tahliye planını değiştirmeye kendileri karar verirler. (Steenken, VoB, Stahlbock,
2004:16)
İlk bakışta konteyner terminal operasyonu aldatıcı bir şekilde kolay görünür.
Aslında, daha çok ‘’görev dükkanı’’ (job shop) üretimine benzer. Terminale gelen
konteynerlar “ham madde’’dir. Konteynerler fiziksel dönüşüme uğramasa da,
terminal işçileri ekipmanlarla, onlara artı değer kazandıran çeşitli operasyonlar
uygularlar. Bu operasyonlar, konteynerlerin gemilerden boşaltılması, depolanması,
konteynerleri hızlı kavramak için her köşesinde bindirme çengeli ve kilit bulunan
özel dizayn edilmiş kamyon römorku bulunan ”şasi’”nin üzerine bindirilmesini
içerebilir. Neticede her bir konteyner, “bitmiş ürün’’ olarak terminalden ayrılır.
(Chadwin ve diğ., 1990: 19)
Bir konteyner terminalindeki iş yükünün aşağıda açıklanan özel nitelikleri vardır:
•
Daha önce de belirtildiği gibi hava ve trafik durumlarına bağlı olarak iş
yükünün zaman içindeki dağılımı belirsizdir.
•
İşin terminale geliş sırasını ve zamanını kontrol etmek her zaman
mümkün değildir.
•
Normal koşullar altında işin ertelenmesi mümkün değildir, iş geldiği anda
yapılmalıdır.
Bütün bu özellikleri hesaba katan modellerin ve algoritmaların seçilmesi gereklidir.
Ayrıca bu modellerin kullanımı da kolay olmalıdır. (Murty ve diğ., 2004:6 )
42
Bilgi teknolojisi global ekonomide temel bir elemandır. Bir konteyner terminalinin
verimli operasyonu büyük miktardaki bilgiyi ne kadar verimli işlediğine bağlıdır. O
yüzden konteyner terminal operasyonlarına ve yönetimine bilgi teknolojisinin
uygulanması terminalin başarısı için kritiktir. Bu aynı zamanda terminal ve
kullanıcıları arasında EDI’yi (elektronik veri değişimi ) de içerir. (Lui ve Ying,
1993:32)
Bir
konteyner
terminalindeki,
yöneylem araştırması
metodlarıyla optimize
edilebilecek en önemli süreçler aşağıda açıklanmıştır. Konteyner terminal lojistiğini
oluşturan her bir alt süreçle ilgili pek çok çalışma mevcuttur. Bu çalışmalardan bir
kısmı aşağıda açıklanmıştır ancak daha detaylı olarak incelemek isteyenler Vis ve
Koster (2003); Steenken, VoB ve Stahlbock (2004) ve Hennesey (2004)’e
bakabilirler.
3.1. GEMİ PLANLAMA SÜRECİ
Konteyner gemileri, büyük konteyner terminallerinde yüklenir ve boşaltılır. Şekil 10,
tipik bir konteyner terminalindeki bu yükleme ve tahliye sürecini göstermektedir. Bu
yükleme ve tahliye süreci, aşağıda tanımlanan farklı alt süreçlere ayrılabilmektedir.
Bir gemi limana geldiğinde, rıhtım vinçleri geminin ambar yada güvertesindeki
ithalat konteynerlerini almakta ve bu konteynerleri gemi ve istif blokları arasındaki
taşımayı gerçekleştiren taşıtlara aktarmaktadır. Bir istif bloğu, konteynerlerin belirli
bir süre için depolanabildiği birkaç sıradan oluşmaktadır. Vinç veya straddle taşıyıcı
gibi ekipmanlar bu sıralarda hizmet verirler. Bir straddle taşıyıcı bir konteyneri hem
taşıyabilmekte hem de blokta istifleyebilmektedir. Konteynerlerin taşınması için bu
işe tahsis edilmiş taşıtlar da kullanılabilmektedir. Bir taşıt istif bloğuna geldiğinde,
straddle taşıyıcı veya istif vinci konteyneri taşıttan alır ve istif bloğunda istifler .
43
Şekil 12 Konteyner terminal sistemi
Belirli bir süre sonra konteynerler istif vinci tarafından bloktan alınır ve şat, açık
deniz gemisi, kamyon veya tren gibi farklı taşıtlara yüklenirler. İhraç
konteynerlerinin gemiye yüklenmesi için bu süreçler ters sırada gerçekleşmektedir.
Birçok terminal, straddle taşıyıcı, vinç ve çoklu treyler sistemi gibi insanlar
tarafından kullanılan ekipmanlardan faydalanmaktadır. Ancak, birkaç terminalde
örneğin, Rotterdam’daki bazı terminaller, yarı otomatiktir. Böyle terminallerde
konteynerlerin taşınması için otomatik güdümlü araçlar kullanılmaktadır. Ayrıca
istifleme
süreci
de
Otomatik
İstif
Vinçleri
(ASC)
ile
otomatik
olarak
yapılabilmektedir.
Otomatik ve manuel terminallerin her ikisi de rıhtım vinçlerini kullanır. Rıhtım
vinçleri manueldir çünkü bu görevin otomasyonu konteynerlerin tam olarak yerlerine
yerleştirilememesi gibi pratik problemlere neden olmaktadır. Vinç, kolu boyunca
hareket eden ve konteyneri gemiden alıp saha aracına aktaran trolley’lere sahiptir.
Trolley’e takılı bir kaldırma ve kavrama aracı olan spreader konteynerleri kaldırır.
Bu rıhtım vinçleri, raylar üzerinde hareket ederek farklı ambarlardaki ve güvertedeki
konteynerleri alıp rıhtıma
koyarlar. Aynı anda bir rıhtım vinci konteynerleri
44
boşaltırken, bir diğer rıhtım vinci konteynerleri yükleyebilmektedir. Terminalde
boşaltılması gereken ithal konteynerlerin sayısı genellikle pratikte geminin
varışından kısa bir süre önce bilinmektedir. Operasyonel düzeyde bir tahliye ve
yükleme planının yapılması gerekmektedir. Tahliye planı, boşaltılması gereken
konteynerleri ve bunların gemide hangi ambarda bulunduğunu göstermektedir. Bu
plana göre de bu konteynerler boşaltılmaktadır. Bir ambarda vinç operatörü
konteynerlerin hangi sırada boşaltılacağını belirlemekte özgürdür. Bir konteynerin
tahliye süresi genelde gemide nerede bulunduğuna bağlıdır. Tahliye sürecinin aksine,
yükleme sürecinde katı bir esneklik vardır. Gemide konteynerlerin dağılımının iyi
olması geminin enine ve boyuna dengesi yönünden gerekmektedir. Operasyonel
düzeyde yükleme, bir yükleme planı ile yapılır. Bir yükleme planı her bir
konteynerin gemideki tam yerini belirlemektedir. Varış yeri, ağırlığı, içerdikleri, aynı
olan konteynerler aynı kategoriye aittirler. Bazen yalnızca her bir kategoriye ait
gemideki pozisyonlar da verilebilmektedir. Aynı kategoriye ait konteynerlerin
lokasyonları, kendi aralarında değiştirilebilmektedir. Yükleme planı yapılırken
boşaltılması gerekecek konteynerlerin sırasına dikkat edilmelidir. Daha sonra
uğranılacak limana ait konteynerlerin daha önce uğranılacak limana ait
konteynerlerin üzerine yerleştirilmesi, vincin gereksiz hareketlerine neden olacaktır;
bunlardan mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. (Vis, Koster, 2003 : 2)
Gemi planlama; rıhtım tahsisi, yükleme-tahliye planlama ve vinç dağılımı olmak
üzere üç alt süreçten oluşmaktadır.
3.1.1. RIHTIM TAHSİSİ
Bir gemi limana vardığında, bir rıhtıma demirlemek zorundadır. Geminin varışından
önce gemiye bir rıhtım tahsis edilmesi gerekmektedir. Büyük açık deniz gemilerinin
sefer programları yaklaşık bir yıl önceden belirlenebilmektedir. Bu sefer programları
gemi hatları tarafından terminal işletmecilerine EDI tarafından aktarılmaktadır.
Rıhtım tahsisi ideal olarak o gemiye ait ilk konteynerin terminale gelmesiyle,
geminin varışından ortalama 2-3 hafta önce başlamaktadır. Bunun yanında geminin
ve köprü vinçlerinin teknik verileri – her gemide köprü vinçlerinin tümü
çalışmayabilir ve geminin uzunluğu, vinçlerin uzunluğu gibi diğer kriterler de
45
dikkate alınmalıdır. Kendi zaman peryodları boyunca demirleyen tüm gemiler rıhtım
tahsis sitemine yansıtılmak zorundadır. Optimize edilmiş rıhtım tahsisinin birkaç
amacı vardır. Pratik bir bakış açısıyla yüklenecek ve boşaltılacak tüm konteynerler
için kıyı ile saha arasındaki taşıma mesafelerinin toplamı minimize edilmelidir. Bu
gemi operasyonunun maksimum verimliliğinin benzeridir. Otomatik ve optimize
rıhtım tahsisi özellikle gemilerin gecikmesi durumunda çok önemlidir çünkü o
taktirde konteynerler sahada belli bir yerde istiflenmişken gemiye yeni bir yanaşma
yeri tahsis edilmek zorunda kalınmaktadır. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:17)
Bir diğer kaynağa göre de, gelen bir gemi için rıhtım tahsisinin amacı maliyetleri
minimize eden optimum yerin gemiye tahsis edilmesidir. Konteynerlerin
terminaldeki
verimsiz
ve
pahalı
hareketlerinin
azaltılması
çoğu
terminal
işletmecilerinin yaşadığı bir problemdir. Operasyonu gerçekleştirecek vinçlerin
sayısı konteyner gemilerinin büyüklüğüne ve elleçlenmesi gereken konteyner
hacmine bağlı olarak değişmektedir. Her bir gantry vinci belli bir sayıdaki taşıta
(taşıma mekanizmasına) hizmet verebilmektedir. (Hennesey, 2004: 23 )
Rıhtım Planlama Problemi, gözlenilmesi gereken belirli amaçlara ve kısıtlara bağlı
olarak farklı tümleşik optimizasyon problemleri olarak formüle edilebilir.
Konteyner terminallerinde gemilerin varış, yanaşma ve ayrılış süreçleriyle ilgili
lojistik faaliyetlerin kuyruk şebeke modelleri kullanılarak incelendiği Legato ve
Mazza’nın (2001) çalışmalarında süreç yaklaşımı ile kuyruk şebekesi için
simulasyon modeli geliştirmişlerdir. Rıhtım planlama probleminde “eğer olursa”
optimizasyon
yaklaşımıyla
modelin
kullanımını
simulasyon
sonuçlarıyla
göstermişlerdir. Model Giao Tauro’dan alınan verilerle özellikle rıhtım planlama alt
problemi üzerinde test edilmiştir. Yazarlar rıhtıma ve gelen gemilerin rıhtım tahsisine
odaklanmışlardır.
Gambradella, Rizzoli ve Zaffalon (1998) çalışmalarında, birbirlerine büyük oranda
bağımlı oldukları için rıhtım, saha planlaması, kaynakların tahsisi ve faaliyetlerin
46
zamanlarının belirlenmesi bir çok optimizasyon modelinde birlikte ele alınarak,
terminallerde terminal yöneticisin bireysel tecrübesine dayanarak verdiği kararlar
için karar destek uygulamaları meydana getirilmiştir. Süreç odaklı paradigmaya
dayanarak kaynak tahsis problemi üzerinde odaklanmışlar bu sürecin optimizasyonu
için tam sayılı programlama, terminalin simulasyonu için ise kesikli durum
simulasyonu kullanmışlardır.
Nishimura, Imai ve Papadimitriou (2001), kamu rıhtım sisteminde dinamik rıhtım
ataması problemi üzerinde odaklanarak gerçek uygulamalara adapte edilebilen
genetik algoritmaya dayanan bir sezgisel yöntem geliştirerek maliyet etkinliğinin
önemli olduğu Japonya ve benzeri ülkelerdeki saha alanı kısıtlı olan limanlar için
uygun çözümler geliştirmişlerdir.
Imai, Nagaiwa ve Tat (1997); gemilerin limanda kalma sürelerinin toplamını ve
gemilerin hizmet alma sıralarından kaynaklanan memnuniyetsizlerini minimize
ederek
terminalin etkin bir şekilde kullanılmasının önemi üzerinde durdukları
çalışmalarında
bazı
örnek
problem
üzerinde
geliştirdikleri
algoritmaları
kullanmışlardır.
Imai, Nishimura ve Papadimitriou (2001), kamu rıhtım sisteminde dinamik rıhtım
ataması probleminin çözümü için Langranj Yöntemlerine dayanan
sezgisel bir
prosedür geliştirmişlerdir. Aynı yazarlar 2003’deki çalışmalarında ise rıhtım tahsisi
probleminde farklı servis önceliğine sahip gemiler için Genetik Algoritma (GA)
temelli sezgisel bir yöntem geliştirmişlerdir.
Kim ve Moon (2003),bir konteyner terminaldeki konteyner gemilerinin yanaşma
pozisyonları ve limanda kalış sürelerinin belirlenmesi amacıyla rıhtım çizelgeleme
problemi için karma tamsayılı doğrusal programlama modeli formüle etmişlerdir.
Problemin optimale yakın en iyi çözümünün bulunabilmesi için, benzetilmiş tavlama
(SA) algoritması uygulanmıştır. Kullanılan her iki algoritmada da benzer sonuçlar
elde edilmiştir.
47
Guan ve Cheungg (2004) ağırlıklı akış süresi toplamını minimize etmek amacıyla
geniş büyüklükteki problemler için karar ağacı ve birleşik sezgisel yöntem
önermişlerdir. Yöntemlerin hızlı ve verimli çalıştığını hesaplama denemeleri
göstermişlerdir.
Park ve Kim 2003’te rıhtım tahsis yaklaşımını rıhtım vinç kapasiteleri kısıtıyla
birleştirmiştir.
3.1.2. YÜKLEMENİN PLANLANMASI
Gemi planlamanın asıl amacı yükleme planlamasıdır. Bir geminin yüklenmesinin
planlanması iki aşamalı bir süreçtir. İlk aşama gemi hattı tarafından yönetilir. Gemi
hattının yükleme planı geminin rotasındaki bütün limanlara göre tasarlanmalıdır.
Rota üzerindeki her bir liman ve konteynerlerin her biri için lokasyonlar gemi içinde
seçilmelidir. Gemi hattının yükleme planı genellikle sayılarla tanımlanan belirli
konteynerlere göre değil, konteyner kategorilerine göre hazırlanır.
Bu kategoriler; konteynerin uzunluğu yada tipi, tahliye limanı ve konteynerlerin
ağırlığı ya da ağırlık sınıfıdır. Bu kategorilere ait konteynerler gemi içinde belirli
yerlere atanırlar. Gemi hatlarının bakış açısına göre optimizasyonun amacı liman
operasyonu boyunca hareket sayısını (gemiden gemiye veya gemiden kıyıya olan
hareketler ) minimize etmek ve geminin kullanımını maksimize etmektir.
Gemi hattının yükleme planı, EDI ile terminal işletmesine aktarılır. Gemi hattının
yükleme talimatı terminal sisteminde dosyalanır ve terminalin gemi planlamacısı için
ön plan yada bir iş talimatı olarak görev yapar. Bir gemi hattının yükleme talimatı,
belli kategori kümelerine ait konteynerlerin gemideki lokasyonlara atanmasını içerir.
Bu talimata dayanarak terminal planlamacısı sayılarla tanımlanmış konteynerleri
ilgili lokasyonlara atarlar. Lokasyonların kategori grupları ile sahadan seçilen
konteynerin uyumlu olması gerekmektedir. Bir konteyner terminalinin yükleme
planlama sistemi o yüzden hem planlanacak gemi kesitlerini ve hem de sahanın
durumunu gösterir. Bazı sistemler, otomatik atama ve optimizasyon yapılmasına
48
olanak sağlamaktadır. Optimizasyonun farklı amaçları olasıdır. Örneğin; vinç
verimliliğinin maksimizasyonu, maliyetlerin minimizasyonu yada sahadaki yeniden
hareketlerin (reshuffles) minimizasyonu gibi. Pratik bir bakışla, sahadaki yeniden
hareketlerin minimizasyonu önemli bir rol oynamaktadır. Yeniden hareket, bir
konteynerin alınması gerektiğinde, önce onun üstünde bulunan konteynerlerin
hareket ettirilmesi gerektiği zaman gerçekleşir.Yeniden hareket; istif ile kıyı arasında
taşıma süresinde gecikme yaratarak zaman harcar ve gemi operasyonu verimliliğini
azaltır. Çünkü gemide yükleme başlamadan önce yükleme planı oluşturulur, bu çeşit
bir optimizasyon da gerçek zamanlı olmayan (offline) gemi optimizasyonudur.
Gerçek terminal optimizasyonunda, yükleme planı manuel ya da offline bir
optimizasyon süreci olsa da, gemi yükleme sürecinin yapısı, gerçek zamanlı (online)
optimizasyona da uygulanabilmektedir. Çünkü yükleme işleri ve istif- kıyı arası
taşıma
aslında
anlatıldığından
daha
kompleks
bir
yapıya
sahiptir.
Vinç
operasyonlarında yüksek verimliliği başarmak için konteynerler rıhtıma, doğru
zamanda ve yükleme sırasına göre gelmelidirler. Yükleme sırası ve yatay taşıma
sırası birbiri ile uyumlu olmalıdır. Aksi taktirde vinç bekleme süreleri ve/veya taşıma
araçlarının kuyrukları oluşur. Her ikisi de vinç verimliliğini düşürür ve geminin
rıhtım süresini uzatır. Ortak bir durum olarak konteynerler sahada az veya çok
dağılmışlardır vince olan mesafeler farklıdır; yüksekliği fazla olan konteynerler gibi
özel konteynerlerin taşınabilmesi için özel ekipmanların kullanılması gerekir.
Bunların ilgili yüzdelerine bağlı olarak sahada yeniden hareketler oluşur. Tüm bunlar
da ek taşıma süresi harcarlar. Manuel olarak yerleştirilen sistemlerde, performans ek
olarak bir de sürücünün yeteneğine ve izleyeceği yolu belirleme kararına bağlıdır.
Vinç operasyonunun teknik ya da operasyonel ihlalleri oluşur, bu da yükleme sırasını
değiştirmeyi zorunlu kılar. O yüzden otomatik ekipmanlar kullanılıyor olsa bile
taşıma süreleri tam olarak hesaplanamamaktadır.
Bütün bu nedenlere rağmen, önceden hazırlanan yükleme planı optimale yakın
olabilmektedir. Gerçek zamanlı (online) yükleme planlaması bu problemlerin
atlanmasına ya da en azından azaltılmasına olanak sağlamaktadır.
49
Gerçek zamanlı yükleme planlamasında, belirli konteynerleri gemideki belirli
pozisyonlara atayan yükleme planı hazırlanmamaktadır. Onun yerine, gemi hattının
yükleme talimatındaki pozisyonlara atanan kategorilere göre konteynerler taşımak
için seçilirler. Kategorileri aynı olan konteynerler denk olarak kabul edilirler. Rıhtım
vincine varış zamanlarına göre gemiye yüklenirler. O nedenle, belirli bir konteyneri,
belirli bir pozisyona adresleyen belirli yükleme planı, yükleme aktivitesi ile
eşzamanlı olarak oluşturulmaktadır. Gerçek zamanlı yükleme planlaması henüz
konteyner terminallerinde kullanılmamaktadır ama gelecekte geminin yükleme
performansını geliştirmek için gereklidir.
Pratikte, yükleme planlaması genellikle manuel ya da ilgili karar destek sistemlerini
kullanan gerçek zamanlı olmayan ( offline) optimizasyondur. Aşağıdaki çalışmaların
çoğu uygun optimizasyon fonksiyonelliği ile varolan sistemleri geliştirmek için
uygulanabilecek araştırma çalışmalarını açıklamaktadır. Konteyner verilerinin
verilmiş olduğunu farz edilmekte, yani konteynerlerin yüklenmesi problemi dikkate
alınmamaktadır. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:18-19)
Sculli ve Hui (1988), çalışmalarında aynı boyutlardaki konteynerlerin istiflenmesi ve
elleçlenmesi üzerine bir simulasyon modeli oluşturmuşlardır. Oluşturdukları modelin
performans göstergeleri hacimsel kullanım, atıl elleçleme oranı, eksiklik oranı, kabul
etmeme oranlarını içermektedir. Sonuçlar, farklı tipteki konteynerlerin sayılarının
performans göstergeleri üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu, istifleme
politikasının ve maksimum depolama boyutlarının da performans göstergeleri
üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir.
Wilson ve Roach (1999,2000) çok limana uğrayan bir konteyner gemisinde
konteynerler için uygun yerleşimin belirlenmesi üzerinde çalışmışlardır. Yükleme
planlama problemini ilgili stratejik problemler ve taktik planlama seviyelerine göre
iki alt sürece ayırmışlardır. Bir gemide genel olarak konteynerlerin bir bloğa
atanması olan ilk problemi çözmek için Dal-sınır algoritmasını kullanmışlardır.
İkinci aşamada, belirli konteynerleri bir blokta belirli lokasyonlara veya pozisyonlara
atayan daha detaylı bir plan, Tabu-Arama (Tabu-search) algoritması ile bulunmuştur.
50
Her
zaman
optimal
olmamakla
birlikte
makul
bir
sürede
iyi
sonuçlar
bulunabilmektedir.
Dubrovsky, Levitin ve Penn (2002) konteyner hareketlerinin sayısını minimize
etmek amaçlı yükleme planlama probleminin çözümü için Genetik Algoritma (GA)
kullanmışlardır. Çözüm uzayı kompakt ve etkili bir kodlama ile önemli ölçüde
azaltılmıştır. Uygun kısıtlar ile geminin stabilitesi de yansıtılmıştır. Simülasyon
sonuçları genetik algoritma esaslı yaklaşımın etkinliğini ve esnekliğini göstermiştir.
3.1.3. VİNÇ DAĞILIMI
Gemi planlamanın üçüncü aşaması gemilere ve gemi çeşitlerine rıhtım vinçlerinin
tahsis edilmesi olan vinç dağılımıdır. Geminin büyüklüğüne bağlı olarak bir açık
deniz gemisine ortalama 3 ila 5 vinç çalışır. Feeder (ara ) gemilerde ise 1 ila 2 vinç
çalışır.
Pratikte, vinçlerin gemilere tahsisi birkaç kısıtı -özellikle vinçlerin ve gemilerin
teknik verileri ve bir rıhtımdaki vinçlerin erişilebilirliği- yansıtmaktadır.
Çünkü terminaller zaman içinde gelişmişlerdir,genelde gerçek terminallerde farklı
çeşitlerde vinçler vardır.
Bir rıhtımdaki çalışılabilir vinç sayısı genelde kısıtlıdır, çünkü her rıhtımdaki her bir
vinç kullanılabilir değildir.
Vinç dağılımı ile bir gemiye ve geminin ambar, güverte gibi kısımlarına uygun
sayıda vincin tahsis edilmesi ve çalışılacak konteyner bloklarının programlanması
amaçlanmaktadır. Bu sadece tek bir gemi için değil belli bir periyotta terminalde
demirlemiş olan tüm gemiler için geçerlidir. Optimizasyonun sadece tek bir amacı
yoktur. Bütün gemilerin gecikmelerinin toplamının minimizasyonu veya vinçlerin iyi
51
dengelenmiş ve/veya ekonomik kullanımı da amaçlanabilmektedir. Gerçekte ise bu
terminalin durumuna ve terminalin kendi amacına dayanmaktadır.
Vinç dağılımı ile, vinç tahsisine ek olarak bir geminin ve geminin konteyner
bloklarının hangi modda yükleneceğine karar verilir. Bir blok yatay veya dikey
olarak da yüklenebilir. Rıhtım veya deniz tarafından başlanacağı ile 4 farklı yükleme
modu oluşur. İlave modlar da vardır ama ana modlar bunlardır. Yükleme planı, vinç
dağılımı ve yükleme modu hep birlikte bir iş emrini oluşturur. Bu da her bir bloktaki
her bir konteynerin yükleme sırasını tanımlar. Daha öncede belirtildiği gibi kara
tarafında yapılan taşımalar yükleme sırası ile uyumlu olmak zorundadır. (Steenken,
VoB, Stahlbock, 2004:21)
Daganzo (1989) limanlar için vinçlerin çizelgelenmesini incelediği çalışmasında,
gecikmelerin toplam maliyetini minimize edecek şekilde tüm gemilere hizmet
verilmesini
amaçlamıştır.
Çalışmada
az
sayıda
gemi
olması
durumunda
kullanılabilen kesin çözüm metodları ve daha büyük ölçekli problemler için en iyilik
prensiplerine dayanan ve uygulanması kolay olan yaklaşık metodlar geliştirilmiştir.
Gambardella ve diğerleri (2001), bir konteyner terminalinde yükleme ve tahliye
operasyonlarının çizelgelenmesi ve kaynak tahsisi problemlerine hiyerarşik bir
çözüm getirmişlerdir. Çözümün uygulanabilirliği terminalin detaylı, kesikli-olay
temelli simülasyon modelinde doğrulanmıştır. Simülasyon sonuçları, maliyetleri üçte
bir azaltan optimize edilmiş kaynak tahsisinin optimize edilmiş yükleme ve tahliye
listeleriyle birlikte etkin olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Bish 2003’te bir grup geminin maksimum çevrim süresinin minimizasyonu için
sezgisel bir metod geliştirmiştir. Üzerinde çalıştığı problem 3 aşamalıdır: gemiden
boşaltılan konteynerler için sahada depolama lokasyonlarının belirlenmesi; taşıtların
konteynerlere
sevkedilmesi
(hangi
konteyneri
hangi
taşıtın
taşıyacağının
belirlenmesi) ve vinçlerin yükleme/tahliye operasyonları için çizelgelenmesi.
Aktarma problemi olarak formüle ettiği problem doğrusal olamayan programlamadır.
52
Sezgisel metodun etkinliğini hem en kötü vaka hem de hesaplamalar açısından analiz
etmiştir.
Park ve Kim 2003’de rıhtım ve rıhtım vinçlerinin çizelgelenmesi için çeşitli pratik
kısıtları da dikkate alan bir tamsayılı programlama modeli geliştirmiş ve iki aşamalı
çözüm yöntemi önermişlerdir. Her bir gemi için yanaşma yeri,zamanı ve her bir
zaman aralığı için her bir gemiye atanacak vinçlerin sayısının belirlendiği ilk aşama
için alt gradyan optimizasyon (subgradient optimization) tekniğini kullanmışlardır.
İkinci aşamada ise her bir rıhtım vinci için detaylı çizelgelemeyi dinamik
programlama ile gerçekleştirmişlerdir.
3.2. DEPOLAMA VE İSTİF LOJİSTİĞİ
İstif lojistiği artan öneme sahip bir alan haline gelmiştir çünkü konteyner trafiğinin
sürekli olarak artması her geçen gün limanlarda depolanan konteynerlerin artmasına
ve alanın kıt bir kaynak haline gelmesine neden olmaktadır. Genellikle konteynerler
zemin üzerine birkaç kat halinde istiflenirler ve tüm depolama alanı bloklara ayrılır.
Depolama sahasındaki bir konteynerin lokasyonu bulunduğu blok, sıra, kolon ve kat
ile adreslenmektedir. Operasyonel ihtiyaçlara göre depolama sahası farklı alanlara
ayrılır. Reefer, tahlikeli madde ya da hasarlı konteynerler için özel alanlar ve ithal ve
ihraç konteynerler için farklı alanlar vardır. Avrupa’daki büyük konteyner
terminallerinin ortalama günlük saha kullanımı yaklaşık 15-20.000 konteynerdir bu
da günlük 15.000 hareket anlamına gelmektedir. Sahadaki konteynerlerin kalış süresi
ortalama 3-5 gün aralığındadır.
Depolama planlaması ve istifleme karar sistemi depolanacak bir konteynerin hangi
blok ve hangi lokasyona yerleştirileceğine karar vermek zorundadır. Konteynerler üst
üste istiflenmektedirler ve her birinin istifleme ekipmanı ile direk erişimi mümkün
değildir. Gerekli olan bir konteynere ulaşmak için öncelikle onun üzerinde yeralan
diğer konteynerlerin alınması gerekmektedir. Birkaç nedene bağlı olarak yeniden
elleçleme oluşmaktadır. Bu nedenlerden en önemlisi de istiflenecek konteynere ait
53
verinin eksik yada yanlış olmasıdır. Avrupa terminallerinde, terminale gelen ihraç
konteynerlerinin %30-40’ının doğru veri eksikliği vardır. İyi bir depolama kararı için
gereken veriler: ilgili gemi, tahliye limanı ve konteyner ağırlığıdır. Konteynerin
terminale varışından sonra bile gemi hattı tarafından tahliye limanı ve gemisi
değiştirilebilmektedir. Gemilerden boşaltılan ithal konteynerler için ise durum daha
da kötüdür. Bir geminin boşaltılması esnasında sahada bir lokasyon belirlenmesi
aşamasında boşaltılan konteynerlerin en çok %10-15’lik kısmının kara tarafındaki
taşıma modu bilinmektedir.
Durumu kolaylaştırmak ve gemi tren veya tır operasyonlarına yüksek performans
sağlamak için konteynerler bazen yükleme yerine yakın bir yerde ve yükleme
sırasına uyacak biçimde ön-depolanmaktadırlar. Bu, yükleme planı tamamlandıktan
ve gemi yüklemeye başlamadan önce yapılır. Çünkü ön-depolama ilave taşıma
gerektirir, bunun da maliyeti yüksektir ve terminaller normalde sahadaki istiflemeyi
optimize ederek bundan kaçınmaya çalışırlar. Ama geminin yüklenmesi mümkün
olduğunca hızlı olması gerektiğinde yapılmaktadır. Depolama ve istif lojistiği
giderek daha kompleks ve sofistike hale gelmektedir ve terminalin toplam
performansında önemli bir rol oynamaktadır.
İki çeşit depolama lojistiği ayırt edilmektedir. Depolama ve saha planlama
sistemlerinde beklenen ithal ve ihraç konteynerlerin sayısına göre istif alanlarının ve
depolama kapasitelerinin geminin varışından önce tahsis edilmesi bunlardan ilkidir.
Bloklarda ve sıralarda uygun sayıdaki lokasyon, belirli bir gemi için rezerve
edilmektedir. Planlama stratejisine bağlı olarak, ihraç konteynerleri için rezervasyon
tahliye limanı, konteyner tipi/uzunluğu ve konteyner ağırlığı için ayrılabilmektedir.
İhraç konteynerleri için ortak bir strateji tahliye limanı ve tipi aynı olan konteynerler
için bir sıra içindeki lokasyonların rezerve edilmesidir. Geminin stabilitesinin
sağlanması için de ağır konteynerlerin önce yüklenmesi gerektiğinden sahada ağır
konteynerler hafiflerin üzerine konulurlar. İthal konteynerler için ise daha ileri bir
ayrıştırma yapılmaksızın sadece ilgili büyüklük için saha kapasitesinin rezervasyonu
yapılır. Çünkü tahliye esnasında teslimatın ulaştırma şekli ve verisi genellikle
bilinmemektedir. Eğer ulaştırma şekli biliniyor ise ithal alanlar buna göre
54
ayrılabilmektedir. İthal konteynerler için ortak strateji ithalat alanındaki herhangi bir
lokasyonun seçilmesi ve aynı depolama tarihli konteynerlerin orada kümelenmesidir.
Saha ve planlama nadir olarak gerçek teslimatla uyuşmaktadır çünkü konteynerin
teslimi önceden tam olarak tahmin edilemeyen stokastik bir süreçtir. Bu saha
konseptinin kalitesi iyi bir istif konfigürasyonunun nasıl belirleneceği stratejisine ve
konteyner geliş dağılımının iyi bir tahminine bağlıdır. İki faktörün de çözülmesi
zordur ve yüksek oranda yeniden düzenleme hareketi ile sonuçlanmaktadır. Ayrıca,
saha lokasyonlarının rezervasyonu da istif kapasitesini işgal eder.
Bütün bu dezavantajları yüzünden bazı terminaller
(scattered stacking) dağınık
istifleme diye adlandırılan bir istif konsepti kurmuşlardır. Dağınık istiflemede, artık
sahanın belli kısımları belli bir geminin gelişine atanmıyor ama belli bir demirleme
yerine atanıyor. Bir konteyner geldiğinde, bilgisayar sistemi geminin programından
hareketle gemi için uygun demirleme yerini seçmekte ve otomatik olarak bu
demirleme yeri için ayrılmış olan alan içinde iyi bir istif lokasyonu aramaktadır.
Gerçek zamanlı olarak bir istif lokasyonu seçilmekte ve -gemi, konteyner
tipi/uzunluğu, tahliye limanı ve ağırlığı- aynı olan aynı kategorideki konteynerler
birbirlerinin üstüne kümelenmektedirler. Bir gemiye ait konteynerler kendi istif
alanları
içerisinde
stokastik
olarak
dağılmaktadırlar;
saha
lokasyonlarının
rezervasyonu artık gerekli olmamaktadır. Bu konsept daha yüksek bir saha kullanımı
sağlamaktadır çünkü herhangi bir lokasyon rezerve edilmemektedir. Ayrıca istifleme
kriteri ile geminin yükleme kriteri örtüştüğü için yeniden düzenleme miktarı dikkate
değer biçimde azalmaktadır.
Konteyner özellikleri saha istif konseptlerinde önemli bir rol oynasa da lojistik
süreçlerin iyileştirilmesi için ilave parametreler dikkate alınmalıdır. Örneğin yükleme
operasyonuna yüksek performans sağlamak amacıyla taşıma uzaklığını minimum
yapacak şekilde konteynerler gelecekteki yükleme yerine yakın bir yerde
istiflenmelidirler. Rıhtım vinçlerinin performansı istif ve taşıma ekipmanının
performansından daha yüksek katlıdır. O nedenle, aynı kategoriye sahip
konteynerlerin, taşıtların gereksiz bekleme sürelerinden ve sıkışıklıklardan kaçınmak
için birkaç blok ve sırada dağıtılmaları gerekmektedir. Diğer istif ekipmanının ve
55
gantry crane’in gerçek iş yükü de dikkate alınmalıdır çünkü kullanımı fazla olan
ekipmanlara ilave görevlerin verilmesi bekleme sürelerine yol açmaktadır. Her bir
faktörün ağırlığı parametrelerle ölçülerek, tüm bu faktörler bir algoritmaya entegre
edilebilmektedir. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004: 22-24 )
İhraç, ithal ve boş konteynerler arasında her birinin terminale getiriliş şeklini
etkileyen farklılıklar vardır. Konteynerin gemiden direk demiryolu veya karayolu
aracına transfer edilebileceği bazı yakın deniz trafiği(short sea traffic) hariç, transfer
işleyişinde iki adım mevcuttur: gemiden önce ithal konteynerler alınır ve karaya veya
tekerlekli treyler’e yerleştirilir. Buradan rıhtıma bitişik olmayan bir istif alanına
götürülür, daha sonra (genellikle birkaç gün sonra) bu istif yerinden alınarak iç
destinasyonlara ulaştırılmak üzere kara veya demiryolu araçlarına yerleştirilir. İhraç
konteynerler, gemi gelişinden günler önce getirilerek, rıhtım kreyninin ulaşım alanı
içinde bir yer olmamak kaydıyla, yükleme rıhtımına yakın bir alana istiflenirler. Bu
yerden daha önce yapılmış olan bir planlamaya göre belli bir sırada alınarak, rıhtım
kreyninin altındaki alana ulaştırılırlar ve gemide ayrılmış olan yerlerine
yerleştirilirler. Gemiyle gidecek olan boş konteynerlerde de, ihraç konteynerler için
geçerli olan planlama şekli uygulanmaktadır. Deniz veya karayolu ile gelen boş
konteynerler genelde ithalat konteynerlerinden ayrılarak, özel bir depolama alanında
istiflenmektedir. İthal konteynerlerin terminaldeki yerleşimine ayrıca ileri aşamadaki
teslim modu da etki etmektedir; karayolu ile ulaşımı sağlanan, demiryolu ile ulaşımı
sağlanan ve parsiyel konteynerleri terminale doğru farklı rotalar izlerler ve rıhtım
vincini terk eder etmez ayrılabilirler. (Branch, 1986: 88)
Taleb-Ibrahimi, Castilho ve Daganzo (1993) bir terminaldeki ihraç konteynerler için
elleçleme ve depolama stratejileri tanımlamışlar ve bunların performansını gerekli olan
elleçleme hareketi sayısıyla ve alan miktarı ile ölçmüşlerdir. Verilen belirli bir trafik
için önerdikleri stratejilerin uygulanabilmesi için gereken minimum alan miktarını
belirlemişlerdir. Operasyonel düzeyde de elleçleme hareketi miktarının nasıl tahmin ve
minimize edileceğini tanımlamışlardır.
56
Castilho ve Daganzo (1993) istif yüksekliğinin aynı olmasını sağlamaya çalışan ve
geliş zamanlarına göre konteynerleri ayırmak yada gruplandırmak olan 2 strateji
altında ithal konteynerler operasyonları için gereken elleçleme
miktarını ölçen
metodlar sunmuşlar ve bu stratejileri ideal hale getirilen bir durumda kıyaslamışlardır.
Bruzzone ve Signorile (1998) terminalde konteynerlerin yerleşiminin planlanması ve
optimizasyonu için simülasyon aracı tanımlamışlardır. Geneteik algoritmalarla da
konteyner kümelerinin oluşumunu ve sahadaki yerleşim yerlerinin belirlenmesini
planlamışlardır.
Kim (1997) belirli bir başlangıç istif konfigürasyonu için rastgele bir konteyneri
istiften almak ve bu sebepten oluşacak keyfi yığını temizlemek ve istifteki tüm
konteynerlerin alınması için yapılması gereken toplam yeniden düzeltme hareket
sayısını hesaplayan ifadeler çıkarmıştır. Beklenen yeniden elleçleme sayısını kolaylıkla
ve çabuk hesaplayacak regresyon denklemleri ve tablolar geliştirilmiştir.
Kim ve Bae (1998) konteyner terminalindeki gemilerin çevrim süresini kısaltmak
amacıyla
depolama
sahasında
bulunan
ihraç
konteynerlerin
bulundukları
konfigürasyondan gemilere yüklemek için en iyi konfigürasyona yeniden nasıl
düzenleneceğini tartışmışlardır. Blokların mevcut yerleşim düzenini
istenilen hale
getirmek için problemi üç alt probleme ayırmışlardır. Blok eşleştirme için dinamik
programlama ve hareket planlama içinde ulaştırma modeli ve görevlerin sıralaması için
de dinamik programlama tekniklerini kullanmışlardır.
Kim ve Kim 1999, ithal konteynerler için depolama sahasının nasıl tahsis edileceğini
dikkate almışlardır. Yeni gelen konteynerlerin daha önce terminale gelmiş
konteynerlerin üstüne konulmasına izin verilmediği ayırma stratejisi ile sabit,
periyodik ve dinamik geliş süreli ithal konteyner vakalarını analiz etmişlerdir. Aynı
yazarlar 2002 yılındaki çalışmalarında ise ithal konteynerler için depolama sahasının
optimum büyüklüğünün ve transfer vinçlerinin optimal sayısının belirlenmesini
tartışmışlardır. Karar vermek için geliştirdikleri maliyet modeli saha maliyetinden,
transfer vinçlerinin yatırım maliyetinden ve transfer vinçleri ile kamyonların işletme
57
maliyetinden oluşmaktadır. İki farklı vaka incelemişlerdir. Sadece terminal
işletmecisinin maliyetinin minimize edilmesini amaçlayan vaka için deterministik bir
model; terminal işletmecisi ile müşterilerin toplam maliyetinin minimize edilmesini
amaçlayan ikinci vaka içinde stokastik bir model geliştirmişlerdir.
Kim, Park ve Ryu (2000), yükleme operasyonu için beklenen yeniden yerleştirme
hareketi sayısını minimize edecek şekilde ihraç konteynerlerin depolama
lokasyonlarının belirlenmesi için bir dinamik programlama modeli formüle
etmişlerdir. Konteyner istif konfigürasyonu ve
sahadaki konteynerlerin ağırlık
dağılımı ve gelen bir konteynerin ağırlığnı dikkate almışlardır. Gerçek zamanlı
kararlar için dinamik programlama ile sağlanmış optimal çözümler kümesinden hızlı
bir karar ağacı türetmişlerdir.
Preston ve Kozan 2001, amaç fonksiyonu konteyner gemilerinin çevrim süresini
minimize etmek olan, çözümünü genetik algoritma kullanarak sağladıkları bir
konteyner yerleşim modeli geliştirmişlerdir. için Konteyner elleçlemenin farklı
programları (tesadüfi,FCFS,LCFS) için optimal depolama stratejisinin belirlenmesi
amacıyla problemi Karma Tamsayılı Programlama Modeli olarak formüle
etmişlerdir. Eğer iyi bir depolama yerleşimi varsa hesaplama deneyleri çizelgeleme
tipinin transfer süresi üzerinde bir etkisi olmadığını göstermiştir. %10-50
aralığındaki depolama alan kullanımındaki değişiklik transfer süresinin de doğrusal
değişmesine neden olmaktadır.
Kim ve Park 2003, sahanın verimli kullanılması ve yükleme operasyonlarının daha
etkin olması ana amaçları doğrultusunda depolama sahasına gelen ihraç konteynerler
için depolama sahasının tahsisini tartışmışlardır. Hem direk hem de direk olmayan
transfer sistemleri için amaç fonksiyonları ve kısıtları açıklamış ve formüle
etmişlerdir. Temel model olarak karma tam sayılı programlama kullanmışlardır. İki
sezgisel algoritma sayısal bir deney ile kıyaslanmıştır.
Zhang ve diğerleri 2003, ithal, ihraç ve transit konteynerlerin aynı blokta istiflendiği
kompleks bir terminalde depolama yer tahsis problemi üzerinde çalışmışlardır.
58
Devinimli ufuk yaklaşımının her bir planlama periyodunda problem iki düzeye
ayrılmış ve matematik modeller geliştirilmiştir. İlk aşamada bloklar arasındaki iş
yükü dengelenmiştir. İkinci aşamada ise gemi ile bloklar arasındaki taşıma
mesafesini minimize edecek şekilde her bir gemideki konteynerlerin toplam sayısının
bloklara atanması çözülmüştür. Sayısal deneyler iş yükü dengesizliklerinin önemli
ölçüde azaldığını ve böylece darboğazların önlendiğini göstermiştir.
Boş konteynerler dolu konteynerlerden ayrı olarak depolanırlar. Çünkü onları dolu
konteynerlerden
daha
yüksek
olarak
istifleyecek
ekipmanlar
vardır.
Boş
konteynerlerin depolanması ve istifi için kullanılan metodlar yukarıda anlatılan
yaklaşımlardan farklı değilken boş konteynerlerin limandaki dağılımı özel
yaklaşımları hak eden ayrı bir problem olarak dikkate alınmıştır.
3.3. TAŞIMALARIN OPTİMİZASYONU
Bir konteyner terminalinde birbirinden ayırt edilen 2 çeşit taşıma vardır: yatay taşıma
ve gantry vinçler ile istif taşımasıdır. Yatay taşımalarda rıhtım tarafında gemilere
yapılan ve kara tarafında tır veya trenlere yapılan olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.
Tırlar, multi-treylerler, AGV( otomatik güdümlü taşıtlar), manuel yada otomatik
straddle taşıyıcılar taşıma için kullanılabilmektedirler.
3.3.1. RIHTIM TARAFINDAKİ TAŞIMALAR
Gemilerin yüklenmesi ve boşaltılması için konteynerler istif blokları ve gemi
arasında ve tam tersi şeklinde taşınmak zorundadırlar. Rıhtım tarafındaki taşımaların
optimizasyonu sadece taşıma süresinin azaltılması anlamına gelmez, ayrıca
taşımaların rıhtım vinçlerinin yükleme tahliye faaliyetleri ile senkronizasyonu
anlamına da gelmektedir. Genel bir amaç vinç verimliliğini arttırmaktır. Vinç
verimliliği sadece vincin teknik özelliğine (50-60 kutu/saat) bağlı değildir.
Operasyondaki gerçek performans çok daha düşüktür (22-30 kutu/saat). Bu fark,
postalar arasındaki molalar, ambar kapaklarının hareket ettirilmesi ve ekipmanın
59
bağlanması, teknik yada operasyonel arızalar ve yatay taşımalar nedeniyle oluşan
sıkışıklıklar gibi üretici olmayan zamanlar nedeniyle oluşmaktadır. Ayrıca daha fazla
taşıma aracı maliyetlerin artmasına ve gemi operasyonunun daha az ekonomik hale
gelmesine neden olmaktadır.
Lojistiğe ilişkin olarak, gemi verimliliğinde bir kazanç rıhtım tarafında çalışan taşıma
araçlarının sayısının veya hızının arttırılması ile başarılamamaktadır. Çünkü
vinçlerdeki ve sahadaki tıkanıklık olasılığı bunlarla orantılı olarak artmaktadır. O
nedenle geliştirilecek olan optimizasyon sistemi tıkanıklıkların minimizasyonunu
sağlamak zorundadır.
Rıhtım tarafında farklı taşıma türleri ve taşıma araçlarının vinçlere tahsisi stratejileri
gerçekleşmektedir. Tekli çevrim türünde taşıma araçları tek bir vinç için çalışırlar.
Vincin çevrimine göre taşıtlar ya boşaltılan konteynerleri rıhtımdan sahaya taşırlar
yada ihraç konteynerleri sahadan vince taşırlar. İkili çevrim türünde ise taşıma
araçları ithal ve ihraç taşımaları birleştirerek yükleme ve tahliye devrinde olan birkaç
vinç yada gemiye havuz sisteminde tahsis edilebilmektedirler.
Tekli çevrim türünde, ithal çevrimin optimizasyonu için herhangi bir potansiyel
yoktur. Boşaltılan konteynerler için optimizasyon, bu konteynerler için optimal saha
lokasyonlarının belirlenmesiyle sınırlıdır. Konteynerler önceden belirlenmiş istif
yerlerine taşınmak zorunda oldukları için boş taşımalar azaltılamaz. Taşıma
mesafeleri rıhtıma yakın lokasyonlar seçilirse ancak o zaman azaltılabilmektedirler.
Bunun yanında ihraç taşımaları için optimizasyon potansiyeli vardır. Genellikle
taşıma düzeni geminin yükleme düzeni ile denk değildir. Yükleme düzeni yükleme
planı, vinç dağılımı ve vinçlerin yükleme stratejisi ile belirlenir. Bununla birlikte,
taşıma düzeni farklı mesafeleri, sahadaki yeniden düzenleme hareketlerini ve özel
konteynerleri dikkate almak zorundadır. Özel konteynerler bazen taşımadan önce
bazı özel ekipmanlara ihtiyaç duyabilmektedirler. Bütün bunlar da ek taşıma süresine
neden olmaktadır. O yüzden taşıma düzeni yükleme düzeninin doğru sıralamasını
sağlayacak şekilde değiştirilmek zorundadır. Vinçlerin boş beklemeleri ve
60
vinçlerdeki ve sahadaki araç tıkanıklıklarından her ikisi de verimliliği düşürdüğü için
kaçınılmalıdır.
İkili çevrim daha komplekstir. İkili taşıma türünde bir gemide veya komşu gemilerde
çalışan vinçlerden/vinçlere olan ithal ve ihraç taşımalar birleştirilmektedir. Taşıma
araçlarının vinçlere sabit olarak tahsisinden vazgeçilmiştir. Araçlar yükleme ve
tahliye yapan birkaç vince hizmet veren bir havuz içerisinde çalışmaktadırlar. Boş
mesafeler ve taşıma süreleri ikili çevrim türünde azaltılmıştır. İkili çevrim türünün,
yüksek karmaşıklığı nedeniyle yürütülmesi daha zor fakat daha verimlidir. Vinç
bekleme
süreleri
eğer
konteynerler
vinç
portalının
altında
tamponlanırsa
azaltılabilmektedir.
Terminal pratiğinde insanlar tarafından kullanılan straddle taşıyıcılar veya kamyonlar
gibi ekipmanlar tek bir vinç için sabit olarak tahsis edilirken, AGV (otomatik
güdümlü taşıtlar) gibi otomatik taşıma araçları her zaman havuzlanır. Eğer yükleme
kapasitesi 1 konteyneri geçerse; çoklu yük türü (multiple load mode) de mümkündür.
AGV’ler için çoklu yük optimizasyon potansiyeli içermektedir ama pratikte nadir
olarak gerçekleştirilir çünkü yönetilmesi güçtür. Taşıma için insansız (unmanned)
ekipman (ALV ve AGV) ve istif için de otomatik gantry crane’ler kullanılıyorsa,
kontrol sisteminin ana görevi konteynerlerin tam zamanında vinç ve AGV’lere
varmasını sağlayacak şekilde ekipman senkranizasyonunu ve boş zamanların
minimizasyonunu sağlamaktır.
Pratikte gemi operasyonu dinamik bir süreçtir ve o nedenle gerçek zamanlı (online)
optimizasyonu gerektirir. İthal konteynerler için konteyner boşaltılmadan ve ilgili
veri ve durumu fiziksel olarak kontrol edilmeden önce kesin saha lokasyonu
belirlenememektedir.
Operasyonel
ve
teknik
problemler
nedeniyle
vinç
operasyonlarının duraklaması, geminin stabilitesi nedeniyle vinç operatörü tarafından
yükleme/tahliye sırasının değiştirilmesi veya yatay taşımalar esnasında meydana
gelen problemler olası sıkıntılardır. Bu sıkıntılar, sadece az sayıdaki konteyner için
düzenlemenin tekrar hesaplanılmasını zorlar. Her bir durumda amaç konteynerlerin
61
vinçlere geliş gecikmelerini ve taşıma araçlarının dolaşma süresini minimize
etmektir. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004: 25-27)
Rıhtım tarafındaki taşımalarla ilgili pek çok çalışma vardır. Bunlar AGV, straddle
taşıyıcı gibi taşıma araçlarına göre sınıflandırılabilmektedirler. AGV’ler depo
operasyonları ve esnek imalat sistemlerinde de kullanıldıkları için onlarla ilgili
muazzam sayıda çalışma vardır . O yüzden bu konudaki çalışmalar için Steenken,
VoB, Stahlbock 2004’e bakınız.
Kim ve Kim (1999), çalışmalarında ihraç konteynerlerin yüklenme operasyonları
süresince bir straddle taşıyıcının nasıl rotalanacağını tartışmışlardır. Straddle
taşıyıcının saha içindeki toplam dolaşma mesafesini minimize etmeyi denemişlerdir.
Tur süresince uğranılacak blokların sıralamasını ve her bir bloktan alınacak
konteynerlerin sayısını, straddle taşıyıcının toplam dolaşma süresini minimize etmek
amacıyla belirlemişlerdir. Rotalama problemini, tamsayılı programlama olarak
formüle etmişlerdir. Ayrıca verimli bir optimizasyon algoritması da geliştirmişlerdir.
1999 yılında yaptıkları bir diğer çalışmada ise gene aynı konuda fakat bu sefer birden
fazla straddle taşıyıcının rotalanması üzerinde durmuşlardır. Aynı çalışmada
rotalama problemi, konteyner tahsis probleminden ve taşıyıcı rotalama probleminden
oluşmaktadır. Ulaştırma problemi olarak formüle edilen konteyner tahsis
probleminde, konteynerler herbiri bir rıhtım vinci tarafından yüklenecek çoklu
sınıflara ayrılmaktadır. Taşıyıcı rotalama probleminde ise taşıyıcının uğrayacağı
blokların sıralaması belirlemiş ve bu problem için de ışın arama algoritması (beam
search algorithm) geliştirmişlerdir.
Böse ve diğerleri (2000), konteynerlerin straddle taşıyıcılar ve gantry vinçleri ile
gemi ve konteyner sahası arasında taşınması üzerinde çalışmışlardır. Geminin
limanda kalma süresini azaltabilmek birincil amacını gantry vinçlerin verimliliğini
maksimize ederek ya da bir diğer anlatımla gantry vinçlerinin durmasına neden olan
konteyner taşımalarındaki gecikmeleri minimize ederek sağlamışlardır. Straddle
taşıyıcıların gantry vinçlere sevk edilmesi için farklı stratejiler incelemişlerdir ve
62
çözümlerin
iyileştirilebilmesi
için
evrimsel
algoritmaların
potansiyelini
göstermişlerdir.
Bish ve diğerleri 2001, bir geminin toplam tahliye süresini minimize etmek amacıyla
her bir ithal konteyner için bir saha lokasyonunun atanması ve konteynerlere
araçların sevkedilmesi problemi üzerinde çalışmışlardır. Araç-çizelgeleme-lokasyon
probleminin
zor bir doğrusal olmayan programlama (NP-hard) olduğunu
göstermişler ve atama problemi formülasyonuna dayanan bir sezgisel algoritma
geliştirmişlerdir. Sezgisel algoritmanın etkinliği hesaplama açısından ve en kötü
senaryoyla analiz edilmiştir.
3.3.2. KARA TARAFINDAKİ TAŞIMALAR
Kara tarafındaki taşıma demiryolu operasyonu, karayolu (tır) operasyonu ve dahili
taşımalar olarak ayrılmaktadır. Yaygın bir operasyon mantığı beklenen iş yüküne
uygun olarak her bir operasyon kümesi için belli sayıda taşıtın tahsis edilmesidir.
Daha ileri bir strateji ise tüm bu çalışma alanları için taşıtların havuzlanmasıdır.
Trenler genellikle gantry vinçleri ile yüklenip boşaltılırken istif ve demiryolu
arasındaki taşımalar straddle taşıyıcı, tır, treylerler ve benzer ekipmanlarla
gerçekleştirilir. Daha sonra konteynerler ya demiryolu
boyunca yada doğrudan
treylerlerin üzerinde tamponlanırlar. Straddle taşıyıcıların vagonların üzerinden
konteynerleri alıp bıraktığı durumlarda ise sadece straddle taşıyıcı operasyonları
gerçekleşmektedir.
Demiryolu operasyonu rıhtım tarafı operasyonu ile benzerdir. Bir yükleme planı her
bir konteynerin hangi vagona yükleneceğini gösterir. Konteynerin vagon pozisyonu,
konteynerin varış yerine, tip ve ağırlığına vagonun maksimum yüküne ve vagon
pozisyonunun trendeki sırasına bağlıdır. Yükleme planı gene demiryolu firması
tarafından belirlenmekte ve terminal işletmesine EDI ile gönderilmektedir. Terminal
operatörünün amacı sahadaki yeniden düzenleme hareketi sayısını minimize
etmek,vinçlerin bekleme sürelerini minimize etmek ve vinç ve taşıtların boş dolaşma
63
mesafesini minimize etmek iken demiryolu işletmecisinin amacı trenin nakliyesi
süresince vagonların/katarın bir hattan başka bir hatta geçirilmesi faaliyetlerini
minimize etmektir. Her konteyner için belirli pozisyonlar yerine konteyner
kategorileri için vagon pozisyonlarını belirten yükleme talimatı gönderilir ise o
zaman demiryolunda optimizasyon uygulanabilmektedir. O zaman saha durumu
yansıtılabilinir. Vincin gereksiz hareketlerden ve bekleme sürelerinden kaçınmak için
taşıma ve vinç faaliyetleri senkronize edilmelidir. Bir veya birkaç trenin paralel
olarak yüklenip boşaltılmasına göre tekli ve ikili çevrim modları vardır.
Kamyonlar, terminale konteyner verilerinin kontrol edildiği ve bilgisayar sisteminde
dosyalandığı kapılardan geçerek varırlar. Kamyonlar sonra konteynerlerin terminalin
ekipmanıyla yüklenip boşaltıldığı işlem noktalarına giderler. Büyük konteyner
terminalleri günde birkaç bin kamyona hizmet verir. İşlem noktaları ya istif vincinde
ya da straddle taşıyıcı operasyonu durumunda ise sahanın içindedir. Kamyon sürüş
çizelgesi geçilmesi gereken noktaların sırasını tarif etmektedir. Kamyonların işlem
noktalarına geliş zamanı önceden tam olarak bilinememektedir. Kamyonlar işlem
noktasına gelmeden terminal ekipmanı taşıma işine başlayamamaktadır. Trafik
hacminin devamlı olarak değişmesi yüzünden, optimizasyon esnek ve hızlı olmak
zorundadır. Gerçek zamanlı (online) optimizasyon talep edilmektedir. Boş
mesafelerin ve dolaşma sürelerinin minimizasyonu kamyon operasyonundaki
optimizasyon amaçlarıdır. Eğer ihraç konteynerlerinin işlem noktalarından sahaya
taşınmaları ithal konteynerlerin sahadan aktarma noktalarına taşımaları ile
birleştirilirse boş mesafeler azaltılabilmektedir.
Farklı sebepler yüzünden iç hareketler oluşmaktadır. Eğer terminalde boş
konteynerler için sundurma yada depolar var ise ilave taşımalar yapılmak zorundadır:
boşaltılacak ithal konteynerlerin ilgili sundurmaya ve doldurulan konteynerlerin de
ihraç alanına taşınmaları zorunludur. Boş konteynerlerin sundurmalarda doldurma
amaçlı bulundurulmaları gerekirken boşaltılan konteynerlerin de boş depo yada
sahada depolanmaları gerekmektedir. Boş konteynerler gemi, tren ve tır yüklemeleri
için gerekmektedir ve dengesizlikler yüzünden, ilgili sahaya yada işlem noktasına
taşınmak zorundadırlar. Bir geminin gidişi için atanan bazı konteynerlerin, geminin
fazla rezervasyon yaptırması nedeniyle terminalde kaldığı durumlarda da ilave
64
taşımalar gerçekleşir. Sahanın yeniden organize edilmesi zorunludur. Bu tip
taşımaların özelliği yapılması gereken işlerin sıralamasıdır. Bazen zaman aralıkları
gerçekleştirilmelidir. Genelde bu tip taşımalar için zaman, gemi ve tır
operasyonlarında olduğu gibi kritik bir öneme sahip değildir. O yüzden terminal bu
tip taşımaları iş yükü daha az olduğu zamanlarda gerçekleştirir. Amaç boş ve yüklü
taşıma sürelerini minimize etmektir. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004: 30-31)
Powell ve Carvalho (1998), Treylerler ve konteynerlerin bir çekiciye atanması
kısıtlarını dikkate alarak çekici akışının
optimizasyonu için dinamik bir model
önermişlerdir. Prıblemi, geniş bir eipman çeşidi ve karmaşık işletme kurallarıyla başa
çıkan bir lojistik kuyruk şebekesi olarak formüle etmişlerdir. Karar vericiler için
geliştirilmiş global lojistik kuyruk şebeke modeliyle şağlanan yararlı bilgilere bağlı
olarak daha küçük bir çekici filosunun mümkün olduğunu göstermişlerdir.
Steenken (2003), Hamburg’daki bir konteyner terminalinde uygulanan straddle
taşıyıcıların optimizasyon sistemini açıklamıştır. Çalışmaya konu olan straddle
taşıyıcı optimizasyon sistemi, taşıma esnasındaki gereksiz boş mesafelerin
azaltılmasını amaçlamaktadır. Bu problemin çözümü için de doğrusal programlama
kullanmıştır.
Kim, Lee ve Hwang (2003), terminallerde müşterilere ait kamyonların teslim alma ve
teslim etme operasyonları esnasındaki bekleme süresinin müşteri hizmet düzeyi
değerlendirilmesinde önemli bir gösterge olması nedeniyle kamyonların hizmet
gecikme maliyetlerini minimize edecek sıralama metodları üzerinde çalışmışlardır.
Bütün araçların gelişlerinin önceden bilindiği statik sıralama problemi için dinamik
programlama modeli geliştirmişlerdir. Yeni araçların devamlı olarak geldiği dinamik
durumlar için ise öğrenme temelli metodlar önermişlerdir. Ayrıca birkaç sezgisel
kural da geliştirmişler ve tüm bu yaklaşımların performanslarını simülasyon
çalışması ile kıyaslamışlardır.
65
3.3.3. VİNÇ TAŞIMALARININ OPTİMİZASYONU
Optimizasyon metodlarının bir diğer kullanım alanı da istiflerde çalışan gantry
vinçlerin
taşımalarıdır.
Taşıma
gereksinimleri
yukarıda
anlatılan
yatay
taşımalarınkinden farklı değildir. İşlerin sıralanması hesaplanmalı ve işler ilgili vince
atanmalıdır. İstifde yerleştirilecek bir konteynerin lokasyonu genelde saha
modülünde hesaplanır. Bu yeniden düzenlenmesi gereken konteynerler içinde
doğrudur. O yüzden istif vinçleri için taşıma optimizasyonu yatay taşımalardaki,
benzer ihtiyaçları azaltmaktadır ve benzer algoritmalar uygulanılabilir. İşlerin
öncelikleri yatay taşımalarda da olduğu gibi hesaba katılmalıdır. Optimizasyonun
amacı istif arayüzeylerindeki taşıtların bekleme sürelerini ve istif vinçlerinin bekleme
sürelerini minimize etmektir. Arayüzeylerdeki trafik çok hızlı değiştiği için gerçek
zamanlı optimizasyon talep edilir ve her yeni iş geldiğinde işlerin sıralanması tekrar
hesap edilmek zorundadır. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:32-33)
Bu konuda yapılan çalışmalara bakacak olursak; Kim ve Kim (1997), ihraç
konteynerlerin yüklenme operasyonları süresince bir transfer vincinin nasıl
rotalanacağını tartışmışlardır. Tur süresince uğranılacak blokların sıralamasını ve her
bir bloktan alınacak konteynerlerin sayısını belirlemişlerdir. Bir transfer vincinin, her
bir bloktaki hazırlık süresi ile ardışık bloklar arasındaki dolaşma süresini içeren
toplam konteyner elleçleme süresini minimize etmek amacıyla rotalama problemini
tamsayılı programlama olarak formüle etmişlerdir. Ayrıca verimli bir optimizasyon
algoritması da geliştirmişlerdir. Aynı yazarlar 2003 yılında yaptıkları çalışmada ise
transfer vinçleri ve straddle taşıyıcılar gibi kara-tarafındaki ekipmanların rotalanması
ve eş zamanlı olarak her bir bloktan alınacak konteyner sayılarının belirlenmesi
üzerinde durmuşlardır. Problemin çözümünde genetik algoritma ve ışın arama (beam
search) algoritması kullanmışlardır.
Narasimhan ve Palekur (2002) konteynerlerin sahadaki istiften gemiye yüklenmesi
için geçen sürenin minimizasyonu problemi üzerinde çalışmışlardır. Problemi tam
sayıl programlama olarak formüle etmişlerdir.Dal ve sınır algoritması temelli
66
numaralandıran metodu (enumerative method) problemin tam olarak çözümü için
geliştirmişlerdir. Rastgele oluşturulmuş problemlerde yapılan hesaplamalarla kesin
ve sezgisel algoritmalar değerlendirilmiştir.
Zhang ve diğerleri (2002), vinç göçerim problemi üzerinde çalışmışlardır. Verilen
belirli bir iş yükü ile sahadaki toplam geciken iş yükünü minimize etmek amacıyla
vinçlerin bloklar arasındaki hareket rotalarını ve sürelerini bulmaya çalışmışlardır. .
Problem karma tam sayılı programlama modeli olarak formüle edilmiş ve lagranj
yöntemleriyle çözülmüştür.
3.4. SİMÜLASYON SİSTEMLERİ
Simülasyon, terminaldaki operasyonların performansının geliştirilmesinde yakın
zamanda kullanılmaya başlanan önemli bir araç olmuştur. Stratejik, operasyonel ve
taktiksel olmak üzere üç tür simülasyon ayrımı yapılabilmektedir.
Stratejik simülasyon, değişik tipteki terminal yerleşim düzeni ve elleçleme
ekipmanının verimlilik ve belirlenen maliyetler çerçevesinde karşılaştırılması ve
araştırılmasında uygulanmaktadır. Genelde yeni bir terminal planlandığında veya
mevcut terminalin yerleşim planı veya ekipmanları değişmesi gerektiğinde
kullanılmaktadır. Stratejik simülasyon sistemleri değişik terminal yerleşim
planlarının kolaylıkla dizaynına ve değişik tip elleçleme ekipmanının kullanılmasına
olanak vermektedir. Stratejik simülasyonun ana amacı yüksek performans ve düşük
maliyet sağlayacak terminal yerleşim düzenine ve elleçleme ekipmanlarına karar
vermektir. Gerçekliği yakalamak için simülasyon sistemleri, gerçekçi senaryoların
oluşturulmasına veya mevcut terminallerden veri alınmasına izin vermektedir.
Operasyonel simülasyonu değişik terminal lojistik ve optimizasyon yöntemlerinin
test edilmesinde kullanılmaktadır. Bu yöntem en azından büyük terminallerde artan
bir kabul görmüştür. Büyük terminallerdeki terminal operasyonu ve lojistiği çok
karmaşık olduğu için seçilen yöntem ile alternatif lojistik veya optimizasyon
67
yöntemlerinin etkisi test edilmelidir. Böylelikle, optimizasyon yöntemleri gerçek
terminal kontrol ve yönetim sistemlerine uygulanmadan önce simülasyon ortamında
test edilmektedir.
Taktiksel simülasyon, simülasyon sistemlerinin; terminalin operasyon sistemlerine
entegrasyonu anlamını taşımaktadır. Operasyondaki sapmalar operasyonu paralel
olarak simüle edebilecek ve eğer gerçek operasyonlarda karışıklık çıkarsa elleçleme
alternatifleri için tavsiye verilebilecektir. Operasyonla senkronize bir şekilde gerçek
operasyon verisi alınmalı ve analiz edilmelidir. Bu gereklilik nedeniyle taktiksel
simülasyon çok az veya kısmi bir şekilde konteyner terminallerinde kullanılmaktadır.
Simülasyon sonuçları, terminal planlayıcıları, operatörler ve yöneticiler için değerli
karar destek bilgisi sağlamaktadır. Böylelikle, çeşitli gruplar konteyner terminalleri
için simülasyon sistemlerinde çalışmışlardır. (Steenken, VoB, Stahlbock, 2004:3434)
Liu, Jula ve Ioannou (2002), çalışmalarında dört farklı otomatikleştirilmiş konteyner
terminali tasarlamış, analiz etmiş ve değerlendirmişlerdir. Konfigürasyon, ekipman
ve operasyon koşulları bakımından farklı terminal özellikleri tasarlamak için gelecek
talep senaryolarını kullanmışlardır. Her terminal sisteminin aynı operasyon
senaryosuna göre incelenmesi ve performansının değerlendirilmesi için mikroskobik
simülasyon modeli oluşturulmuş ve kullanılmıştır. Ayrıca, tasarladıkları her terminal
ile ilgili maliyetlerin değerlendirilmesi için bir maliyet modeli oluşturmuşlardır.
Sonuçlar otomasyonun konvansiyonel terminallerin performansını düşük bir
maliyetle önemli ölçüde arttırabileceğini göstermiştir.
Shabayek ve Yeung (2002),
çalışmalarında, Hong Kong’daki Kwai Chung
konteyner terminallerini simüle etmek için Witness yazılımını kullanan bir
simülasyon modeli geliştirmişlerdir. Konteyner terminallerinin gerçek operasyon
sistemlerinin tahmininde iyi sonuçlar elde etmişlerdir.
68
Hartmann (2004) konteyner terminal lojistiğinde rıhtım planlama yada vinç
çizelgeleme gibi optimizasyon problemlerinin çözümünde kullanılan algoritmalarda
test verisi olarak ve simülasyon modellerinde girdi olarak kullanılabilecek senaryolar
üreten bir yaklaşım üzerinde çalışmıştır. Senaryo
gemilerin, trenlerin ve
kamyonların gelişleri ile ilgili veriler ve yüklenen ve tahliye edilen konteynerlerle
ilgili bilgilerden oluşmaktadır. Pratikle ilişkisi yüksek gerçekçi senaryoların
üretilmesinde önemli olan parametrelerin belirlenmesine çalışmış ve bu parmetrelere
dayanarak senaryolar geliştiren bir algoritma geliştirmiştir.
Yun ve Choi (1999), çalışmalarında Pusan ve Kore’deki gerçek terminallerin
sadeşeştirilmiş hali olan daha basit bir terminal sistemini dikkate almışlardır.
Transfer vinçleri, gantry vinçler, treylerler ve saha traktörlerinden oluşan ekipmanlar,
rıhtım, konteyner sahası ve kapıdan oluşan konteyner terminal sisteminin analizi için
amaç odaklı
simülasyon dili
SIMPLE ++ yi kullanan bir simülasyon modeli
önermişlerdir. Bu simülasyon modeli ile sistemin performansını analiz etmişlerdir.
Vis ve Harika (2004) otomatik güdümlü taşıtlar (AGV) ve otomatik kaldırma
ekipman (ALV) kullanmanın bir geminin tahliye süresine etkilerini simülasyon
çalışmalarıyla araştırmışlardır. Daha doğru bir analiz için duyarlılık analizi
yapılmıştır. Sonuçlar terminal dizaynının ve rıhtım vinçlerinin teknik özelliklerinin,
optimal ekipman çeşidinin ve araç sayısının belirlenmesini etkilediğini göstermiştir.
69
BÖLÜM 4. UYGULAMA
Uygulama kapsamında Kumport limanı konteyner terminali incelenmiştir.
4.1. KUMPORT LİMANI
Türkiye’nin en büyük özel limanı olan Kumport, aynı zamanda da en büyük üçüncü
limanıdır. Kumport, başta İstanbul olmak üzere özellikle Kuzey Marmara ve
çevresine uzanan geniş bir bölgenin liman ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla
kurulmuş çok amaçlı modern bir limandır. Hizmete girdiği ilk günden itibaren
çağdaş ve yenilikçi düşünceyi benimsemiş, fiziki ve teknik kapasitesini devamlı
şekilde arttırarak tüm imkanları ile müşterilerine seçkin ve kaliteli bir hizmet
sunabilecek şekilde yapılanmıştır.
Kuzey Marmara’daki sanayi ve ticaret bölgelerinin çok yakınında yer alması
sebebiyle Kumport son derece stratejik bir konumdadır. ( 40o 58ı K ve 28o 41ı D).
İstanbul Boğazı’na 22 deniz mili, E-5 otoyoluna 5 km ve TEM otobanına 10 km
uzaklıkta olup, Atatürk Havalimanı ile arasında sadece 14 km’lik mesafe vardır.

2500 metre uzunluğunda rıhtımlar

500.000 TEU yıllık konteyner elleçleme kapasitesi

24 saat/365 gün gemi ve liman operasyonuna imkan verir.

340.000 m2 gümrüklü açık alan

6.700 m2 gümrüklü sundurma alanı

60.000 m2 gümrüksüz dış saha ( konteyner istifine tahsis edilmiş)

İhraç ve ithal konteynerler için CFS sahaları

LCL (parsiyel) ithal konteynerler için gümrüklü sundurma önünde CFS
sahası

Reefer konteynerler için özel sahalar

Aydınlatma ve reefer konteynerler için jeneratörler
70
Elleçlenebilir yükler ve hızları
Konteyner
Posta Başı Saatte 22-25 Hareket
Dökme Yük
Posta Başı Saatte 150 Ton
Karışık Yük
Ro-Ro
240 Tır Kapasiteli Terminal Hizmetleri
Çelik Yük
Tomruk
Muz ve Kakao
Eleçlenebilir Yük Kapasiteleri
Konteyner
500.000 TEU/Yıl
Dökme Yük
1.5 Milyon Ton/Yıl
Genel Kargo
1 Milyon Ton/Yıl
Çelik Yükleri
250.000 Ton/Yıl
Ro-Ro
10.000 Ton/Yıl
Yüklere Verilen Hizmetler
Yükleme, tahliye, terminal elleçleme, tartı, açık-kapalı sundurma ve konteynere
ilişkin tüm hizmetler(iç doldurma, tahliye, ufak tamirler, süpürme,yıkama gibi)
Gemiye Verilen Hizmetler
Barınma, tatlı su, telefon, küçük tamirler, katı ve sıvı atık alımı, römorkaj ve pilotaj
hizmetleri( resmi tarifeye göre indirimlidir.)
Gümrüklü Kapalı Ambar
(Geçici Depolama Yeri)
1. Kısım
4.000 m2
2. Kısım
2.100 m2
Toplam
Gümrüksüz Kapalı Ambar
Toplam Terminal Alanı
6.100 m2
550 m2
345.000 m2
71
Kumport Limanında konteynerler için uygulanan süreçler aşağıda incelenmektedir.
4.1.1. RIHTIM TAHSİSİ:
Şekil 14’de de görüldüğü gibi Kumport limanında toplam 12 yanaşma yeri vardır. İlk
üç yanaşma yeri başka bir firmaya kiralanmıştır ve başka bir firma tarafından
işletilmektedir. Dördüncü yanaşma yeri dökme yük gemileri için tahsis edilmektedir.
Diğer sekiz yanaşma yerinden iki tanesini de konteyner depolamak için kullanmakta
olup; sadece altı yanaşma yeri gemilere hizmet vermektedir. Öncelikle hangi geminin
hangi rıhtıma yada yanaşma yerine yanaşacağına karar verilirken ilk dikkat edilen
husus, limanın draft (su içindeki derinlik) kısıtları ve geminin draftıdır . Limana
gelen bir gemiye draftına uygun olan yanaşma yeri verilmektedir. O yüzden büyük
gemiler açığa alınmaktadır. Geminin draftının yanında, uzunluğu ve vinçlerinin
uzunluğu gibi diğer teknik kriterler de dikkate alınmaktadır.
Şekil 13 Kumport Limanı Rıhtım Krokisi
72
Limanın genel trafik durumuna göre geminin yapacağı hareket (yükleme/tahliye)
miktarı ve bu miktar ile orantılı olarak geminin limanda kalış süresine bağlı olarak
da bir planlama yapılmaktadır. Eğer gelen gemideki hareket sayısı fazla ise o gemiye
öncelik verilmektedir.
Rıhtım tahsisi yapılırken geminin limana varış süresi de önemlidir. Daha önceden
limana bildirilen varış zamanının sapması, o gemi için tahsis edilen yerin de
değişmesini zorunlu kılabilmektedir. Çünkü limana daha önce çağrı yapan başka bir
gemi olması durumunda, limanın önce gelen gemiye de hizmet vermesi
gerekmektedir.
Genelde bir gemi yaklaşık iki gün önce yanaşma zamanını ve yanaşma talebini
limana bildirmektedir. En son 12 saat önce de bunu netleştirmektedir. Limana
geldiğinde demirdeyken de yanaşma yeri tam olarak belirlenmektedir. O an limanda
mevcut bulunan gemilere, bu gemilerin yükleme tahliye durumlarına
göre
ve
beklenen diğer gemiler ve limandaki toplam trafik dikkate alınarak müsait olan
yanaşma yerleri açısından gemiye en uygun olanı tahsis edilmektedir.
4.1.2. YÜKLEMENİN PLANLANMASI
Yükleme planları çıkarılırken öncelikle gemi hattından gelen yükleme tahliye
listeleri dikkate alınmaktadır. Rıhtım alanı dar olduğundan gemilerin ambar
kapakları da rıhtımda yer kaplamaktadır. Bu nedenle yüklerin apronda beklememesi
için çaba sarfedilmektedir. Boşaltılan ithal konteynerler direk sahaya yollanmaktadır.
Genelde gemiler tahliyeyi bitirdikten sonra yüklemeye başlamatadırlar. Geminin
yükleme planına göre, uygun sırada sahadan alınan konteynerler rıhtıma
gönderilmektedir. Örneğin; Amerika hattı için tahliye bittikten sonra güvenlik
açısından bir müddet beklenmektedir. Son ihraç konteynerin de bilgileri netleştikten
ve Amerika’ya bildirildikten sonra yükleme başlamaktadır.
73
4.1.3. VİNÇ DAĞILIMI
Rıhtımdaki gemi sayısına, geminin istif durumuna, büyüklüğüne ve çalışabilirlik
durumuna göre vinç dağılımı yapılmaktadır. Limanda genelde her gemi için iki vinç
ile çalışılmaktadır. Ayrıca, acentelerle yapılan anlaşmalara göre çeşitli öncelikler de
verilmektedir. Örneğin, belli bir gemi hattı için liman saat başı belli bir sayıdaki
konteyneri
yükleme-tahliyeyi
gerçekleştirmeyi
taahhüt
ettiyse
bunu
gerçekleştirebilmek için de gerekli vinç sayısını değiştirebilmektedir.
4.1.4. DEPOLAMA
Kumportta konteyner depolama sahasında 4 adet lastik tekerlekli köprü kreyni ile
çalışılmaktadır. Şekil 15’de de görüldüğü gibi RTG1, RTG2, RTG3 ve RTG4 olarak
belirtilen çalışılan kreyne göre adlandırılan dört adet istif bloğu vardır. Bloklar yan
yana yedi sıra, arka arkaya 36 adet 20 TEU’luk ve üst üste beş sıra olarak dizilmiş
konteynerlerden oluşmaktadır. Dört bloğun iki tanesi ihraç konteynerleri için, iki
tanesi de ithal konteynerler için tahsis edilmiştir. Gemiden tahliye edilen ithal
konteynerler, kendilerine ayrılmış olan iki blok içerisinde iş yükünü dengelemek
üzere paylaşılmaktadır. Her bir blok içinde konteynerlerin nereye istifleneceği kararı
verilirken blokların istif durumuna göre boş alanlar içinde en yakın yere yerleşimine
dikkat edilmektedir. İhraç konteynerleri için de benzer durum söz konusudur.
Şekil 14 Kumport Limanının krokisi
74
Köprü kreynleri haricinde, lastik tekerlekli bomlu konteyner forkliftleri olan
stackerler kullanılmaktadır. Bu iş makinaları limanda yalnızca konteyner istifleyicisi
olarak kullanılmaktadır.
Stackerlerle de beş kata kadar istif yapılmaktadır. B’li
olarak gösterilen bloklar stackerlerle yapılan istif bloklarını göstermektedir. Tehlikeli
madde taşıyan konteynerler için ayrılan istif sahası A’lı olarak şekilde belirtilmiştir.
Boş konteynerler de kendi içlerinde bir arada, diğerlerinden ayrı olarak
istiflenmektedirler. R’li olarak belirtilen alanlar da boş konteynerler için tahsis
edilmektedir. CFS alanları da konteyner dolum ve boşaltım operasyonları için tahsis
edilmektedir. D ile gösterilen kısımlarda gümrük işlemleri başlamamış veya bitmiş
konteynerlerin istiflendiği gümrüksüz alanlardır.
4.1.5. TAŞIMALAR
Limanda yapılan taşımalar tek taraflı olmakta; yani gemiden tahliye edilen bir
konteyneri rıhtımdan depolama sahasına taşıyan araç rıhtıma boş dönmektedir.
Limanda ayrıca tekli çevrim türünde taşıtlar tek bir vinç için çalışırlar; yani tek bir
taşıt, birkaç vinç yada gemiye birden hizmet vermemektedir.
Yükleme ve tahliye operasyonlarının dışında dış saha aktarmaları , konteyner yük
istasyonları aktarmaları için de birkaç araç tahsis edilmektedir. Konteyner yük
istasyonu taşımaları için gidişler gündüz yapılmakta, gelirşler de işin bitişi ve
muayene işlemleri nedeniyle gece yapılmaktadır.
4.2. PROBLEM TANIMI VE ÇÖZÜM YAKLAŞIMI
Limanda mevcut olan altı yanaşma yeri için beklenen altı gemi olması ve her birinin
daha önceden belirtmiş olduğu yükleme- tahliye miktarlarına göre sahanın ilgili
konteynerler için tahsis edilmesi ve bu tahsisin gemi yanaşma yerleri ile depolama
blokları
arasındaki
taşıma
mesafesini
minimize
edecek
şekilde
yapılması
amaçlanmaktadır.
75
Bu çalışmada, hem limanın kullandığı mevcut sistem ve hem de önerilen sistem için
depolama sahasının boş olduğu kabulü altında hesaplamalar yapılmıştır. Ayrıca,
problemde her bir bloğun altı kısımdan oluştuğu kabul edilmiştir. Bununla birlikte,
konteynerlerin sahada yerleştirilmesi planlanırken beklenen geminin yanaşma yerinin
belli olduğu kabulü altında problem çözülmüştür.
Sahada toplam dört adet ana blok vardır. Bu blokların her biri altı kısma ayrılarak bu
kısımlara tahsis yapılması sağlanmıştır. Her bir kısım, bu çalışmada bir blok olarak
kabul edilmiştir. Toplam taşıma mesafesini minimum yapmak üzere tahsisin
gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Burada amaç toplam taşıma mesafesini azaltarak,
zaman ve maliyeti düşürmektir.
Bu modelde konteynerlerin tek ölçüsü olduğu farz edilir. İş yükleri de konteyner
sayısı cinsinden ölçülür. Yoğunluk için depolama kapasiteleri de konteyner sayısı
cinsinden ölçülür. Aslında farklı ölçülerde ve farklı çeşitlerde konteynerler vardır.
Ancak, metod bunlardan doğrudan etkilenmez.
Problem ulaştırma modeli uygulanarak MS Excel Solver ile çözülmüştür. Solver
programının seçenekleri
yineleme 100, duyarlılık 0.000001 , tolerans %5,
yakınsama 0.0001 olup; hesaplamalar doğrusal model varsayımı ve teğet olduğu
düşünülerek ileri türevlerle newton aralığında çözüm kabul edilmiştir.
4.2.1. NOTASYON
Bu model ulaştırma problemi olarak gösterilebilir.
dij
:j
gemisinin yanaşma yeri ile i depolama bloğu arasındaki mesafe
s
: gemi sayısı
Xij
: j gemisi ile i bloğu arasında taşınan konteyner miktarı
ci
: i. bloğun kapasitesi, 1 ≤ i ≤ B
B
: sahada bulunan blokların toplam sayısı
Nj
: j gemisine yüklenecek yada tahliye edilecek konteyner sayısı
76
4.2.2. MODELİN YAPISI
Bu ulaştırma modelinde iki çeşit düğüm vardır. Tedarik düğümleri gemileri ve
talep düğümleri de blokları temsil eder. Şekil 16'da görüldüğü gibi, her bir tedarik
düğümünü, j, herbir talep düğümü, i, ile birleştiren Xij konteyner akışlı ve dij
maliyet katsayılı bir oktur. (Zhang ve diğerleri, 2003:897)
Şekil 15 Ulaştırma Modeli
4.2.3. MODEL FORMÜLASYONU
Matematiksel olarak, ulaştırma modeli aşağıdaki gibi gösterilebilir.
Amaç fonksiyonu (1) taşıtların toplam taşıma mesafesini minimize etmeye çalışır.
Kısıt (2) her bir talep düğümünün kapasite kısıtını gösterirken; kısıt (3) her bir
tedarik düğümünün gemi yükleme-tahliye miktar kısıtını ifade eder.
Amaç Denklemi;
B
Min
S
∑∑ d
i =1 j =1
ij
X ij
(1)
77
Kısıtlar;
S
∑X
j =1
ij
≤ ci
(2)
ij
= Nj
(3)
B
∑X
i =1
X ij ≥ 0 ve tamsayı.
Problem, gemi gelmeden önce limandan talep edeceği toplam yükleme-tahliye
miktarları üzerinden hesaplama yapmaktadır. Gemi gelmeden önce ihraç
konteynerlerin sahaya yerleştirilmesi gerektiğinden öncelikle ihraç konteynerler için
atama yapılmakta, daha sonra ithal konteynerler için hesaplama aynı şekilde
yapılmaktadır. Ancak, ihraç konteynerlerine tahsis edilen bloklar bu hesaplamada
devre dışı bırakılmaktadır.
4.2.4. MODELİN UYGULANMASI
Modelde gemiler ile bloklar arasındaki yaklaşık taşıma mesafeleri dij olarak
tanımlanmış olup, Tablo 5’te metre birim ölçüsüyle gösterilmektedir. Kumport
limanında iki adet simetrik rıhtım vardır. Bir numaralı rıhtımdaki ilk iki yanaşma yeri
konteyner istiflemek için kullanılmaktadır. Dolayısıyla bir numaralı rıhtımda bu
modelde kullanılan 1 ve 2 numaralı gemilere hizmet verebilecek iki adet yanaşma
yeri bulunmaktadır. Bu yanaşma yerleri de birbirlerine paralel oldukları için bloklara
olan uzaklıkları eşit kabul edilmektedir. Diğer rıhtımda bulunan dört yanaşma yeriyle
birlikte toplam altı adet yanaşma yeri mevcuttur. Her bir gemi kendisine tahsis
edilmesi planlanan yanaşma yerinin numarası ile belirtilmektedir. 3 ve 4 numaralı
yanaşma yerleri ile 5 ve 6 numaralı yanaşma yerleri birbirlerine paralel oldukları için
bloklara olan uzaklıkları eşit kabul edilmektedir.
78
Tablo 5. Gemiler ile bloklar arasındaki taşıma mesafeleri
Bloklar 1. Gemi
2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
1
463
463
517
517
703
703
2
511
511
469
469
655
655
3
559
559
421
421
607
607
4
607
607
373
373
559
559
5
655
655
325
325
511
511
6
703
703
277
277
463
463
7
463
463
517
517
703
703
8
511
511
469
469
655
655
9
559
559
421
421
607
607
10
607
607
373
373
559
559
11
655
655
325
325
511
511
12
703
703
277
277
463
463
13
383
383
437
437
623
623
14
431
431
389
389
575
575
15
479
479
341
341
527
527
16
527
527
293
293
479
479
17
575
575
245
245
431
431
18
623
623
197
197
383
383
19
383
383
437
437
623
623
20
431
431
389
389
575
575
21
479
479
341
341
527
527
22
527
527
293
293
479
479
23
575
575
245
245
431
431
24
623
623
197
197
383
383
Her bir geminin limana gelmeden önce limana vermiş olduğu yükleme-tahliye
listelerine göre, terminalin her bir gemide yapacağı yükleme ve tahliye hareketleri
sayısı Tablo 6’da gösterilmektedir. Gemiden boşaltılacak ve gemiye yüklenecek olan
konteyner sayısı aynı zamanda konteyner terminali stok sahasındaki bloklarda
istiflenecek konteyner sayısını vermektedir.
79
Tablo 6. Her bir geminin ithal ve ihraç konteyner sayısı
Nj
1. Gemi 2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
İhraç konteyner sayısı
86
450
53
200
170
165
İthal konteyner sayısı
117
350
30
140
190
227
Toplam 24 adet olan blokların her birinin depolama kapasitesi 210 adettir.
Uygulamanın ilk aşamasında ihraç konteynerleri için toplam taşıma mesafesini
minimum yapacak olan çözüme; Ulaştırma modelinde yukarıda belirtilen verilerin
girilmesi ve MS Excel Solver Programının çalıştırılması neticesinde ulaşılmakta
olup, Tablo 7’de gösterilmektedir.
Tablo 7. İhraç konteynerler için belirlenen çözüm
Bloklar
1. Gemi
2. Gemi
3. Gemi 4. Gemi 5. Gemi 6. Gemi
Kapasite
1
0
0
0
0
0
0
0
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
0
0
0
0
210
7
0
0
0
0
0
0
0
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
0
0
210
13
0
210
0
0
0
0
210
210
14
0
116
0
0
0
0
116
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
0
0
0
0
0
210
18
0
0
0
0
170
40
210
210
19
86
124
0
0
0
0
210
210
20
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
0
0
210
80
23
0
0
0
168
0
0
168
210
24
0
0
53
32
0
125
210
210
86
450
53
200
170
165
86
450
53
200
170
165
Talep
Tablo 7, toplam taşıma mesafesini minimum yapacak şekilde her bir gemiye
yüklenecek
konteynerlerin
sahada
hangi
bloklarda
bulunması
gerektiğini
göstermektedir. Önerilen modelin bulduğu amaç değeri (Zmin) 397066 metre’dir.
Limanın mevcut çalışma sisteminde ise ithal ve ihraç konteynerler farklı bloklarda
istiflenmektedirler. 1-12 blokları ihraç konteynerlerine ; 13-24 blokları ithal
konteynerlere tahsis edilmektedir. Bunun amacı operasyonlarda ihraç ve ithal
konteynerlerin birbirine karışmasını önlemektir. Ayrıca, stok sahasındaki vinçlerin iş
yükünün de dengelenmesi için her bir gemiye ait toplam konteyner sayısı vinçler
arasında paylaştırılmaktadır. Limanın bu gemilerdeki ihraç konteynerleri için
hazırladığı yerleşim planı Tablo 8’de verilmektedir.
Tablo 8. Limanın ihraç konteynerler için yerleşim planı
Konteyner Sayısı
Bloklar Konteyner Sayısı
Bloklar
1. Gemi
36
1
50
7
2. Gemi
210/30
2/3
210
8
3. Gemi
38
9
15
4
4. Gemi
100
10
100
5
5. Gemi
80
11
90
6
6. Gemi
85
12
80
6
Limanın kendi planladığı yerleşime göre yapılacak olan toplam taşıma mesafesi
Tablo9’da gösterildiği gibi taşınan konteyner sayısı ile taşıma mesafeleri çarpılıp bu
çarpımların toplanmasıyla bulunmuştur. Bu durumda yapılacak olan toplam taşıma
mesafesi 521.546 metredir.
81
Tablo 9. Mevcut sistemin ihraç konteynerleri için toplam taşıma mesafeleri
Xij
dij
Xij*dij
36
463
16668
50
463
23150
210
511
107310
210
511
107310
30
559
16770
38
421
15998
15
373
5595
100
373
37300
100
325
32500
80
511
40880
90
463
41670
165
463
76395
Toplam=
521546
Modelde ihraç konteynerler için uygulanan çözüm, ithal konteynerler için bir farkla
tekrarlanmaktadır. Gemilerin limana varmasından önce o gemiye yüklenecek olan
ihraç
konteynerler,
terminale
gelip
sahaya
yerleştirilmeye
başlanmaktadır.
Dolayısıyla öncelikle gelen ihraç konteynerler için sahada yer tahsis edilmektedir. Bu
tahsis sonucunda ihraç konteynerlerin yerleştirildiği bloklara ithal konteynerlerin de
yerleştirilmemesi amaçlanmaktadır. Solver programında atama yapılmasını önlemek
üzere, tablodaki tüm hücreler değişken olarak kaldığı halde, ihraç konteynerlerin
bulunduğu bloklar değişken hücreler dışında bırakılmaktadır.
Tablo 10, toplam taşıma mesafesini minimum yapacak şekilde her bir gemiden
boşaltılacak ithal konteynerlerin sahada hangi bloklara yerleştirilmesi gerektiğini
82
Tablo 10. İthal konteynerler için belirlenen çözüm
Bloklar
1. Gemi 2. Gemi 3. Gemi 4. Gemi 5. Gemi 6. Gemi
Kapasite
1
0
210
0
0
0
0
210
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
20
190
0
210
210
7
70
140
0
0
0
0
210
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
30
120
0
60
210
210
15
47
0
0
0
0
0
47
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
167
167
210
117
350
30
140
190
227
117
350
30
140
190
227
Talep
Zmin=
459806
Limanın bu gemiler için hazırladığı yerleşim planı ithal konteynerler için Tablo
11’de verilmektedir.
Tablo 11. Limanın ithal konteynerler için yerleşim planı
Konteyner
Konteyner
Bloklar
Sayısı
Bloklar
Sayısı
1. Gemi
75
13
42
19
2. Gemi
140
14
210
20
3. Gemi
30
15
4. Gemi
70
21
70
16
83
5. Gemi
70
22
120
17
6. Gemi
90
23
137
18
Limanın kendi planladığı yerleşime göre yapılacak olan toplam taşıma mesafesi
Tablo12’de gösterildiği gibi taşınan konteyner sayısı ile taşıma mesafeleri çarpılıp bu
çarpımların toplanmasıyla bulunmuştur. Bu durumda yapılacak olan toplam taşıma
mesafesi 426.782 metredir.
Tablo 12 Mevcut sistemin ithal konteynerler için toplam taşıma mesafeleri
Xij
dij
Xij*dij
75
383
28725
42
383
16086
140
431
60340
210
431
90510
30
341
10230
70
341
23870
70
293
20510
70
479
33530
120
431
51720
90
431
38790
137
383
52471
Toplam
426782
Limandan alınan farklı günlere ait veriler kullanılarak yukarıda açıklanan işlemler
her bir gün için aynı şekilde tekrarlanarak modelin sonuçları ile mevcut sistem
birden fazla durum için kıyaslanmıştır. Limanın kendi yerleşim mesafeleri aynı
şekilde hesaplandığı için sonuçlar tablosunda gösterilmiştir.
İkinci durum için her bir geminin limana gelmeden önce limana vermiş olduğu
yükleme-tahliye listelerine göre, terminalin her bir gemide yapacağı yükleme ve
tahliye hareketleri sayısı Tablo 13’de gösterilmektedir.
84
Tablo 13. 2.Durum için her bir geminin ithal ve ihraç konteyner sayısı
Nj
1. Gemi 2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
210
360
118
232
155
97
243
350
160
79
50
189
yüklenecek
konteynerlerin
sahada
hangi
bloklarda
bulunması
gerektiğini
85
Tablo 14. 2. Durum İhraç Konteynerler İçin Belirlenen Çözüm
2. Gün İhraç Konteynerler İçin Belirlenen Çözüm
Bloklar 1. Gemi 2. Gemi 3. Gemi 4. Gemi 5. Gemi 6. Gemi
Kapasite
1
0
0
0
0
0
0
0
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
0
0
0
0
210
7
0
0
0
0
0
0
0
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
0
0
210
13
210
0
0
0
0
0
210
210
14
0
150
0
0
0
0
150
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
0
0
63
97
160
210
18
0
0
118
0
92
0
210
210
19
0
210
0
0
0
0
210
210
20
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
0
0
210
23
0
0
0
22
0
0
22
210
24
0
0
0
210
0
0
210
210
210
360
118
232
155
97
210
360
118
232
155
97
Talep
Zmin=
399712
86
Tablo 15 2.Durum İthal Konteynerler İçin Belirlenen Çözüm
1
210
0
0
0
0
0 210 210
2
0
0
0
0
0
0
0 210
3
0
0
0
0
0
0
0 210
4
0
0
0
0
0
0
0 210
5
0
0
0
0
0
0
0 210
6
0
0
81
79
50
0 210 210
7
33
140
0
0
0
0 173 210
8
0
0
0
0
0
0
0 210
9
0
0
0
0
0
0
0 210
10
0
0
0
0
0
0
0 210
11
0
0
0
0
0
0
0 210
12
0
0
79
0
0
15
0
0
0
0
0
0
0 210
16
0
0
0
0
0
0
0 210
20
0
210
0
0
0
0 210 210
21
0
0
0
0
0
0
0 210
22
0
0
0
0
0
58
58 210
243
350
160
79
50
189
243
350
160
79
50
189
Zmin=
131 210 210
445627
Üçüncü durum için her bir geminin limana gelmeden önce limana vermiş olduğu
tahliye hareketleri sayısı Tablo 16’da gösterilmektedir.
Tablo 16 3.Durum için her bir geminin ithal ve ihraç konteyner sayısı
87
Nj
1. Gemi 2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
212
314
165
250
175
124
175
310
186
241
92
90
yüklenecek
konteynerlerin
sahada
hangi
bloklarda
bulunması
gerektiğini
Kapasite
1
0
0
0
0
0
0
0
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
0
0
0
0
210
7
0
0
0
0
0
0
0
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
0
0
210
13
0
210
0
0
0
0 210
210
14
2
104
0
0
0
0 106
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
0
121
89
0 210
210
18
0
0
165
45
0
0 210
210
19
210
0
0
0
0
0 210
210
20
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
0
0
210
23
0
0
0
84
0
0
84
210
24
0
0
0
0
86
124 210
210
88
Talep
Zmin=
212
314
165
250
175
124
212
314
165
250
175
124
416930
2.
Bloklar 1. Gemi
3.
4.
5.
6.
Kapasite
Gemi Gemi Gemi Gemi Gemi
1
110
100
0
0
0
0
210
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
186
24
0
0
210
210
7
65
0
0
0
0
0
65
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
210
0
0
210
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
20
0
210
0
0
0
0
210
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
7
92
90
189
210
175
310
186
241
92
90
175
310
186
241
92
90
Talep
Zmin=
423404
89
Dördüncü durum için her bir geminin limana gelmeden önce limana vermiş olduğu
tahliye hareketleri sayısı Tablo 19’da gösterilmektedir.
Nj
1. Gemi 2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
225
350
100
250
130
95
230
325
156
98
69
162
yüklenecek
konteynerlerin
sahada
hangi
bloklarda
bulunması
gerektiğini
Kapasite
1
0
0
0
0
0
0
0
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
0
0
0
0
210
7
0
0
0
0
0
0
0
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
0
0
210
13
70
140
0
0
0
0
210
210
14
155
0
0
0
0
0
155
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
0
0
0
0
0
210
18
0
0
100
110
0
0
210
210
19
0
210
0
0
0
0
210
210
20
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
90
22
0
0
0
0
0
0
0
210
23
0
0
0
0
130
25
155
210
24
0
0
0
140
0
70
210
210
225
350
100
250
130
95
225
350
100
250
130
95
Talep
Zmin=
390230
1.
Bloklar
Talep
Gemi
2. Gemi 3. Gemi 4. Gemi 5. Gemi 6. Gemi
Kapasite
1
0
210
0
0
0
0
210
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
44
0
69
97
210
210
7
20
115
0
0
0
0
135
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
65
65
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
112
98
0
0
210
210
20
210
0
0
0
0
0
210
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
0
0
210
230
325
156
98
69
162
230
325
156
98
69
162
91
Zmin=
420836
Beşinci durum için her bir geminin limana gelmeden önce limana vermiş olduğu
tahliye hareketleri sayısı Tablo 22’de gösterilmektedir.
Nj
1. Gemi 2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
200
342
150
245
145
118
179
300
160
111
80
170
yüklenecek
konteynerlerin
sahada
hangi
bloklarda
bulunması
gerektiğini
Bloklar
1. Gemi 2. Gemi 3. Gemi 4. Gemi 5. Gemi 6. Gemi
Kapasite
1
0
0
0
0
0
0
0
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
0
0
0
0
210
7
0
0
0
0
0
0
0
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
0
0
210
13
0
210
0
0
0
0
210
210
14
0
59
0
0
0
0
59
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
0
0
0
0
0
210
92
18
0
0
0
0
80
130
210
210
19
179
31
0
0
0
0
210
210
20
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
0
0
210
23
0
0
101
0
0
0
101
210
24
0
0
59
111
0
40
210
210
179
300
160
111
80
170
179
300
160
111
80
170
Talep
Zmin=
340274
Bloklar
1. Gemi
2. Gemi
3. Gemi
4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
Kapasite
1
0
210
0
0
0
0
210
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
57
153
0
0
210
210
7
0
122
0
0
0
0
122
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
93
0
117
0
210
210
14
200
10
0
0
0
0
210
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
28
0
28
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
93
22
Talep
Zmin=
0
0
0
92
0
118
200
342
150
245
145
118
200
342
150
245
145
118
210
210
479218
İncelenen her bir gün için model ile elde edilen sonuçlar ve mevcut sistemin taşıma
miktarları Tablo 25’de gösterilmektedir.
Tablo 25 Sonuçların Karşılaştırılması
Mevcut
Günler
Toplam
Mevcut
Mevcut
Sistem
Model
Sistem
Model
Sistem
İhracat
İhracat
İthalat
İthalat
ModelToplam Toplam
1
397066
521546
459806
426782
856872
948328
10%
2
399712
539370
445627
427089
845339
966459
13%
3
416930
563152
423404
431116
840334
994268
15%
4
390230
522670
420836
410788
811066
933458
13%
5
340274
468130
479218
476946
819492
945076
13%
1944212 2614868 2228891 2172721
4173103 4787589
94
SONUÇ VE ÖNERİLER
Bu çalışmada, konteyner terminali stok sahasındaki depolama alanı tahsis
problemi üzerinde çalışılmıştır. Bu problem rıhtım vinçleri, saha vinçleri
depolama alanı ve liman içi taşıma araçları da dahil olmak üzere terminal
operasyonundaki
tüm
kaynaklarla
ilgilidir.
Terminal
stok
sahasının
optimizasyonu, stok kapasitesinin arttırılması, bloklarda çalışan vinçlerin
verimsiz
hareketlerinin
azaltılması
gibi
çeşitli
amaçlar
belirlenerek
yapılabilmektedir. Bu çalışmada ise konteyner terminali stok sahasının
optimizasyonu, terminaldeki taşıtların konteynerleri gemilerle bloklar arasındaki
taşıma mesafelerini minimize edecek şekilde yerleşim planlarının belirlenmesi ile
sağlanmıştır.
Önerilen modelde iki aşamalı bir çözüm yaklaşımı uygulanmıştır. İlk aşamada
sahadaki blokların ihraç konteynerlere tahsisi yapılmıştır. İkinci aşamada ise
blokların ithal konteynerlere tahsisi yapılmıştır. Limandan alınan beş güne ait
verilerin her biri için ayrı ayrı hesaplamalar yapılarak çözüm yinelenmiştir.
Önerilen modeldeki tahsis planına göre bu beş gün içinde hem ithal hem de ihraç
konteynerler için toplam taşıma mesafesi 4.173.103 metre olarak hesaplanmıştır.
Limanın mevcut yerleşim planına göre ise toplam taşıma mesafesi 4.787.589
metredir. Önerilen model, toplam taşıma mesafesinin 614.486 metre azalmasını
sağlamıştır. Önerilen model
toplam taşıma mesafesini %12,8 oranında
azaltmıştır.
Bu çalışmada incelenen terminalin operasyonel kararları ilgili departmanların
yöneticilerin tecrübelerine dayanarak verilmektedir. Oysa dünyada, konteyner
trafiğinin yüksek olduğu limanlarda, süreçlerin sadece operasyon uzmanlarının
kararları
ile
yönetilmesi
mümkün
değildir.
Özellikle
büyük
konteyner
terminallerinin lojistiği çok karmaşık düzeylere ulaşmıştır. Bu nedenle,
terminallerin daha fazla gelişmesi, ancak süreçlerin bilimsel metodlarla planlanıp
uygulanmasıyla sağlanmaktadır. Dünyada, konteyner terminallerine uygulanan
bilimsel çalışmalar artmakta olup, bu tez çalışmasında da söz konusu yöntemler
95
hakkında kısaca bilgi verilmiştir. Uygulama terminali için öncelikle her bir
operasyonla ilgili iş analizlerinin yapılması ve bu analizler doğrultusunda uygun
yöntemler belirlenerek karar destek sistemlerinin geliştirilmesi önerilmektedir.
Konteyner terminal işletmeciliği, yüksek sermaye ve teknoloji gerektirmektedir.
Terminalde kullanılan elleçleme ekipmanı yüksek maliyetlidir. Bu nedenle her bir
kaynağın verimli kullanılabilmesi için iş yükünün eşit dağıtılmasına dikkat
edilmelidir.
Liman içindeki taşımaların tekli çevrim türü yerine ikili çevrim türünde yapılması
araçların boş taşıma mesafelerini azaltacaktır. Ayrıca rotalama yapılması, araçların
gereksiz hareketlerini engellemek ve tüm filonun verimli kullanımı açısından önem
taşımaktadır.
Stok sahasındaki bloklarda ithal ve ihraç konteynerlerin bir arada istiflenmesi;
operasyonel açıdan kontrolü zor olduğu halde, alanın daha verimli kullanılması
açısından fayda sağlayacağı düşünülmektedir.
Bloklardaki vinçlerin verimsiz hareketlerini önlemek amacıyla geminin yükleme
listesine uygun şekilde sahadaki istif planının belirlenmesi önerilmektedir. İstifleme
kriteri ile geminin yükleme kriterinin örtüşmesi; yeniden düzenleme hareketleri
miktarının azalmasını sağlayacaktır.
Limanlar 24 saat 365 gün hizmet vermektedir. Verilen hizmetin kesintisiz sürmesi ve
operasyonların bir biri ardına devam etmesi gerçek zamanlı optimizasyon ve kararlar
gerektirmektedir. Bu nedenle seçilecek olan yöntemlerin bunu sağlamasına dikkat
edilmelidir.
Gerçek sisteme uygulanmadan önce farklı lojistik yaklaşımların, karar kurallarının ve
optimizasyon
algoritmalarının
simülasyon
programlarıyla
değerlendirilmesi
önerilmektedir. Böylece, mevcut sistem üzerinde sistemi iyileştirmek amacıyla
yapılacak değişiklik denemelerinin terminaldeki olası sonuçları görülebilecektir.
96
KAYNAKÇA
Akten, Necmettin,
M. Ali Albayrak
Altınçubuk, Fikret
: Deniz Taşımacılığı Kılavuzu, Ekin Matbaası, İstanbul,
1988
: Liman İdare Ve İşletmesi, Deniz Ticaret Odası Yayını,
2.baskı, İstanbul, 2000
Arpacıoğlu, Dursun
: “Haydarpaşa
Limanında
Liman
Gerisi
Destekli
Konteyner Terminal İşletimi”, Yüksek Lisans Tezi, İ.Ü.
Sosyal Bilimler Enstitüsü, 1995
Bish, Ebru K.
: “A multiple-crane-constrained scheduling problem in
container terminal”, European Journal Of Operational
Research, No: 144, 2003, ss. 83-107
Bish, Ebru K., v.d
: “Analysis of a new vehicle scheduling and location
problem”, Naval Research Logistics, No: 48, 2001, ss.
363-385.
Böse, Jurgen, v.d.
: “Vehicle Dispatching at seaport container terminals
using evaluationary algorithms”, Proceedings of 33.
Hawaii International Conference on System Sciences,
2000.
Branch, E. Alan
: Elements Of Port Operation And Management, New
York, Chapman And Hall Lth, 1986
Bruzzone, A.
: “Simulation and genetic algorithms for ship planning and
Signorille, R.
shipyard layout”, Simulation, No: 71 (2), 1998, ss.74-83
Castilho, B.D.
: “Handling strategies for import containers at marine
C.F. Daganzo
terminals”, Transportation Research, No: 27 (2), 1998,
ss. 151-166
97
Chadwin, L.Mark,
James Pope
: Ocean Container Transportation: An Operational
Perpective, New York, Taylor And Francis Inc., 1990
Wayne Talley
Çancı, Metin
Murat Erdal
Çancı, Metin
Murat Erdal
: “Lojistik Yönetimi”, Freight Forwarder El Kitabı 1,
İstanbul, Erler Matbaacılık, 2003, UTİKAD, 2003
: Taşımacılık Yönetimi, Freight Forwarder El Kitabı 1,
İstanbul, Erler Matbaacılık, 2003, UTİKAD, 2003
Çevrimiçi
: http://www.ilscargo.com.br/contai.html, 30 Mayıs 2005.
Daganzo, Carlos F.
: “The crane scheduling problem”, Transportation
Research Part B, No: 23, 1989, ss. 159-175.
Deniz Ticaret
: “2003 Yılı Sektör Raporu”, İstanbul, 2004
Odası
Dubrovsky, Opher,
: “A genetic algorithm with a compact solution encoding
Gregory Levitin,
for the containership stowage problem”, Journal of
Michael Penn
Heuristics, No: 8, 2002, ss. 585-599.
Gambardella L., v.d.
: “An optimization methodology for intermodal terminal
management”, Journal of Intelligent Manufacturing,
No: 12, 2001, ss. 521-534.
Gambardella, L. Maria,
: “Simulation and planning of a intermodal container
Andrea E. Rizzoli,
terminal”,(Çevrimiçi) http://www.idsia.ch/~luca/tr-idsia-
Marco Zaffalon
41-98.pdf , 15 Aralık 2004.
Guan, Yongpei,
Raymond K. Cheung
: “The berth allocation problem: Models and solution
methods”, OR Spectrum, No: 26, 2004, ss. 75-92
98
Hartmann, Sönke
: “Generating scenarios for simulation and optimization of
container terminal logistics”, OR Spectrum, No: 26,
2004, ss. 171-192.
Hennesey, Lawrence E.
: “ Enhancing Container Terminal Performance: A Multi
Agent Systems Approach”, Phd Thesis, Blekinge
Institute of Technology,
Karlshamn, Sweden, 2004
(çevrimiçi)http://www.ipd.bth.se/lhe/Lic.pdf, 12 Aralık
Imai, Akio,
: “Bert allocation with service priority”, Transportation
Etsuko Nishimura,
Research Part B: Methodological, No: 37, 2003, ss.
Stratos Papadimitriou
437-457
Imai, Akio,
: “Efficient planning of berth allocation for container
Ken’Ichiro Nagaiwa,
terminals
Chan W. Tat
Transportation, No: 31, 1997, ss. 75-94.
Imai, Akio,
in
Asia”,
Journal
of
Advanced
: “The dynamic berth allocation problem for a container
Etsuko Nishimura,
port”, Transportation Research Part B, No: 35, 2001,
ss. 401-417.
Imai, Akio, v.d.
: “The dynamic berth allocation problem for a container
port”, Transportation Research Part B, No: 35 (4),
2001, 401-417
Johnson, James C.
Donald F Wood
Kim, Hwan Kap,
Kang Tae Park
: “Contemprary Logistics”, USA, Prentice Hall, 6. bs.,
1996
: “A note on a dynamic space- allocation method for
outbound
containers”,
European
Journal
Of
Operational Research, No: 148, 2003, ss. 92-101
Kim, Hwan Kap,
Kyung Chan Moon
: “Berth
scheduling
by
simulated
annealing”,
Transportation Research Part B, No: 37, 2003, ss.
541-560.
99
Kim, Hwan Kap,
: “Deriving decision rules to locate export containers in
Young Man Park,
container yards”, European Journal Of Operational
Kwang-Ryul Ryu
Research, No:124, 2000, ss. 89-101
Kim, Hwan Kap,
: “Evaluation of the number of rehandles in container
yards”, Computers& Industrial Engineering, vol. 32,
1997, 701-711
Kim, Hwan Kap,
J.W. Bae
: “Re-marshaling export containers in port container
terminals ”, Computers& Industrial Engineering, No:
35 (3-4), 1998, s.655-658
Kim, Hwan Kap,
Young Ki Kim
: “Routing straddle carriers for the loading operation of
containers
using
a
beam
search
algorithm”,
Computers& Industrial Engineering, No:36, 1999, ss.
109-136.
Kim, Hwan Kap,
Hong Bae Kim
: “Segregating space allocation models for container
inventories in port container terminals”, Int. J.
Production Economics, No: 39, 1999, ss. 415-423
Kim, Hwan Kap,
: “Squencing delivery and receiving operations for yard
Keung Mo Lee,
cranes in port container terminals”, International
Hark Hwang
Journal Production Economics, No: 84, 2003, ss. 283-
292.
Kim, Hwan Kap,
Hong Bae Kim
: “The optimal determination of the space requirement and
the number of transfer cranes for import containers
containers in port container terminals ”, Computers&
Industrial Engineering, No: 35 (3-4), 1998, 427- 430
Kim, Hwan Kap,
Hong Bae Kim
: “The optimal sizing of the storage space and handling
facilities
for
import
containers”,
Transportation
Research Part B, No: 36, 2002, ss. 821-835.
100
Kim, Young Ki,
: “A routing algorithm for a single straddle carrier to load
Kap Hwan Kim
export containers onto containership”, International
Journal of Production Economics, No: 59, 1999, ss.
459- 433.
Kim, Young Ki,
: “A routing algorithm for a single transfer crane to load
Kap Hwan Kim
export containers onto containership”, Computers&
Industrial Engineering, No: 33, 1997, ss. 673-676.
Kim, Young Ki,
: “Heuristic algorithms for routing yard-side equipment
Kap Hwan Kim
for minimizing loading times in container terminals”,
Naval Research Logistics, No: 50, 2003, ss. 498-514
Legato, Pasquale,
Rina M. Mazza
Liu, Chin-L,
: “Berth planning and resources optimisation at a
container terminal via discrete event simulation”,
: “Design, Simulation, and evaluation of automated
H. Jula,
container terminals”, IEEE Transactions on Intelligent
P.A. Ioannou
Transportation Systems, No: 3, 2002, ss.12-26.
Lui, Eric
Hui Ying
: Computerized
Container
Terminal
UNCTAD Monograph On Port
Management,
Management, No:10,
1993
Murty, G. Katta,
: “A decision support system for operations in a container
Liu Jiyin,
terminal”, Decision Support Systems, No: 39, 2005, ss.
Wan Yat-wah,
309-332.
Narasimhan,
“Analysis and algorithms for the transtainer routing
Ananthapadmanabhan,
problem in container port operations”, Transportation
Udatta Palekar
Sciences, No: 36, 2002, ss. 63-78.
Nishimura, Etsuko,
: “Berth allocation planning in the public berth system by
Akio Imai,
genetic algorithms”, European Journal of Operational
Research, No: 131, 2001, ss. 282-292.
101
Öztek, M. Yaman
: İşletmeciler İçin Deniz Taşımacılığı El Kitabı, y.y.,
t.y.
Park, Young-Man,
Kap Hwan Kim
Preston, Peter,
Kozan, Erhan
: “A scheduling method for Berth and Quay cranes”, OR
Spectrum, No: 25, 2003, ss.1-23.
: “ An aproach to determine storage locations of
containers
at
seaport
terminals”,
Computers&
Operations Research, vol.28, 2001, 983-995
Powell, Warren B.,
“Real-Time optimization of containers and flatcars for
Tassio A. Carvalho
intermodal
Research
Operations”,
Statistics
Technical
and
Operations
Report,
1998,
(çevrimiçi)http://www.castlelab.princeton.edu/Papers/fla
twbp.pdf.
Sculli, D., Hui C.F.
: “Three Dimensional stacking of containers”, Omega,
No: 16, 1988, ss.585-594.
Shabayek, A. A.,
W.W. Yeung
: “A simulation model for the Kwai Chung container
terminals in Hong Kong”, European Journal of
Operational Research, No: 140, 2002, ss. 1-11.
Steenken, Dirk
: “Optimised vehicle routing at a seaport container
terminal”, ORbit, No:4, ss. 8-14
Steenken, Dirk,
: “ Container terminal operation and operations research –
Voβ, Stefan
a classification and literature review”, OR Spectrum,
Stahlbock, Robert
No: 26, 2004, ss. 3-49
T.C. Denizcilik
: “21. Yüzyıla Girerken Denizciliğimiz”, Ankara, 1997
Müsteşarlığı
102
Takel, R., E.
: Planning Land Use In Port Areas: Getting the Most Out
Of Port Infrastructure, UNCTAD Monograph On Port
Management, No:2, 1983.
Taleb-Ibrahimi,
: “Storage
space
vs.
handling
work
in
container
B.D. Castilho,
terminals”, Transportation Research Part B, No: 27
C.F. Daganzo,
,1993 , ss.13-32.
Thomas, Brian
Keitch Roach,
Thonemann, U.W.
M.L Brandeau
: Operating and Maintenance Features of Container
Handling Systems, UNCTAD/Ship/622, 1988.
: “Optimal storage assignment policies for automated
storage and retrieval systems with stocastic demands”,
Management Science, No: 44 (1), 1998, s. 142-148
Vis, F.A. Iris,
Rene de Koster
: “Transhipment of containers at a container terminal: An
overview”,
European
Journal
Of
Operational
Research, No:147, 2003, ss.1-16
Vis, Iris F.,
Ismael Harika
: “A comparison of vehicle types at an automated
container terminal”, OR Spectrum, No: 26, 2004, ss.
117-143.
Watanabe, Itsuro
: Container
Terminal
Planning-
a
Theoretical
Approach, World Cargo News press, 2004
Wilson, L.D,
P.A. Roach
: “Container stowage planning: a methodology for
generating
computerised
solutions”,
Journal
of
Operational Research Society, No: 51, 2000, ss. 1248-
1255.
103
Wilson, L.D,
P.A. Roach
: “Principles of combinatorial optimization applied to
container-ship
stowage
planning”,
Journal
of
Heuristics, No: 5, 1999, ss. 403-418.
Yercan, Funda
: Liman İşletmeciliği ve Yönetimi, Mersin Deniz Ticaret
Odası Yayını,1996
Yun, Won Young,
Yong Seok Choi
: “A simulation model for container terminal operation
analysis
using
an
object
oriented
approach”,
International Journal of Production Economics, No:
59, 1999, ss. 221-230.
Zhang, Chuqian, v.d.
: “Dynamic crane deployment in container storage yards”,
Transportation Research Part B, vol. 36 (6), 2002,
s.537-555
Zhang, Chuqian, v.d.
: “Storage space allocation in container terminals”,
Transportation Research Part B, No: 37, 2003, ss.
883-903
104
EKLER
EK 1 İhraç Konteynerler için Çözüm
Kapasite
1
0
0
0
0
0
0
0
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
0
0
0
0
210
7
0
0
0
0
0
0
0
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
0
0
0
0
0
210
13
0
210
0
0
0
0 210
210
14
0
116
0
0
0
0 116
210
15
0
0
0
0
0
0
0
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
17
0
0
0
0
0
0
0
210
18
0
0
0
32
13
165 210
210
19
86
124
0
0
0
0 210
210
20
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
0
0
210
23
0
0
0
168
0
0 168
210
24
0
0
53
0
157
0 210
210
86
450
53
200
170
165
86
450
53
200
170
165
Talep
Zmin=
397066
105
106
EK 2 İthal Konteynerler için Çözüm
Bloklar
Talep
Zmin=
1. Gemi
2. Gemi
3. Gemi 4. Gemi
5. Gemi
6. Gemi
Kapasite
1
0
210
0
0
0
0
210
210
2
0
0
0
0
0
0
0
210
3
0
0
0
0
0
0
0
210
4
0
0
0
0
0
0
0
210
5
0
0
0
0
0
0
0
210
6
0
0
0
20
190
0
210
210
7
70
140
0
0
0
0
210
210
8
0
0
0
0
0
0
0
210
9
0
0
0
0
0
0
0
210
10
0
0
0
0
0
0
0
210
11
0
0
0
0
0
0
0
210
12
0
0
30
120
0
60
210
210
15
47
0
0
0
0
0
47
210
16
0
0
0
0
0
0
0
210
21
0
0
0
0
0
0
0
210
22
0
0
0
0
0
167
167
210
117
350
30
140
190
227
117
350
30
140
190
227
459806
107