Container terminal emissions: a simulation based approach to reducing CO2 footprint - Λάμπρου, Αλέξανδρος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών, 2018)
Οι τερματικοί εμπορευματοκιβωτίων παγκοσμίως τείνουν στην υιοθέτηση πρακτικών που αποσκοπούν στη δραστική μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος για «πράσινους» λιμένες, ο κατάλληλος σχεδιασμός των τερματικών και η αποδοτική χρήση του διαθέσιμου εξοπλισμού είναι καθοριστικής σημασίας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία προτείνεται μια μέθοδος αντιμετώπισης του προβλήματος ανακατανομής και ανάκτησης εμπορευματοκιβωτίων. Αφού εξετάστηκαν διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν το πρόβλημα, αναπτύχθηκε μια ευρετική λύση για την ελαχιστοποίηση των μη παραγωγικών κινήσεων των γερανών του τερματικού. Η αποτελεσματικότητα της ευρετικής λύσης αντιπαρατέθηκε με άλλες μεθόδους που προτείνονται σε δημοσιευμένες εργασίες. Στη συνέχεια, δημιουργείται ένα μοντέλο προσομοίωσης ενός τερματικού εμπορευματοκιβωτίων προκειμένου να καθοριστεί η βέλτιστη διάταξη του τερματικού, ανάλογα με την αναμενόμενη ετήσια διακίνηση εμπορευματοκιβωτίων και το διαθέσιμο μήκος αποβάθρας, με στόχο την ελαχιστοποίηση των εκπομπών CO2. Εξετάζονται δύο δημοφιλείς στην πράξη τύποι διάταξης τερματικών. Στο πρώτο τύπο οι στοίβες εμπορευματοκιβωτίων στοιχίζονται παράλληλα με την αποβάθρα, ενώ στο δεύτερο τύπο στοιχίζονται κάθετα στην αποβάθρα. Για κάθε διάταξη, εξετάζεται το βέλτιστο μήκος, πλάτος και ύψος της στοίβας εμπορευματοκιβωτίων, καθώς και ο βέλτιστος αριθμός σειρών και στηλών από στοίβες. Όλες οι κύριες λειτουργίες που πραγματοποιούνται σε ένα τερματικό προσομοιώνονται στο μοντέλο. Αυτό περιλαμβάνει τη φόρτωση και εκφόρτωση πλοίων, τη μεταφορά εμπορευματοκιβωτίων μεταξύ της αποβάθρας και του χώρου στοιβασίας, τον χειρισμό των εμπορευματοκιβωτίων, την ανάκτηση και την αποθήκευση τους στο χώρο στοιβασίας, καθώς και την εξυπηρέτηση αιτημάτων παραλαβής και ανάκτησης εμπορευματοκιβωτίων από φορτηγά που καταφθάνουν από την ενδοχώρα. Οι ενεργειακές καταναλώσεις κατά τη διάρκεια των εργασιών υπολογίζονται για τους γερανούς στοιβασίας, τους γερανούς αποβάθρας, τους μεταφορείς, τα φορτηγά και τα πλοία. Αφού ικανοποιηθούν ορισμένες απαιτήσεις, όπως η επίτευξη κάποιων ελάχιστων επιτρεπόμενων επιπέδων απόδοσης και η μη υπέρβαση του μέγιστου επιτρεπόμενου κόστους επένδυσης και λειτουργίας για τον τερματικό εμπορευματοκιβωτίων, το μοντέλο δίνει τη βέλτιστη λύση σχεδίασης διάταξης. Τα αποτελέσματα του μοντέλου προσομοίωσης συγκρίνονται με τα αποτελέσματα αναλυτικού μοντέλου σε δημοσιευμένη εργασία. Τέλος, το μοντέλο προσομοίωσης εφαρμόστηκε για να βρεθεί η βέλτιστη δυνατή σχεδίαση σε διάφορα πραγματικά τερματικά εμπορευματοκιβωτίων, συμπεριλαμβανομένου του Piraeus Container Terminal (PCT) στο λιμάνι του Πειραιά.