ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ OPTINET

OPTINET: Καινοτόμο Εργαλείο Βελτιστοποίησης Ακτοπλοϊκών Δικτύων

Σκοπός: Ο σκοπός του έργου είναι η αντιμετώπιση των προβλημάτων θαλάσσιας διασύνδεσης και εξυπηρέτησης που αντιμετωπίζουν πολλά νησιά, ειδικά στις λεγόμενες "άγονες γραμμές".

Υφιστάμενη Κατάσταση: Η παρούσα διαμόρφωση του ακτοπλοϊκού δικτύου στην Ελλάδα παρουσιάζει αρκετά προβλήματα ως προς την εξυπηρέτηση τόσο των κατοίκων των νησιών όσο και της τουριστικής δραστηριότητας που κορυφώνεται κυρίως τους θερινούς μήνες. Βασικό όμως πρόβλημα είναι και τον χειμώνα όπου αριθμός νησιών εξυπηρετείται ελάχιστα.

Πρόταση: Το παρόν έργο φιλοδοξεί να επιλύσει, με εντελώς καινοτόμο για την Ελλάδα τρόπο, ακριβώς αυτό το πρόβλημα. Με την ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου και συνοδευτικού λογισμικού, το οποίο θα επιτρέπει τον ολοκληρωμένο σχεδιασμό και διαχείριση του δικτύου και των πόρων.

Στόχος: Ο στόχος είναι η πολυκριτιριακή βελτιστοποίηση του δικτύου: μέγιστη δυνατή εξυπηρέτηση του επιβατικού κοινού με το λιγότερο δυνατό κόστος. (είτε με δεδομένο κόστος).

Το OPTINET (με βάση τα δεδομένα εισόδου που θα του διατίθενται) θα είναι σε θέση να απαντάει σε ερωτήματα όπως:

  • Ποια θα είναι η μορφή του δικτύου
  • Ποια δρομολόγια
  • Με ποια συχνότητα
  • Από ποιους τύπους πλοίων θα εκτελούνται

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ

Η βασική λειτουργικότητα της πλατφόρμας του OPTINET (δημιουργία και διερεύνηση σεναρίων) αφορά στη διαχείριση και ανάλυση των παρακάτω κύριων παραμέτρων:

  1. Πλήθος λιμένων, προδιαγραφές τους και ικανότητα κάλυψης της ζήτησης.
  2. Πλήθος/Τύποι πλοίων, διαθεσιμότητα, χαρακτηριστικά και ικανότητα μεταφοράς.
  3. Κόστος μεταφοράς ανά τύπο πλοίου
  4. Ζήτηση, ανάγκες επιβατικού κοινού για μετακίνηση.

ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ

Βελτιστοποίηση Εξυπηρέτησης:

  • Ικανοποίηση ζήτησης (επιβάτες) στο σύνολό της.
  • Ελαχιστοποίηση του χρόνου αναμονής των επιβατών καθώς και του χρόνου ταξιδιού τους

Κατηγορίες Χρηστών

  • Στρατηγικός Χρήστης --> Θα του παρέχεται η δυνατότητα εισαγωγής και παραμετροποίησης των δεδομένων του δικτύου.
  • Χρήστης Καταναλωτής --> Θα έχει πρόσβαση στα αποτελέσματα, δυνατότητες εμβάθυνσης σε μεγαλύτερο επίπεδο λεπτομέρειας, εφαρμογή φίλτρων στις τελικές αναφορές κλπ.

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ

Η καρδιά του συστήματος θα είναι το μαθηματικό μοντέλο που θα αναπτυχθεί και σαν πρώτο αποτέλεσμα θα έχει:

 

  • Ποια δρομολόγια
  • Πόσες φορές θα εκτελούνται
  • Με ποιους τύπους πλοίων

 

Ως εκ τούτου μεταξύ άλλων θα επιτυγχάνεται:

  • Η αξιολόγηση των υφιστάμενων δρομολογίων
  • Η υποστήριξη αποφάσεων τακτικής και στρατηγικής

 

Το μαθηματικό μοντέλο κατά την πρώτη φάση υλοποίησης στα πλαίσια του έργου θα είναι single objective. Παρόλα αυτά θα υλοποιηθεί σχετική παραμετροποίηση η οποία θα παρέχει την δυνατότητα αλλαγής του σκοπού της
αντικειμενικής συνάρτησης. Οι δυνατές επιλογές θα είναι οι εξείς δύο:
1. Ελαχιστοποίηση του κόστους δεδομένου σταθερού δείκτη εξυπηρέτησης
2. Μεγιστοποίηση της εξυπηρέτησης δεδομένου σταθερού κόστους
Ως εξυπηρέτηση ορίζουμε τον βαθμό ικανοποίησης της ζήτησης σε συνδυασμό με τους δείκτες χρόνων αναμονής και ταξιδιού των επιβατών.

 

PARETO OPTIMIZATION

Το λογισμικό διαχείρισης δεδομένων εισόδου θα εκκινεί το μοντέλο αλγοριθμικής βελτιστοποίησης τόσες φορές όσες είναι απαραίτητες για την παραγωγή της καμπύλης ιδανικών τιμών Εξυπηρέτησης - Κόστους, E=f(K).

 

Η αποτελεσματικότητα του Μαθηματικού Μοντέλου στηρίζεται στην ανάλυση των παρακάτω κύριων παραμέτρων:

  • Πλήθος λιμένων, προδιαγραφές τους και ικανότητα κάλυψης της ζήτησης.
  • Πλήθος-Τύποι πλοίων, διαθεσιμότητα, χαρακτηριστικά και ικανότητα μεταφοράς.
  • Κόστος μεταφοράς ανά τύπο πλοίου.
  • Ζήτηση, ανάγκες επιβατικού κοινού για μετακίνηση.

 

Οι περιορισμοί που εξασφαλίζουν τις αποδεκτές λύσεις κινούνται στις παρακάτω κατευθύνσεις:

  • Ο συνολικός χρόνος λειτουργίας του κάθε πλοίου να μην ξεπερνάει τον διαθέσιμο.
  • Να ικανοποιείται η μεταφορική ζήτηση στο σύνολο της ή σε ποσοστό που θα ορίζεται.
  • Υποχρέωση διενέργειας συγκεκριμένων δρομολογίων ή αποφυγή αυτών.
  • Να ικανοποιούνται συγκεκριμένοι ad hoc κανόνες διασύνδεσης που θα καθορίζονται από τους επιχειρησιακούς χρήστες.
  • Κανόνες προσβασιμότητας κατηγοριών πλοίων ανά λιμάνι.

 

Τέλος να επισυμανθεί πως παρότι σκοπός του έργου είναι η εφαρμογή του μοντέλου στην θαλάσσια περιοχή
του Αιγαίου Πελάγους και πιο συγκεκριμένα στην περιοχή των άγονων γραμμών, το Μαθηματικο Μοντέλο θα είναι δυναμικά
προσαρμοζόμενο κάτι που σημαίνει πως στηριζόμενο στα δεδομένα που θα δέχεται ως είσοδο θα μπορεί
να υπολογίζει αποτελέσματα για οποιοδήποτε ακτοπλοϊκό δίκτυο / νησιωτικό σύμπλεγμα.

ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ

Η ψηφιακή πλατφόρμα που θα αναπτυχθεί θα προσφέρει:

  • Δυναμική αποτύπωση των παραμέτρων του ακτοπλοϊκού δικτύου
  • Δυναμική αποτύπωση σχετιζόμενων παραγόντων
  • Εργαλεία συλλογής και αξιολόγησης δεδομένων από ποικίλες πηγές πχ. Στο πεδίο μέσω EDI (Electronic Data Interchange)
  • Πρόσβαση στα αποτελέσματα μέσω αρχών επιχειρηματικής ευφυΐας (Business Intelligence System Implementation)

Στρατηγικός χρήστης:

  • Εισαγωγή και παραμετροποίηση δεδομένων του εκάστοτε προβλήματος προς επίλυση (πχ. προσδιορισμός λιμένων, διαθέσιμοι πόροι κλπ.)
  • Τακτικές, στρατηγικές αποφάσεις

ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ

  • Η αξιοπιστία της λύσης συναρτάται ευθέως αυτής των δεδομένων.
  • Παρατηρείται δυσκολία στην εξόρυξη και ταυτοποίηση των δεδομένων (δεδομένα Origin-Destination επιβατών) η οποία παρακάμπτεται με εξελιγμένες μεθόδους μηχανικής μάθησης με αποτέλεσμα την ρεαλιστική προσομοίωση των δεδομένων.
  • Πιθανοί εξωγενείς παράγοντες (πχ. Καιρός, απεργίες κ.α.) δεν έχουν παραγοντοποιηθεί, όμως μεταβάλουν το αποτέλεσμα

HUB & SPOKE

Ένα μεγάλο κεντρικό λιμάνι με κατάλληλες προδιαγραφές, υποδομές και ανωδομές, ορίζεται ως το σημείο έλξης του συνόλου των ροών εκείνων που αφορούν μια ολόκληρη γεωγραφική περιοχή. Στη συνέχεια, οι ροές αυτές διασπώνται, έτσι ώστε να κατευθυνθούν προς τα μικρότερα λιμάνια της ίδιας όμως γεωγραφικής περιοχής.

Πλεονεκτήματα

  • Απασχόληση μικρής χωρητικότητας πλοίων
  • Μείωση λειτουργικού κόστους ακτοπλοϊκών εταιριών
  • Μεγιστοποίηση ασφάλειας δικτύου
  • Εύκολη προσθήκη λιμένων Spokes στο σύστημα
  • Βελτιστοποίηση της χρήσης των μεταφορικών υποδομών και μέσων
  • Ανάπτυξη οικονομιών κλίμακας

ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Αναμενόμενο αποτέλεσμα του έργου θα είναι το καινοτόμο μαθηματικό μοντέλο και το συνοδευτικό λογισμικό που θα επιτρέπει τον ολοκληρωμένο σχεδιασμό και διαχείριση του ακτοπλοϊκού δικτύου και των πόρων του.

Πιο συγκεκριμένα:

  • Οι στρατηγικοί χρήστες θα μπορούν να προσομοιώνουν συνθήκες και να διερευνούν καταστάσεις ώστε να εξάγουν χρήσιμα συμπεράσματα
  • Θα έχουν την δυνατότητα να αξιολογούν εναλλακτικούς σχεδιασμούς που αφορούν το ακτοπλοϊκό δίκτυο βάσει κριτηρίων
  • Θα μπορούν να διεξάγουν συγκροτημένα και με συστηματικό τρόπο προβλέψεις αναφορικά με την εξυπηρέτηση ή βιωσιμότητα προτάσεων βάσει μακροοικονομικών μεγεθών όπως ισοτιμίες με ξένα νομίσματα, τουριστική κίνηση κλπ.
  • Θα ικανοποιηθεί η ανάγκη για άμεση ανάλυση συνθηκών και λήψη στρατηγικών αποφάσεων που πιθανόν αφορούν επενδύσεις, επιδοτήσεις κα
  • Η μεγαλύτερη ωφέλεια θα αφορά το ΥΝΑΝΠ που θα έχει την δυνατότητα να ανασχεδιάσει το ακτοπλοϊκό δίκτυο βάση ενός πιο αποτελεσματικού μοντέλου που θα του επιτρέψει εν δυνάμει να αυξήσει το επίπεδο εξυπηρέτησης των νησιών και ειδικά αυτών που ανήκουν στις άγονες γραμμές

Επιπλεόν θα παρέχονται οι δυνατότητες:

  • Ανάλυσης αποκλίσεων από την πραγματικότητα και αξιολόγησης διορθωτικών ενεργειών
  • Συσχετισμού της μεταβολής κόστους καυσίμων με τελικό αποτέλεσμα (βαθμός επηρεασμού)
  • Προσδιορισμού και ελέγχου του βαθμού εξυπηρέτησης του επιβατικού κοινού σε σχέση με το κόστος των ακτοπλοϊκών μεταφορών.

 

 

Η τελική πλατφόρμα θα είναι δυναμικά προσαρμοζόμενη σχετικά με τις παραμέτρους εισόδου με σκοπό να παρέχει την αποτύπωση, ανάπτυξη και ανάλυση των αποτελεσμάτων για οποιοδήποτε δίκτυο εντός και εκτός Ελλάδας.

ΕΞΕΛΙΞΗ

  • Συλλογή δεδομένων Origin-Destination επιβατών και οχημάτων
  • Υιοθέτηση τεχνολογιών smart apps (ios/Android) για την αξιόπιστη και πλήρη συλλογή δεδομένων και σε πραγματικό χρόνο σύνδεση με την πλατφόρμα
  • Αναζήτηση βέλτιστου μείγματος ικανοποίησης της ζήτησης για εμπορευματική και επιβατική μεταφορά στις περιόδους αιχμής
  • Ανάλυση ευαισθησίας της σχέσης κόστους μεταφοράς (για επιβάτη, όχημα, κτλ) με πραγματοποιημένη ζήτηση
  • Ορισμός επιπλέον κριτηρίων βελτιστοποίησης (πχ. βελτιστοποίηση με κριτήριο την ελάχιστη περιβαλλοντική επιβάρυνση)