برنامه ريزي مهندسي حمل و نقل و تحليل جابجايي مواد

1. برنامه ريزي مهندسي حمل و نقل و تحليل جابجايي مواد فاطمه ذبیحی fz_sanaye@yahoo.com

2. سرفصل درس • مقدمه اي درباره مهندسي حمل و نقل • تأثيرات حمل و نقل • اهداف برنامه ريزي و گزينه ها • نهادها و ارگان ها • عوامل مؤثر در سيستم حمل و نقل • سيستم هاي حمل و نقل • برنامه ريزي در حمل و نقل • اجزاي اساسي • انواع برنامه ريزي مرجع: برنامه ريزيمهندسي حمل و نقل دکتر سيدحسيني - انتشارات دانشگاه علم و صنعت

3. سرفصل درس • مدل هاي پيش بيني • برنامه ريزي حمل و نقل عمومي • مراحل کلي • ارزيابي عملکرد سيستم • برنامه ريزي حمل و نقل درون کارخانه اي • روش SHA • استقرار • آناليز حرکات • روش هاي حمل و نقل مواد مرجع: برنامه ريزيمهندسي حمل و نقل دکتر سيدحسيني - انتشارات دانشگاه علم و صنعت

4. مقدمه اي درباره مهندسي حمل و نقل از همان آغاز زندگي انسان در پهنه اين کره خاکي، حمل و نقل همواره قسمت عمده اي از امکانات و منابع را به طور مستقيم به خود اختصاص داده است: • سفر براي غذا • سفر براي پيدا کردن جفت • سفر براي تجارت • جنگ و لشکرکشي

5. سفر براي غذا و کار

6. سفر برای تجارت

7. تاثيرات حمل و نقل کيفيت سيستم حمل و نقل و ظرفيت آن تأثير فراواني بر روي اقتصاد يک منطقه يا کشور دارد. کشور ما: گران شدن بنزين حمل و نقل پيشرفتهاقتصاد پيشرفته برنامه ريزي و سرمايه گذاري

8. فرودگاه جاده - راه ترمينال تاثيرات حمل و نقل • 50% مساحت شهرهاي پيشرفته را شبکه هاي حمل و نقل تشکيل مي دهند. • سنگيني ترافيکمشکلات زندگي ناشي از حمل و نقل

9. حمل و نقل و تأثيرات آن • حمل و نقل بر روي جامعه تأثير مي گذارد. • تأثيرات مثبت: (وجود سيستم حمل و نقل مناسب) • بردن صنعت تا دورترين مناطق و پيشرفت محلي • تسريع رشد اقتصادي • کاهش زمان سفرها (هزينه ها) • کاهش تعداد تصادفات • کاهش هزينه و زمان توليد محصول و ارائه خدمات

10. حمل و نقل و تأثيرات آن • تأثيرات منفي: • تغييرات کاربري زمين (جاده در کشاورزي، اتوبان ها در خانه هاي مسکوني • آلودگي محيط زيست (Air pollution) • آلودگي صوتي (Noise pollution) • آلودگي منظره (Sight pollution) • برهم زدن عدالت اجتماعي ـ بحث آقاي احمدي نژاد

11. اهداف برنامه ريزي حمل و نقل • اهداف: ممکن است بهبود خدمات فعلي و يا ارائه يک طرح جامع از يک سيستم توسعه يافته جديد را شامل گردد. • اهداف (Objectives):عبارتند از مجموعه اي از مقاصد و مطلوبيت ها که برنامه ريزي در راستاي نيل به آن صورت مي پذيرد. • گزينه ها يا آلترناتيوها (Alternatives): راه هايي هستند که هر يک به نوعي ما را به هدف تعيين شده مورد نظر مي رساند.

12. A2 A1 A3 اهداف برنامه ريزي حمل و نقل • آلترناتيوها از نظر امکان • شدني (Feasible) • نشدني (Infeasible) دلايل • اقتصادي • اجتماعي • . • . • .

13. راه آهن A جاده B هوايي اهداف برنامه ريزي حمل و نقل • آلترناتيوها از نظر عملکرد • مستقل (Independent) • ناسازگار (هم اتوبوس، آژانس، مترو) يک نفر ناسازگار دو نفر مستقل

14. منافع B = C+M سرمايه گذاري هزينه نگهداري اهداف برنامه ريزي حمل و نقل • آلترناتيوها از نظر پيامد • پيامد کمي (کاهش زمان) • پيامد کيفي (رضايت مردم) امتياز گزينه

15. نهادها و ارگان ها • ارگان ها و سازمان هاي دولتي • وزارت راه و ترابري • هواپيمايي • بنادر و کشتيراني • ادارات ترابري • شهرداري ها • شرکت هاي خصوصي • اتوبوس ها • آژانس هاي کرايه • ... • اتحاديه ها • قانون گذارها

16. عوامل مؤثر در سيستم حمل و نقل • بازار • شرايط اقتصادي • رقابت ها • هزينه ها • قيمت سرويس ها • عوارض • اقدامات و ابزارهاي دولت • قوانين • سوبسيدها • پرداخت • سرمايه گذاري • (چرا در حمل و نقل ايران سرمايه گذاري خارجي نداريم) • تکنولوژي ها • سرعت • ظرفيت • راحتي

17. سيستم هاي حمل و نقل • اجزاي سيستم حمل و نقل • تسهيلات ثابت:اجزاي فيزيکي و ثابت يک سيستم حمل و نقل مي باشند. (به صورت گراف نشان مي دهيم، شبکه راه آهن) • واحدهاي شناور:واحدهايي هستند که تسهيلات ثابت را طي مي کنند (وسايل نقليه، کانتينرها) • سيستم کنترل: • کنترل وسيله نقليه اي • کنترل جريان مشهد تهران کرمان

18. سيستم هاي کنترل تسهيلات ثابت نهادهاي شناور اجزاي سيستم کنترل سرعت W t

19. دسته بندي سيستم هاي حمل و نقل • حمل و نقل زميني • جاده اي • ريلي • حمل و نقل هوايي • داخلي • بين المللي • حمل و نقل آبي • داخل خشکي • بندري • اقيانوسي • حمل و نقل از طريق لوله (نفت و گاز) (دسترسي + حرکت )

20. سيستم هاي حمل و نقل شهري • حمل و نقل هاي شهري (زميني) مي باشد. • اولين سيستم حمل و نقل شهري توسط پاسکال در سال 1662 کالسکه اختراع گرديد. • کالسکه کابلي • شبکه راه هاي شهري • Primary Distributor • District Distributor • Local Distributor • Access Roads • Pedestrian Streets

21. سيستم هاي حمل و نقل شهري • سيستم هاي راه آهن شهري • LRT (Light Rapid Transit) • Subway • BRT (Bus Rapid Transit) • سيستم جابه جايي فرد (Personal Rapid Transit) • تاکسي هاي ويژه  لوله هاي انتقال انسان

22. تمرين دو تحليل اقتصادي از سفر از خانه به دانشگاه : وسايل + هزينه + مشکلات

23. فصل دوم: برنامه ريزي در حمل و نقل • فرايند يا فعاليت هايي که اقدامات لازم احتمالي آينده را در جهت سوق دادن يک سيستم حمل و نقلي به سوي يک وضعيت دلخواه مورد بررسي قرار مي دهد. آينده نگريمهندسي حمل و نقل جامعه : صرفه جويي سوخت نياز به برنامه ريزي حمل و نقل

24. اجزاي اساسي برنامه ريزي حمل و نقل • تعريف وضعيت فعلي • تعريف مسأله • يافتن راه حل ها • آناليز عملکرد • ارزيابي آلترناتيوها • انتخاب پروژه • مشخصات فني و ساخت

25. انواع برنامه ريزي هاي حمل و نقل • 1- برنامه ريزي هاي بلندمدت (جامع يا راهبردي) ناحيه فلسفي ناحيه عملياتي ارزش ها بازبيني اهداف اهداف آلترناتيوها منظورها مدل کاربردي منابع معيارها ارزيابي سرمايه گذاري اجرا

26. انواع برنامه ريزي هاي حمل و نقل • به دلايل زير برنامه ريزي کوتاه مدت نيز داريم: • 1- عدم انعطاف پذيري و پوشش استثناءها در برنامه ريزي دراز مدت • 2- بهبود سرويس هاي عمومي از طريق برنامه هاي کوتاه مدت عملياتي تر است. • 3- پيش بيني ها در برنامه ريزي هاي بلند مدت هميشه صحيح نيست.

27. انواع برنامه ريزي هاي حمل و نقل • 1- برنامه ريزي هاي کوتاه مدت يا ميان مدت • Transportation Systems Management (TSM) • هدف TSM : تکنيک هاي بهبود کارايي اين سيستم ها، يا دستيابي به عرضه بهتر با استفاده از تجهيزات موجود به منظور ايجاد تعادل بين عرضه و تقاضاي حمل و نقل مي باشد (جابجايي بهينه انسان و کالا)

28. ناحيه عملياتي و اجرايي ناحيه فلسفي تعرفه شرايط پيشنهادهاي حاصل از برنامه هاي قبلي مديريت و برنامه ريزي مداوم ارزش ها تغيير اهداف اهداف شروع برنامه کوتاه مدت TSM کارکردهاي sys تدوين معيارهاي عملکردي معيارهاي sys بررسي سيستم حمل و نقل موجود ارزيابي سيستم موجود برنامه هاي ترکيبي آلترناتيوهاي جديد و تخمين هزينه هيچ اقدامي از نظر مالي قابل اجرا نيست انتخاب آلترناتيو برنامه TSM اجرا سناريو سازي TSM

29. يک نوع برنامه ريزي ميان مدت TSM: برنامه ريزي حمل و نقل شهري • مثال: هر چند وقت يک بار بايد زمانبندي چراغهاي راهنمايي را براي بهبود جريان هاي ترافيک تعويض نمود.

30. هزينه هاي سفر منحني عرضه منحني تقاضا هزينه زياد تعادل کاهش تقاضا هزينه کم مسافت پيموده شده (وسايل نقليه) نمودار عرضه و تقاضاي حمل و نقل

31. برنامه ريزي کوتاه مدت • برنامه ريزي کوتاه مدت: شامل اقدامات مورد نياز براي ايجاد تعادل مي باشد. • 1- کاهش مؤثر در تقاضا بهبود سرويس هاي اتوبوسراني، استفاده از IT • 2- افزايش مؤثر در عرضه • به طور مثال: • بررسي عملکرد سيستم حمل و نقل شهري • کاهش وابستگي شهروندان به وسيله نقليه شخصي • کاهش مصرف بنزين در سيستم حمل و نقل شهري • بهبود و ايمني (تعداد افراد کشته)

32. تمرين: • برنامه هاي خود را در سطح جامع و کوتاه مدت براي حمل و نقل خانه تا دانشگاه به صورت تيمي بنويسيد.

33. فصل سوم: مدل هاي پيش بيني • پيش بيني صحيح کمک مي کند که بتوان به تغييرات و نيازهاي آينده سريعاً و به درستي پاسخ داد. • در مسائل مربوط به حمل و نقل نيز هميشه اساس کار بر تقاضاي آينده است و برنامه ريزي بر پايه پيش بيني است. • ”تنها راه فهم تقاضاي آيندهپيش بيني است” • پاتريک هنري : • ”هيچ راهي براي قضاوت در مورد برنامه هاي آينده وجود ندارد، مگر آنکه از گذشته استفاده کنيم“

34. تقاضاي تجمعي استراتژي تسهيلات حال سال Forecasting time horizon • نوع تصميم نوع اطلاعات • تصميمات کوتاه مدت • تصميمات بلند مدت تقاضاي نوع مشخصي از کالا

35. پيش بيني (Forecasting) • پيش بيني يک تخمين از وقايع آينده است که با توجه به اطلاعات تلفيق شده سيستماتيک گذشته به دست آمده است. • اين تخمين نيازمند وجود اطلاعات آمار، احتمالات و همچنين استفاده از تکنيک هاي علم مديريت است. • Forecasting requires statistical and management science techniques. • پيش بيني: غذاي قبلي در سال جديد

36. برنامه ريزي و طراحي سيستم حمل و نقل • 1- پيش بيني تقاضاي تجمعي (Aggregate Demand) • تقاضاي کلي در يک دوره • مثال: 20 ميليون دلار ضرر در ازاي توليد هواپيماي جت ايرباس بدون خريدار • 2- زمانبندي سيستم (Scheduling) • تخمين منابع در دوره هاي کوتاه مدت 3- کنترل سيستم (Controlling) • بر مبناي پيش بيني بر موجودي، توليد، دستمزدها و هزينه ها، کنترل مي کنيم. اين الگو در برنامه ريزي حمل و نقل نيز کاربرد دارد.

37. خصوصيات تقاضا طي زمان • به نحوه استفاده سيستماتيک و تجزيه و تحليل اطلاعات موجود از زمان گذشته، آناليز سري هاي زماني گفته مي شود. • (Time Series Analysis) • الگوهاي سري هاي زماني کاربرد در بررسي تقاضاي حمل و نقل • ثابت (Constant) • خطي (Linear trend) • فصلي (Seasonal) • تلفيقي (Compound)

38. تلفيقي خطي فصلي Noise ثابت زمان (ماه) خرداد مهر خصوصيات تقاضا طي زمان ميزان تقاضا (سفر)

39. خصوصيات تقاضا طي زمان الگوي مشخص کاهش صحت يک پيش بيني = High noise =Low noise

40. خصوصيات تقاضا طي زمان • چنانچه الگوها در بازه هاي زماني شبيه و ثابت باشند، پيش بيني آسان تر و بر مبناي گذشته، ممکن تر خواهد بود. • سري هاي زماني وابسته و مستقل • پيش بيني تقاضاي اتوبوس هاي توريستي  پيش بيني تقاضاي تور ايرانگردي

41. خطاي پيش بيني • معمولا بين مقادير حقيقي و مقادير پيش بيني اختلاف وجود دارد. • اين تفاوت ها و اختلاف ها را خطاي پيش بيني گويند.

42. 1- روش انحراف مطلق و واقعي (Mean Absolute Deviation) مجموع خطاهاي مطلق همه دوره ها MAD = تعداد دوره ها |تقاضاي حقيقي – پيش بيني تقاضا| = n

43. روش انحراف مطلق و واقعي (Mean Absolute Deviation) (مقدارحقيقي تقاضا – پيش بيني تقاضا) BIAS = n اگر پيش بيني به صورت تکراري مقادير بيشتر از تقاضاي حقيقي را نشان دهد، مقدار BIAS مثبت و در غير اين صورت منفي خواهد بود. BIAS (تمايل)مثبت : همواره بيش از حد منابع صرف مي کند. BIAS (تمايل)منفي : با مشکل عدم توانايي پاسخگويي روبروست.

44. مثال: • يک شرکت هواپيمايي، 5000 مسافر را براي يک دوره سه ماهه پيش بيني مي کند. • ماه اول: 4000 • ماه دوم: 5600 • ماه سوم: 7000 • MAD= 1200 • BIAS = -533 • ايده آل BIAS = 0

45. مدل هاي پيش بيني (Forecasting) 1- مدل هاي کيفي (Qualitative Models) 2- مدل هاي کمي (Quantitative Models)

46. مدل هاي پيش بيني کيفي 1-روش دلفي (Delphi Method) • کاغذهاي سؤال • تجميع 2- روش گروه هاي اسمي (Nominal Group Method) • تابلوي ايده ها 3-روش متکي بر اطلاعات گذشته

47. N سه تقاضاي آخر SMA = = n مدل هاي پيش بيني کمي 1- روش ميانگين ساده (Simple Average) 2- روش ميانگين ساده متحرک (Simple Moving Average) 3- روش ميانگين وزني متحرک (Weighted Moving Average) 4-روش نمايي يکنواخت (Exponential Smoothing) اگر الگو تغيير کند، دچار مشکل مي شويم. اطلاعات تقاضا مربوط به گذشته نزديک

48. مثال– روش ميانگين ساده متحرک SMA= SA= 6 ماهه SMA=(400+500+600)/3=500 3 ماهه SMA = 600 1 ماهه هر چه بتوان به دوره هاي آخر اهميت بيشتري داد، تغيير الگو بيشتر مي شود.

49. مثال – روش ميانگين وزني متحرک = 0.25(400)+0.25(500)+ 0.5(600)=525 با انتخاب تعداد دوره مناسب و تعيين وزن هاي صحيح تغييرات فصلي به خوبي مشخص مي شود.

50. D تقاضا پيش بيني تقاضا براي نزديک ترين دوره پيش بيني تقاضا دوره t ام ضريب نمو هموار ضريب تصاعد مثال – روش نمايي يکنواخت • نرم افزار APICSبراي برنامه ريزي توليد بر مبناي اين مدل کار مي کند.