The load planning problem for double-stack intermodal trains
Thèse ou mémoire / Thesis or Dissertation
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Maîtrise / Master's
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Mots-clés
- Freight
- Containers
- chargement de trains deux niveaux
- terminaux ferroviaires intermodaux
- Load Planning
- double-stack train loading
- Intermodal Rail Terminals
- Transportation
- marchandises
- transport
- conteneurs
- planification de chargement
Organisme subventionnaire
Résumé
Résumé
Les trains qui transportent des conteneurs empilés (en deux niveaux) sont un élément important
du reseau de transport nord-americain. Le probleme de chargement des wagons correspond un
probleme operationnel d'utilisation rencontre dans les terminaux ferroviaires. Elle consiste
optimiser l’affectation des conteneurs des emplacements spécifiques sur les wagons.
Ce mémoire est centré sur un article scientifique traitant le chargement optimal publié dans
le Journal Européen de Recherche Opérationnelle (Volume 267, Numéro 1, Pages 107-119, 2018).
Nous avons formule un modele lineaire en nombres entiers (ILP) et apporte un certain nombre
de contributions. Premierement, nous avons proposé une méthodologie générale qui peut traiter
des wagons double ou simple empilement avec des «patrons» de chargement arbitraires. Les
les patrons tiennent un compte des dépendances de chargement entre les plateformes sur un wagon
donne. Deuxiemement, nous avons modéliser les restrictions du centre de gravité (COG), les
regles d’empilement et un nombre de restrictions techniques de chargement associees certains
types de conteneurs et / ou de marchandises. Les resultats montrent que nous pouvons resoudre
des instances de taille realiste dans un d´elai raisonnable en utilisant un solveur ILP commercial
et nous illustrons que le fait de ne pas tenir compte de la correspondance conteneurs-wagons
ainsi que des restrictions COG peut conduire une surestimation de la capacité disponible.
Double-stack trains are an important component of the railroad transport network for containerized cargo in specific markets such as North America. The load planning problem embodies an operational problem commonly faced in rail terminals by operators. It consists in optimizing the assignment of containers to specific locations on the train. The work in this thesis is centered around a scientific paper on the optimization on load planning problem for double stack-trains, published in the European Journal of Operation Research (Volume 267, Issue 1, Pages 1-398) on 16 May 2018. In the paper, we formulated an ILP model and made a number of contributions. First, we proposed a general methodology that can deal with double- or single-stack railcars with arbitrary loading patterns. The patterns account for loading dependencies between the platforms on a given railcar. Second, we modeled Center of gravity (COG) restrictions, stacking rules and a number of technical loading restrictions associated with certain types of containers and/or goods. Results show that we can solve realistic size instances in reasonable time using a commercial ILP solver and we illustrate that failing to account for containers-to-cars matching as well as COG restrictions may lead to an overestimation of the available train capacity.
Double-stack trains are an important component of the railroad transport network for containerized cargo in specific markets such as North America. The load planning problem embodies an operational problem commonly faced in rail terminals by operators. It consists in optimizing the assignment of containers to specific locations on the train. The work in this thesis is centered around a scientific paper on the optimization on load planning problem for double stack-trains, published in the European Journal of Operation Research (Volume 267, Issue 1, Pages 1-398) on 16 May 2018. In the paper, we formulated an ILP model and made a number of contributions. First, we proposed a general methodology that can deal with double- or single-stack railcars with arbitrary loading patterns. The patterns account for loading dependencies between the platforms on a given railcar. Second, we modeled Center of gravity (COG) restrictions, stacking rules and a number of technical loading restrictions associated with certain types of containers and/or goods. Results show that we can solve realistic size instances in reasonable time using a commercial ILP solver and we illustrate that failing to account for containers-to-cars matching as well as COG restrictions may lead to an overestimation of the available train capacity.
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