Nätverksflödesmodell för separation av trafik på en bergtäkt : En tillämpning av Multi-Commodity Flow Problem och Delaunay-triangulering.

Sammanfattning

På en bergtäkt uppstår flera logistiska utmaningar, där bland annat tunga maskiner måste samspela med kundtrafik inom ett begränsat område. Examensarbetet gjordes i samarbete med Skanska Industrial Solutions för att utveckla en grafbaserad optimeringsmodell, med analys av nätverksstrukturer och trafikflöden på en bergtäkt. Ett särskilt fokus lades på att undersöka möjligheten att minska konflikter mellan intern och extern trafik. Målet med arbetet var att utveckla ett beslutsstöd och bidra till Skanskas framtida arbete med att skapa en säkrare arbetsmiljö. Problemet modellerades som ett Multi-Commodity Flow Problem (MCFP) med två trafikslag som representerade separata flöden i ett nätverk genererat genom Delaunay-triangulering. Modellen formulerades som ett Mixed Integer Linear Programming-problem för att minimera transportarbete, samtidigt som gemensam användning av vägar mellan trafikslagen straffades. För att ytterligare utvärdera transportarbetet utfördes en Local Search för att se om alternativa produktplaceringar resulterade i minskat transportarbete. Resultatet visar en tydlig målkonflikt mellan transporteffektivitet och trafiksäkerhet, där total separering av trafikslagen är möjlig till priset av 3% i ökat transportarbete. Med transportarbetet avses den totalt körda distansen, uttryckt som avståndet mellan upplagen multiplicerat med antalet fordon som transporteras på den sträckan. Vidare visar studien att nätverkets utformning har stor påverkan på utfallet och att en alternativ produktplacering kan minska transportarbetet uppemot 10%. Arbetet bidrar med en metod för att analysera trafikflöden på en bergtäkt och visar hur en optimeringsmodell kan användas som beslutsstöd vid utformning av trafiknät samt för placering av produkter.