Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4...

115
Labour Market Oriented Curriculum Programme – LMOCP, 2009/2010 Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor Skripta namijenjena specijalizantima Fakulteta za pomorstvo u Kotoru, Univerziteta Crne Gore Doc. dr Sanja Bauk Mr Nikola Konjević Kotor, a.g. 2009/2010

Transcript of Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4...

Page 1: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Labour Market Oriented Curriculum Programme – LMOCP, 2009/2010

Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

Skripta namijenjena specijalizantima

Fakulteta za pomorstvo u Kotoru, Univerziteta Crne Gore

Doc. dr Sanja Bauk Mr Nikola Konjević

Kotor, a.g. 2009/2010

Page 2: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sadržaj: Apstrakt............................................................................................................................................ 2

Abstract............................................................................................................................................ 3

Napomena autora........................................................................................................................... 4

1. Uopšteno o lukama.................................................................................................................... 5 1.1. Definicije luka..................................................................................................................... 6 1.2. Vrste luka............................................................................................................................. 7 1.3. Luka Kotor, putnička luka................................................................................................ 10

2. Aktuelna lučka reforma prema preporukama Svjetske banke............................................. 12 3. Preporuke Svjetske banke za reformu luka zemalja u razvoju............................................ 14 4. Modularan pristup problemu................................................................................................... 15 5. Alternativne upravljačke strukture i modeli vlasništva u luci.............................................. 19 6. Integracija luka u globalne logističke lance............................................................................ 21 7. Luke kao centri industrijskih klastera...................................................................................... 25 8. Hibridni aranžmani u upravljanju lukom............................................................................... 26 9. Interakcije luka sa lučkim gradovima...................................................................................... 28

9.1. Interakcija luke sa lučkim gradom, primjer luke Kotor................................................ 29 9.1.1. Osnovna svojstva trenda kruzinga............................................................................... 31 9.1.2. Luka Kotor, kruzing luka............................................................................................... 33

10. Različiti vlasničko-upravljački modeli u lukama: prednosti i nedostatci.......................... 35 10.1. Osvrt na upravljanje lukom Kotor................................................................................ 41 11. Osnovni razlozi za sprovođenje lučkih reformi.................................................................. 45 12. Reforma rada u lukama........................................................................................................... 46 12.1. Potencijalni efekti reforme rada..................................................................................... 51 13. Reforma u Luci Kotor............................................................................................................. 54 Zaključna razmatranja.................................................................................................................... 57

Reference.......................................................................................................................................... 58

Teme seminarskih radova............................................................................................................. 59

Pitanja............................................................................................................................................... 59

Prilozi................................................................................................................................................ 63

Page 3: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

2

Apstrakt:

U skripti Harmonizacija lučkih operacija – sa osvrtom na luku Kotor, razmatrana je

problematika harmonizacije lučkih operacija i aktuelnih zahtjeva globalnog tržišta

lučkih usluga. U tom kontekstu, pored opštih naznaka tipa definicija i podjela

luka, date su neke bitne preporuke Svjetske banke po pitanju reforme vlasničke,

upravljačke i organizacione strukture u lukama zemalja u razvoju, odnosno,

zemalja u tranziciji. Navedeni su osnovni razlozi zbog kojih se preporučuje

prestruktuiranje luka u svim navedenim pravcima. Takođe, poentirane su neke

od potencijalnih prednosti i nedostataka pojedinih vlasničko-upravljačkih modela

luka.

U ovom kontekstu, luka Kotor je pozicionirana sa stanovišta njene uloge

putničke, odnosno, kruzing luke u Mediteranu, kao i sa stanovišta njenog

vlasničko-organizacionog prestruktuiranja, tokom proteklog perioda i u bližoj

budućnosti.

Ključne riječi: luka, luka Kotor, Svjetska banka, reforma

Page 4: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

3

Abstract:

The mimeographed notes Harmonizing port operations - with a case of Port of Kotor as

an example, consider the problems of harmonizing port operations with the actual

requirements at the global market of port services. In this context, besides the

basic remarks like ports definitions and their diversification are, the main

recommends of the World Bank due to the reform of the ownership,

administrative and management structures in the ports in the developing

countries, i.e. transitioning countries, have been given. The main reasons why the

actual port reform is recommended, in all previously mentioned directions, have

been quoted. Some of the potential advantages and disadvantages of each actual

port ownership-administrative model have been given, as well.

Within this context, port of Kotor has been positioned from the aspect of its

role as a passenger, i.e. cruising port in the Mediterranean, as well as, from the

aspect of its ownership-administrative reform during the recently pasted period

and in the forthcoming future.

Key words: port, port of Kotor, World Bank, reform

Page 5: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

4

Napomena autora:

Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor, namijenjena je

specijalizantima Fakulteta za pomorstvo u Kotoru, Univerziteta Crne Gore, a

nastala je kao rezultat rada autora na projektu Labour Market Oriented Curriculum

Programme1.

Projekat je podržan, u finansijskom smislu, od strane organizacije WUS-Austrija,

a u stručnom, od strane Fakulteta za pomorstvo i promet u Portorožu,

Univerziteta u Ljubljani (Slovenija).

Nadamo se da će skripta biti od koristi specijalizantima Fakulteta za pomorstvo,

kao i drugim istraživačima u ovoj oblasti.

Autori

1 Više o projektu Labour Market Oriented Curriculum Programme - LMOCP, možete pronaći na Internet

sajtu: http://www.fzp-lmocp.ac.me

Page 6: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

5

1. Uopšteno o lukama

Nastanak luka se vezuje za dan kada je čovjek sagradio prvo plovilo – splav.

Tada su nastale i prve prirodne luke, kao potreba da čovjek na pogodnom mjestu

zakloni svoje plovilo od nevremena i zaštiti ga od neprijateljskih napada. Tako

da su prve luke na obalama mora, ustvari, bile prirodne uvale zaštićene ili

zaklonjene od vjetrova i morskih valova u kojima su se brodovi, gotovo uvijek,

mogli sigurno skloniti.

Istorija luka počinje sa gradnjom luka, koja je jačanjem proizvodnih snaga i

povećanjem razmjene dobara, započeta u zemljama na obalama Sredozemnog

mora. Novija istorija luka započeta je zahvaljujući velikim geografskim otkrićima,

tako da se poznati svijet brzo širio, pomorska plovidba postajala je sve duža, a

brodovi sve veći.

Savremeni pojam - luka, ispunjen je kompleksnim sadržajem, tako da ga je teško

definisati, a da se pritom izbjegnu određene aproksimacije. Međutim, radi

Page 7: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

6

sticanja okvirnog uvida u to što se sve podrazumijeva pod pojmom luka,

navešćemo nekoliko njenih uobičajenih definicija.

1.1. Definicije luka

Sve definicije, bez obzira na međusobne razlike, obuhvataju uglavnom geografski

aspekt (luka je mjesto ..., bazen ..., prostor ..., itd.), prometno-saobraćajni aspekt

(luka kao stjecište prometa, spajanje sa drugim granama saobraćaja), tehnički

aspekt (skup uređaja, lukobrana, obala, itd.) kao i pravni aspekt luke.2

Neke od definicija luke, koje neizostavno uključuju apstrahovanje pojedinih od

brojnih savremenih značenja ovog pojma, bile bi:

o Luka je dio mora zaštićen od vjetrova, talasa (valova) i morskih struja, u

koji brodovi mogu bezbjedno uploviti i vršiti ukrcaj i iskrcaj (robe i/ili

putnika), podvrći se eventualno potrebnim popravkama, ili samo naći

zaklonište.

o Luka je sa hidrografskog i navigacionog aspekta dio mora, jezera, rijeke ili

kanala, prirodno ili vještački zaštićen od vjetrova, jačih talasa i struja,

uređena tako da se brodovi u njoj mogu zakloniti, ukrcavati i iskrcavati

putnike i teret, popuniti zalihe i posadu, te popraviti eventualne kvarove i

oštećenja.

o Luka, odnosno, pristanište je vodeni i sa vodom neposredno povezani

kopneni prostor sa izgrađenim i neizgrađenim obalama, lukobranima,

uređajima, postrojenjima i drugim objektima, namijenjenim za pristajanje,

sidrenje i zaštitu brodova, ukrcaj i iskrcaj putnika i robe, uskladištenje i

ostale manipulacije robom; proizvodnju, oplemenjivanje, doradu robe i 2 Opširnije: N. Konjević, Luka - spojnica pomorskog i kopnenog saobraćaja - Aktuelna pozicija

crnogorskih luka, Pomorstvo, Kotor, br. 19, jun 2003. godine, str. 12-14

Page 8: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

7

ostale privredne djelatnosti tipa stvaranja dodatnih vrijednosti (added values,

eng.), koje su sa ovim djelatnostima u međusobnoj ekonomskoj,

saobraćajnoj i/ili tehnološkoj vezi.

U našoj praksi uobičajno je i prihvaćeno stanovište da se pod pojmom luka

smatra luka smještena na obali mora. No, u nastavku, navodimo i precizniju

definiciji pomorska luka, koja je nastala u zemljama koje imaju razvijenu lučku

infrastrukturu i na rijekama, odnosno, jezerima.

o Pomorska luka je morski i sa morem neposredno povezani kopneni

prostor sa izgrađenim i neizgrađenim obalama, lukobranima, uređajima,

postrojenjima i drugim objektima namijenjenim za pristajanje, sidrenje i

zaštitu brodova, jahti i čamaca, ukrcaj i iskrcaj putnika i robe, uskladištenje

i ostale manipulacije robom, proizvodnju, oplemenjivanje, doradu robe i

ostale privredne djelatnosti koje su sa ovim djelatnostima u međusobnoj

ekonomskoj, saobraćajnoj i/ili tehnološkoj vezi.

1.2. Vrste luka

Luke možemo podijeliti prema više kriterijuma. Ovdje potenciramo podjelu luka

koju susrećemo u radovima prof. Jelinovića3, a koja je saglasna, uglavnom, sa

podjelom koju navode autori Turina i Dobrinčić :

1) Prema veličini i funkciji u robnoj razmjeni: lokalne, regionalne, nacionalne,

međunarodne i svjetske luke;

2) Prema vrsti prometa: uvozne, izvozne, razvozne i tranzitne luke; prema

tome da li u njima preovladava prva, druga ili treća kategorija prometa;

3 Z. Jelinović, Ekonomika prometa, Sveučilište u Zagrebu, Ekonomski Fakultet, 1978. godina, str. 347

Page 9: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

8

3) Prema vrsti tereta: opšte4 - univerzalne za linijski, odnosno, generalni

teret; posebne - specijalizirane za pojedine vrste masovnih tereta (nafta

- petrolejske luke, ugalj, žitarice, drvo i sl.);

4) Prema svrsi kojoj služe na: putničke, teretne, mješovite, ribarske,

turističke, trgovačke, industrijske;

5) Prema efektu rada: brze, sporije;

6) Prema značaju u privredi jedne zemlje: glavne i sporedne;

7) Prema namjeni: opšte, trgovačke, ratne i sportske;

8) Prema mjestu na kojem su smještene: obalne, estuarske, lagunske,

unutrašnje i ostrvske (otočne);

9) Prema vodostaju: otvorene (pri svakom vodostaju), zatvorene ili plimne

(otvorene samo pri visokom vodostaju);

10) Prema dužini zadržavanja robe: tranzitne , terminalske (u kojima se roba

skladišti na duže vrijeme radi otpreme, prerade ili potrošnje);

11) Prema provenijenciji i destinaciji tereta: međunarodne (univerzalne i

specijalizovane) i nacionalne;

12) U odnosu na putnike: lokalne, regionalne, nacionalne i međunarodne

putničke;

13) Prema posebnoj namjeni: industrijske, brodogradilišne i brodoremontne

luke, luke za bunkerovanje, ferry-luke, predluke i sl.

Za ovakvu podjelu može se reći da spada u domen teorijske, jer danas luke ne

pripadaju samo jednoj vrsti, već, uglavnom, većem broju navedenih vrsta.

U saobraćajnom smislu je luka «spojnica» između pomorskog i ostalih vidova

saobraćaja, kako je to i prikazano na slici 1.

4 Op. a.: Neki pojmovi su prilagođeni našoj jezičkoj varijanti.

Page 10: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

9

Slika 1. Luka kao spona između vodnog (pomorskog, riječnog, kanalskog),

kopnenog (drumskog, željezničkog) i vazdušnog saobraćaja

U kontekstu definisanja pojma i vrsta luka, nezaobilazne su marine i pomorsko-

putničke luke:

o Marina je luka (prirodno/vještački zaštićena), namijenjena za

vez/sidrenje i servisiranje čamaca i jahti; prevashodno za potrebe

nautičkog (rekreacionog) turizma.

o Pomorsko-putnička luka je vodeni i sa vodom neposredno povezani

kopneni prostor sa izgrađenim i neizgrađenim obalama, lukobranima,

uređajima, postrojenjima i drugim objektima, namijenjenim za pristajanje,

sidrenje i zaštitu putničkih brodova, ukrcaj i iskrcaj putnika (tj. putničkim

terminalima); prostor osposobljen za eventualne opravke i snabdijevanje

broda svim potrepštinama (gorivo, mazivo, pijaća voda, hrana i sl.) za

predstojeće putovanje.

Page 11: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

10

1.3. Luka Kotor, putnička luka

Luka Kotor je određena geografskim položajem na sjeveroistočnoj hemisferi

Zemlje: 18°46΄36˝E /42°26΄27˝N. Nalazi se na jugoistoku Jadranskog mora, na

kraju Bokokotorskog zaliva, u neposrednom je kontaktu sa urbanim jezgrom

starog grada Kotora (slika 2).

Slika 2. Luka Kotor

U nastavku će biti izložene osnovne tendencije kretanja broja putnika kroz luku

Kotor u 20. i početkom 21. vijeka. Podaci o ostvarenom broju putnika, dostupni

u Istorijskom arhivu Kotor, datiraju od 1925. godine.5

Broj putnika 1925. godine je iznosio 31.524, dok je u 1930. godine, povećan na

64.988. Period (1925–1930) karakteriše povećanje broja putnika sa indeksom

rasta većim od sto za sve, izuzev za 1927. godinu. Mjesečne oscilacije su uočljive,

tako su mjeseci u kojima se ostvari najveći promet putnika, skoro po pravilu, juli

ili avgust.

5 Opširnije: N. Konjević, Luka Kotor u Funkciji prometa putnika, ...

Page 12: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

11

Analiza obrađenih podataka o broju putnika, koji su preko luke Kotor odlazili u

druge luke, prvenstveno međunarodne i dolazili iz njih, za peiod (1946-1994),

pokazuje sledeće karakteristke:

o Evidentne su oscilacije broja putnika za čitavi vremenski period, sa

izuzetkom perioda (1953–1963), kada je prosječan promet putnika na

godišnjem nivou bio 289.940 putnika. Ovaj pod-period predstavlja

godine sa najvećim ostvarenim prometom u luci;

o Pod-period (1990 – 1994) je razdoblje sa najmanjim efektima poslovanja.

Odnos između broja putnika koji su dolazili, ili odlazili iz Kotora, takođe se

mijenjao. U prvom analiziranom razdoblju (1946 - 1966), broj putnika koji su

svake godine dolazili u Kotor, bio je veći od broja putnika koji su odlazili iz

Kotora. U periodu (1966 - 1974), više putnika je odputovalo nego što je

doputovalo u Kotor. Razdoblje (1974 – 1994) karakterišu nestabilne zakonitosti

u pogledu tendencija u broju putnika koji su dolazili ili odlazili u/iz Kotora:

o Ekstremne vrijednosti po ukupnom broju putnika, za čitav period,

ostvarene su: 1965. godine, sa 351.400 putnika (od kojih su 177.223

doputovali i 174.17 odputovali) i 1992. godine, u kojoj nije bilo nikakvog

prometa putnika, zbog sankcija Savijeta bezbijednosti UN.

Period (2000 – 2008), karakteriše promjena u strukturi vrste brodova (teretna

komponenta zastupljena sa 100 brodova u 2000. godini, svedena je na 24 broda

u 2004. godini, da bi u 2005. godini pružanje usluga teretnim brodovima, kao

djelatnost, prestala da egzistira u luci). Istovremeno, može se reći da se o

putničkoj komponenti dominantno govori kao o turističkoj, pošto se radi o

pružanju usluga brodovima na kružnim putovanjima (slika 3, koja prikazuje

Page 13: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

12

ostvareni promet putnika u luci Kotor, najbolje ilustruje ovu konstataciju6).

Takođe, broj nautičkih plovila je povećan sa 75 u 2000. godini, do broja koji

prelazi 1000 (za godine 2006, 2007 i 2008). Rekordan broj jahti zabilježen je

2007. godine (1.205 jahti, na kojima se nalazilo 5.751 turista).

11688

128

100 100

154 155

177

228

0

50

100

150

200

250

broj

bro

dova

Ostvareni promet putničkih brodova u luci Kotor

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Slika 3. Ostvareni promet putnika u luci Kotor, za period (2000 - 2008)

Tokom daljeg izlaganja, ponovo ćemo se vratiti na luku Kotor, sa stanovišta

njene korelacije sa gradskim jezgrom u neposrednom zaleđu, tj. na luku Kotor

kao turističku (kruzing) luku, u kontekstu savremenih kretanja na svjetskom,

odnosno, evropskom tržištu lučkih usluga, te zahtjeva koje ono postavlja. U tom

pravcu, prvo ćemo razmotriti ukratko aktuelne opšte preporuke za

prestruktuiranje i razvoj luka zemalja u razvoju, odnosno, u tranziciji, prema

viđenju Svjetske banke (iz 2001. godine).

2. Aktuelna lučka reforma prema preporukama Svjetske banke

Savremeni proces industrijske reforme je veoma složen. Mnoge zemlje sprovode

korjenite institucionalne reforme koje pomijeraju granice između javnog i 6 Slika izrađena na bazi podataka: “Luka Kotor”a.d.

Page 14: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

13

privatnog sektora (slika 4). Uspješna privatizacija luka, mogla bi da oslobodi

vladu, u principu, bilo koje zemlje u razvoju, od nepotrebnih troškova, kroz

oslobađanje fondova za u socijalnom smislu neophodnije programe, kroz

oslobađanje uskih grla u ekonomskom i trgovinskom razvoju, kao i kroz

motivisanje razvoja nove regulative vezane za zaštitu životne sredine, poboljšanje

uslova rada radnika u lukama, povećanje lučke nautičke bezbjednosti i slično.

Slika 4. Šematski prikaz savremene institucionalno-vlasničke reforme luka

Prednosti od savremenih lučkih reformi, koje bi uživali njeni glavni stejkholderi

(vlada, transportni i terminalski operateri, brodari, izvoznici/uvoznici, korisnici

lučkih usluga), rezimirane su na sledeći način:

o Vlada – Na makroekonomskom nivou, trebalo bi da se poveća spoljno-

trovinska konkurentnost zemlje, kroz smanjivanje transportnih troškova,

a posebno troškova lučkih usluga, te kroz poboljšanje lučke efikasnosti na

relaciji more-kopno i obrnuto. Na mikroekonomskom nivou, trebalo bi

da se umanji finansijsko opterećenje nacionalnog budžeta, transferisanjem

dijela lučkih investicija i operativnih troškova u domen privatnog sektora,

što bi posledično povećalo prihod usled oslobađanja aktive.

o Transportni i terminalski operateri - U troškovnom smislu,

odgovarajuća reforma bi uslovila mnogo efikasnije lučke operacije i

usluge, te daleko efikasnije korišćenje lučkih transportnih sredstava i bolje

pozicioniranje luke u smislu njene konkurentnosti na transportnom

Page 15: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

14

tržištu, kao i otvaranje više poslovnih mogućnosti u sektoru razvoja

(razvoj kontejnerizacije, npr).

o Brodari, izvoznici/uvoznici - Reforma bi uslovila smanjenje lučkih

troškova, uslijed daleko efikasnijeg obavljanja lučkih operacija; zatim,

manje vozarinske rate, manje troškove izvoza i veću konkurentnost na

stranim tržištima.

o Korisnici lučkih usluga - Niže cijene lučkih usluga, bolji i jednostavniji

pristup širem asortimanu istih, povećanje konkurentnosti među

ponuđačima - sve bi to bile pozitivne konsekvence odgovarajuće reforme

luke, kada su u pitanju njeni korisnici.

U Kolumbiji, na primjer, liberalizacija tržišta rada, uporedo sa transferisanjem

velikog dijela lučkih usluga u domen privatnog sektora, rezultirala je velikim

poboljšanjem produktivnosti, u relativno kratkom vremenskom roku, nižim

lučkim tarifama i vrlo atraktivnim povraćajem novca za koncesionare.

Slično prethodnom primjeru, u Argentini, poboljšanja koja su uslijedila nakon

davanja pod koncesiju terminala u Buenos Aires-u, bila su impozantna: lučki

troškovi i brodske tarife su bili znatno smanjeni, radna produktivnost je

učetvorostručena, sa povećanjem obima prometa za oko 50%.

3. Preporuke Svjetske banke za reformu luka zemalja u razvoju

Svrha preporuka, odnosno, posebno razvijenog alata Svjetske banke za lučku

reformu, je da omogući političarima da donose efikasne odluke u cilju

sprovođenja održivih i promišljenih reformi u javnim institucijama, koje inače

obezbjeđuju, usmjeravaju i regulišu lučke usluge u zemljama u razvoju. Naime,

svrha ovog alata je da obezbijedi podršku rukovodiocima lučkih i drugih

odnosnih, javnih službi, u sledećem:

Page 16: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

15

o Da razumiju potrebe, izazove i rizike koje mogu da donesu reforma i

institucionalne promjene, a koje su uslovljene promjenama u poslovnom

okruženju, odnosno, promjenama u načinu rada susjednih, konkurentskih,

luka;

o Da odaberu pravu, između različitih opcija učešća privatnog sektora i da

analiziraju implikacije u slučaju realizovanja međusobno zavisnih

operativnih, regulatornih i zakonodavnih poslova od strane javnih i

privatnih partnera;

o Da pripreme zakone, ugovore i interne ugovore o korišćenju (zakupu),

kako bi se što efikasnije upravljalo učešćem privatnog sektora;

o A, sve ovo radi lakšeg upravljanja sprovođenjem tranzicije, uz povećanje

učešća privatnog sektora.

Ovaj model je razvijen na skupu najboljih internacionalnih praksi, tj. pozitivnih

iskustava sakupljenih u lukama širom svijeta, nakon sprovođenja ovakvih

reformi. Reformom ovog tipa se, dakle, pretpostavlja uključivanje privatnog

sektora, a da to ne ide na uštrb javnog. Alat je namijenjen, prije svega, lučkoj

javnoj upravi, a potom, kompanijama koje su neposredni izvršioci lučkih usluga,

brodarskim kompanijama, lučkim konsultantima, kompanijama koje koriste

lučke usluge, istraživačima i drugima koji su zainteresovani za ovu predmetnu

oblast.

4. Modularan pristup problemu

Alat za reformu luka u zemljama u razvoju, koji je razvila Svjetska banka, čini

osam modula.

Prvi modul, koji je ujedno okvirni modul, predstavlja polaznu osnovu za

korišćenje preostalih sedam modula i obuhvata sledeće:

Page 17: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

16

o Poslovno okruženje luke;

o Algoritam sprovođenja lučke reforme:

Definisanje ciljeva reforme;

Definisanje koncepta reformske politike;

Definisanje modaliteta uključivanja privatnog sektora;

Sagledavanje oblika eventualnog previđanja javnih interesa;

o Utvrđivanje finansijske osnove:

Finansijske implikacije lučke reforme;

Prilagođavanje zakonskog okvira;

Odgovornost prema zaposlenima;

Vremensko raspoređivanje transakcija;

Pripremanje transakcija;

o Povezivanje prethodnog:

Strateške pripreme;

Zakonska usklađivanja;

Utvrđivanje pravila;

Priprema transakcija.

Prvi, okvirni modul, predstavlja svojevrstno stablo odlučivanja i osnova je za

pristupanje reformi, odnosno, razmatranje i pristupanje sprovođenju u praksu

sledećih modula.

Drugi modul se odnosi na razvoj luka u konkurentskom svijetu, tj. na: uloge lučkih

funkcija i podsticanje dinamike luka u 21. vijeku. Oni koji razrađuju ovaj modul,

prije svega, treba da su u stanju da pozicioniraju sopstvenu luku u kontekstu

njenog istorijskog i tekućeg razvoja, kao i da shvate glavne trendove koji će

oblikovati luke budućnosti.

Page 18: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

17

Treći modul, koji se odnosi na pronalaženje odgovarajuće strukture luke obuhvata:

opis različitih lučkih struktura i vlasničkih modela, te identifikaciju njihovih

prednosti i slabosti. Oni koji se bave ovim modulom, treba da su u stanju da

donesu odluke po pitanju najefikasnijih i najizvodljivijih vlasničkih i

organizacionih struktura odnosnih luka, vodeći računa o specifičnostima

nacionalnih ekonomskih, političkih i socijalnih okvira u kojima se vrši

prestruktuiranje.

Četvrti modul, razmatra mogućnosti lučke reforme, kroz: njihov opis, identifikovanje

potencijalnih prednosti i nedostataka, određivanje institucionalnog i

zakonodavnog okvira, strategije implementacije, očekivanih rezultata i sl. Onaj

ko se bavi ovim modulom, trebalo bi da je u poziciji da preduzme korake u

smislu razvoja konkretnih mjera lučke reforme, baziranih na lučko/državnoj

ekonomiji, finansijskim, političkim, socijalnim i drugim ciljevima.

Peti modul, koji se odnosi na finansijske implikacije lučke reforme, uključuje sledeće:

alociranje (preraspodjelu) rizika između pojedinih stejkholdera, identifikovanje

potencijalnih izvora finansiranja reforme, određivanje cijena lučkih usluga, kako

bi se ostvario odgovarajući prihod, u skladu sa ciljevima javne politike. Onaj ko

razrađuje ovaj modul, treba da shvata značaj lučkih finansija i njihovu

povezanost sa reformom, kao i da shvata kako finansijski rizici i koristi mogu da

variraju u zavisnosti od vrste lučke reforme koja će se sprovesti.

Šesti modul, koji je posvećen previđanju javnog interesa u lukama, podrazumijeva

sledeće: definisanje javnog interesa i njegovih elemenata, te opis modaliteta

njihovog eventualnog previđanja. Oni koji se bave ovim modulom, treba da

dostignu solidan stepen razumijevanja mehanizama i načina previđanja javnih

Page 19: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

18

interesa, ulogu regulatornih tijela, inspekcijskih i nadzornih organa, potrebu za

redovnim izvještavanjem, kao i međuigru između konkurecije i regulative.

Sedmi modul, koji se vezuje za reformu rada u luci i odnosna socijalna pitanja,

podrazumijeva: razmatranje institucionalnog, zakonskog i industrijskog okvira za

sprovođenje reforme, uspostavljanje produktivnog dijaloga između lučkih

stejkholdera, racionalizaciju radne snage, prevazilaženje blokada i sl. Oni koji se

bave ovim modulom, trebalo bi da su u stanju da planiraju i sprovedu reformu

načina rada u luci, na način da tretiraju fer sve strane koje su u igri, uz suštinsko

postizanje efikasnosti i ekonomskog napretka.

Osmi modul, vezuje se za sprovođenje lučke reforme, to jeste, bavi se time kako od

koncepta stići do efikasne implementacije. Oni koji se posvete ovom modulu,

treba da shvate potrebu povezivanja svih brojnih elemenata koji ulaze u sastav

lučke reforme, kao i potrebu njihovog zajedničkog svođenja pod logičan

proceduralni slijed i u političkom smislu izvodljiv okvir, a sve u cilju postizanja

što veće uspješnosti u poslovanju luke.

Pored odjeljenja Svjetske banke za transport, u kreiranju prethodno navedenih

modula, tj. preporuka za svojinsko i poslovno prestruktuiranje luka zemalja u

razvoju, učestvovali su:

o International Maritime Associates (USA)

o Mainport Holding Rotterdam, Consultancy-Rotterdam Municipal Port

Management, The Netherlands (formerly known as TEMPO)

o The Rotterdam Maritime Group (The Netherlands)

o Holland and Knight LLP (USA)

o ISTED (France)

o AXELCIUM – Ingenierie et Regulation Financiere (France)

Page 20: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

19

o Nathan Associates (USA)

o United Nations Economic Commission for Latin America and the

Caribbean (Chile)

o PA Consulting (USA) i dr.

Harmonizacija, odnosno prostorno-vremensko usklađivanje lučkih operacija, s

ciljem postizanja što efikasnijeg lučkog poslovanja, izvodljiva je, i uostalom

jedino ima smisla, ako se sagleda u širem konkurentsko-regulatornom,

ekonomskom, pravnom, političkom i socijalnom kontekstu. Stoga smo smatrali

da je važno, kao referencijalnim okvirom, poslužiti se ovim preporukama koje su

dale Svjetska banka i brojne druge, prepoznatljive organizacije koje se bave

pomorsko/lučkom problematikom, a između ostalog i aktuelnom reformom

luka.

Sa stanovišta potreba porejkta, na kome trenutno radimo - «Labour Market

Oriented Curriculum Programme» (LMOCP), ocijenili smo da su treći i sedmi

modul najinteresantniji, te ćemo ih u nastavku nešto detaljnije razmotriti.7

5. Alternativne upravljačke strukture i modeli vlasništva u luci

Savremeni lučki organizaciono-administrativni aranžmani pomijeraju granice

između javnog i privatnog sektora. Ova pomijeranja se javljaju kao rezultat sve

veće konkurencije na tržištu lučkih usluga. Tradicionalni načini poslovanja se

polako napuštaju i luka sve češće posluje kao komercijalni entitet na globalnom

tržištu. Dakle, globalno tržište diktira evoluciju lučkog institucionalnog okvira, uz

(re)definisanje uloga javnog i privatnog sektora u lučkom menadžmentu. Pri 7 Kompletan tekst svih osam modula sa preporukama Svjetske banke (2001) za institucionalno-

vlasničku reformu luka zemalja u razvoju, u elektronskoj formi, na engleskom jeziku, specijalizanti

Fakulteta za pomorstvo u Kotoru, mogu dobiti od autora skripte.

Page 21: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

20

tome, obično se projektuje dugoročno učešće javnog sektora u razvoju luke.

Javni interes se vezuje za prostorno planiranje luke, lučkih operacija i razvoja

infrastrukture, dok privatni sektor igra ulogu u smislu obezbjeđivanja finansijskih

sredstava za razvoj infrastrukture i suprastrukture, opreme i sl. Vlada se obično

javlja u ulozi arbitra, tj. onog ko vrši pritisak na privatni sektor da ulaže u luku. U

igru se obično uključuju i globalni terminalski operateri, brodari, stivadori i drugi.

U nastavku slijedi nekoliko primjera iz prakse koji govore o principijelno lošim,

odnosno, dobrim pristupima ulaganju u određenu luku.

«Bijeli slon»

- «Bijeli slon» je naziv koji je svojevremeno, negdje 60-tih godina prošlog vijeka,

dobila luka Damietta u Egipru. Naime, uprkos za to vrijeme modernoj i moćnoj

infra i suprastrukturi, luka nije uspijevala da ostvari pozitivan poslovni bilans, sve

dok 70-tih godina, holandska kompanija Scan-Dutch, nije odlučila da kao svoju

luku u Istočnom Mediteranu, umjesto luke Cyprus, koristi luku Damietta. Dakle,

sama lučka infra i suprastruktura ne znače mnogo bez obezbijeđenih korisnika,

odnosno, akvizicije saobraćajnih tokova i svega pratećeg što (in)direktno utiče na

uspješnost lučkog poslovanja.

- U kontekstu pozitivnih primjera lučkog poslovanja, ovdje možemo navesti kao

primjer luke: Rotterdam, Antwerp, Marseilles, uz koje su razvijene industrijske

zone, tj. centri sa rafinerijama i petro-hemijskom industrijom.

- Kao negativan primjer, možemo navesti holandsku luku Erushaven, koja

uprkos modernim postrojenjima i velikim državnim subvencijama, nikada nije

postala uspješna. Glavni razlog je što ova luka nema prirodno zaleđe (hinterland,

eng.) koje bi privlačilo značajne hub saobraćajne tokove.

Page 22: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

21

U mnogim lukama svijeta, danas javni sektor igra ulogu planera, facilitatora

(posrednika, onoga ko olakšava komunikaciju između različitih aktera lučkog

poslovanja) i regulatora, dok privatni sektor djeluje kao operater i onaj koji

doprinosi razvoju.

Ovdje treba naglasiti da je svojevrstna preraspodjela odgovornosti i ovlašćenja u

luci između javnog i privatnog sektora, dosada, uglavnom rezultirala zdravim

pragmatizmom. Drugim riječima, ono čemu se danas daje prednost su rezultati

(povećanje nivoa usluga, povećanje efikasnosti, poboljšanje raspodjele iz

ograničenih javnih fondova i sl.), a ne ideologija. Tako, u svijetu nalazimo

nekoliko primjera razvoja green field kontejnerskih terminala, uz inicijalnu

kapitalizaciju i/ili dokapitalizaciju privatnog sektora (Salalah-Oman i Vadhavan-

India, krajem 1990-tih).

Naime, trend je vrlo jasan: smanjivaće se učešće vlade u lučkoj industriji, osim u

izvanrednim situacijama, gdje će ona subvencionirati lučko poslovanje

kapitalnim ulaganjem u infrastrukturu, regulisanjem cijena, borbom «za tržište», a

ne «na tržištu», itd.

6. Integracija luka u globalne logističke lance

Luke su danas sastavni dijelovi globalnih logističkih lanaca. Javni interesi koje

one obezbjeđuju su sa lokalnog, izdignuti na nivo regionalnih i globalnih. Dakle,

sa svojinskim i administrativnim prestruktuiranjem luka i njihovim razvojem,

došlo je do tzv. globalne difuzije koristi koje one stvaraju.

U savremenom pomorskom poslovnom svijetu, alijanse globalne brodarske

industrije i globalne industrije (pružanja, realizacije) lučkih usluga - operatera,

Page 23: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

22

imaju snažan uticaj na finansiranje, regulisanje i rad samih luka. U ovakvoj

konstelaciji, lučke vlasti su pred izazovom definisanja i postavljanja imperativa

javnih i lokalnih interesa.

Ono što je ovdje važno istaći je i to da se lučkim poslovanjem ne pružaju samo

usluge, već se povećava trgovinska razmjena i stvara se čitav spektar višestrukih

ekonomskih efekata lučkog poslovanja. U nastavku su dati neki primjeri

generisanja ovih višestrukih efekata lučke ekonomije.

Primjeri generisanja višestrukih efekata lučke ekonomije

o Petro-hemijska industrija;

o Usluge dodatnih vrijednosti:

Popravke i održavanje;

Pakovanje i prepakiranje;

Sortiranje, etiketiranje;

Testiranje i dr.

o Telekomunikacije;

o Bankarstvo;

o Veze sa kopnenim transportom i sl.

Nešto detaljniji šematski prikaz usluga dodatnih vrijednosti (value added services,

eng.), koje većina svjetskih luka danas nudi, dat je na slici 5.

U opštem slučaju, funkcionisanje luke kao čvorišta u transportnom lancu, zavisi

od njene lokacije, kao i od stepena ekonomskog i tehnološkog razvoja njenog

zaleđa.

Page 24: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

23

Modeli savremene proizvodnje i potrošnje, u povećanoj mjeri koriste sistem

transporta, čak u znatno većoj od one koja bi se očekivala kao čist rezultat

trgovinske razmjene. Ovo ima za posledicu povećanje obima logističkih usluga u

lukama, vezano za rukovanje teretom, skladištenje, preradu, doradu i dr. Tako,

dakle, luke u sve većoj mjeri postaju dijelovi integralnog transportnog lanca.

Slika 5. Pregledni prikaz lučkih usluga dodatnih vrijednosti

Page 25: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

24

U skup lučkih usluga dodatnih vrijednisti, uvršteni su: logistika dodatnih

vrijednosti (Value Added Logistics – VAD, eng.) i kapaciteti dodatnih vrijednosti

(Value Added Facilities – VAF, eng). Slika 5, upravo pokazuje usluge i kapacitete

koje sadrže jedan i drugi podskup. Dok, slika 6, koja slijedi u nastavku, pokazuje

stepen u kome pojedine vrste transporta (tereta) zahtijevaju VAL i VAF servise.

Legenda: Logistika dodatnih vrijednosti (Value Added Logistics – VAD, eng.) i kapaciteti dodatnih

vrijednosti (Value Added Facilities – VAF, eng.)

Slika 6. Potrebe za logistikom i kapacitetima u kreiranju lučkih usluga dodatnih

vrijednosti

Sa slike 6, jasno se vidi da generalni i kontejnerizovani teret zahtijevaju najveći

stepen dodatnih vrijednosti logističkog tipa, dok ih rasuti i tečni teret zahtijevaju

Page 26: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

25

u znatno manjoj mjeri. Slična je situacija i sa Ro-Ro transportom. Kada su u

pitanju kapaciteti neophodni za stvaranje dodatnih vrijednosti lučkih usluga,

onda je najzahtjevniji Ro-Ro transport, potom kontejnerski i transport

generalnog tereta, a na poslednjem mjestu, ponovo, dolaze tečni i rasuti teret.

7. Luke kao centri industrijskih klastera

Kao rezultat ciljne razvojne politike, neke luke su danas centri industrijskih

klastera. Industrijski klasteri su geografski koncentrisane privatne kompanije, koje

predstavljaju svojevrstan vid lanca vrijednosti, međusobno se potpomažu i

obezbjeđuju zajednički rast, kroz povećanje produktivnosti, smanjenje troškova

transakcija, podsticanje tehnoloških inovacija, stimulisanje formiranja novih

poslovnih spin-off-ova i slično.

Nekoliko značajnih, u lukama skoncentrisanih industrijskih klastera, razvijeno je

tokom proteklih 50-tak godina (Rotterdam, Yokohama, Antwerp, Hamburg,

Marseilles, Huston i dr). Na primjer, u Rotterdam-u, ono što je potpomoglo

razvoj petro-hemijskih industrijskih klastera, je jako dobro razvijena veza u

zaleđu sa nalazištima nafte i gasa u Sjevernom moru.

U Colombo-u je recimo, zahvaljujući privatnoj inicijativi, razvijena jako efikasna

industrijska mreža i posledično vrlo frekventne just-in-time (JIT) kratke

kontejnerske linije u regionu.

U nastojanju da obezbijede uspješnost u poslovanju, luke moraju intenzivno da

rade na razvijanju dodatnog skupa usluga (servisa), u cilju stvaranja dodatnih

vrijednosti: franšiza (ovlašćenja za prodaju nekog proizvoda na određenoj

Page 27: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

26

teritoriji), licenciranja, lizinga, procjena marina, ispunjavanja zahtjeva za

osiguranjem, pružanja telekomunikacionih, bankarskih i niza drugih usluga.

Napori u pravcu stvaranja dodatnih vrijednosti, primjer luke Rotterdam

- U Rotterdam-u postoje tri tzv. distripark centra, koji su ustvari visoko-

specijalizovani logistički centi, opremljeni najsavremenijom informaciono-

komunikacionom tehnologijom. Ovi centri obezbjeđuju just-in-time (JIT) uslugu,

po nižim cijenama. Zatim, obezbjeđuju čitavu paletu dodatnih vrijednosti:

(pre)pakiranje, sortiranje, etiketiranje, fakturisanje, promptno obezbjeđivanje

uvozno-izvozne dokumentacije i drugo.

- U Rotterdam-u, takođe, postoje i trgovinski, distributivni i marketinški centri

(Trade, Distributive & Marketing Centers – TDMC, eng.), koji su ustvari

specijalizovani centri u kojima se susreću proizvođači i trgovci iz evropskih i ne-

evropskih zemalja. Svaki od TDMC pruža proizvođačima podršku, u smislu

savjeta za njihovo prilagođavanje potrebama tržišta, zahvaljujući proizvodnim i

marketing stručnjacima koji su tu prisutni, stručnjacima za finansije, raznim

vladinim agencijama, specijalizovanim za različite industrijske grane i različita

geografska područja.

8. Hibridni aranžmani u upravljanju lukom

Pod hibridnim aranžmanima u upravljanju lukom, podrazumijeva se zajednički

angažman lučke uprave, terminalskih operatera/kompanija specijalizovanih za

rukovanje raznim vrstama tereta, brodara i drugih, prevashodno u

konkurentskim uslovima, ne samo između luka, već i unutar same luke. Ovakvi

aranžmani su danas nezaobilazni u većini svjetskih luka.

Page 28: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

27

U uslovima globalizacije tržišta usluga pojedinih aktera u lučkom poslovanju i

operacijama, prisutan je problem monopolističkog ponašanja pojedinih

kompanija, te se u takvim situacijama vlada obično javlja kao arbitar, odnosno,

kao onaj entitet koji na određeni način, obično regulatoran, sprečava

monopolističko ponašanje.

U nastavku je dat pregled najmoćnijih terminalskih operatera, stivadora i

brodarskih (kontejnerskih) kompanija u svijetu. U pojedinim regionima, može se

pojaviti opasnost od dominacije jedne određene kompanije. U takvim

slučajevima se lučka uprava, ili čak sama vlada zemlje kojoj luka pripada, kako je

prethodno rečeno, mora angažovati u suzbijanju monopola.

(I) Najveći operateri na (kontejnerskim) terminalima u svijetu:

o Hutchinson International Terminals;

o International Container Terminals Systems;

o Maersk/Sea Land;

o P&O Ports;

o PSA Corporation i dr. Izvor: Journal of Commerce, no. 02/00, Edition 78.

(II) Najveće stivadorske kompanije u svijetu:

o Hutchinson Port Holdings (Hong Kong);

o P&O Ports (Australia);

o International Container Terminal Services (Philippines);

o Stevedoring Services of America (USA);

o PSA Corporation Ltd. (Singapore);

o Eurogate (Germany) i dr. Izvor: Mainport News Rottherdam, October (2000)

(III) Najveći kontejnerski prevoznici u svijetu:

Page 29: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

28

o Maersk/Sealand: 298 brodova (682 000 TEU);

o Evergreen Group: 134 broda (318 000 TEU);

o P&ONedlloyd: 124 broda (302 000 TEU);

o Hanjin/DSR Senator Line: 80 brodova (246 000 TEU);

o Mediterranean Shipping Co.: 130 brodova (229 000 TEU) i dr. Izvor: Mainport News Rottherdam, October (2000)

9. Iterakcije luka sa lučkim gradovima

Luke i gradovi čiji su one dio, interreaguju u više pravaca: ekonomskom,

socijalnom, kulturnom, ekološkom i dr. Svaki proces lučke reforme treba da

uzme u obzir povezanost između ciljeva same luke i lučkog grada. Transportna

integracija, tj. transfer tereta, putnika i/ili saobraćajnih sredstava sa mora na

kopno i obrnuto, je esencijalna lučka funkcija, koja se ne odvija u izolaciji. Lučka

čvorišta, sa multi-modalnim mogućnostima, često su povezana sa razvojem

urbanih centara u njihovom neposrednom zaleđu, zatim, posledično, kao rezultat

povratnog procesa, u znatnoj mjeri generišu zaposlenost, industrijsku aktivnost i

u krajnjoj instanci – regionalni razvoj.

Mnogi veliki gradovi su nastali, zapravo, kao lučki gradovi. Kasnije sa

industrijalizacijom i povećanjem obima i složenosti transporthih usluga, tj. kako

su luke postale prostorno zahtjevnije (space-intensive, eng.), tako su se postepeno

izmiještale iz samih gradova ka periferiji, u većini slučajeva. Izuzetak je recimo

luka Barcelona, koja je i dalje ostala u starom gradskom jezgru (Barceloneta), ali

na uštrb šetališta i plaža u samom gradu. U svakom slučaju, postoji težnja da luke

budu, ipak, u nekoj pristojnoj blizini grada, prije svega, s intencijom smanjenja

troškova transporta.

Page 30: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

29

Ono što je ovdje važno je, da i gradske i lučke vlasti treba da izvrše određeni

uticaj u pravcu uspostavljanja intermodalne transportne infrastrukture i

organizacije.

9.1. Iterakcije luke sa lučkim gradom, primjer luke Kotor

Geografski položaj i prirodni uslovi, uticali su da život na prostoru današnjeg

Kotora i njegove okoline, bude od davnina usmjeren ka moru i njegovim

potencijalima. Ne ulazeći u pojedinosti vezane za događaje iz dalje istorije,

navodimo činjenicu da je Kotor održavao pomorsko-trgovačke veze sa

Dubrovnikom, još u 13. vijeku, o čemu postoji sačuvan ugovor iz 1279. godine.

Kotor je, takođe, održavao veze ovog tipa i sa Barijem i Ankonom, o čemu

svjedoče dokumenta iz 14. vijeka, itd.

Međutim, potonuće poslednjeg bokeljskog jedrenjaka, 1902. godine, u

Biskajskom zalivu, označilo je simbolički kraj perioda slave bokeljskog

pomorstva. Krajem 19. i početkom 20. vijeka, bokeljski pomorci su bili

prinuđeni da traže zaposlenje na parobrodima austro-ugarskog Loyd-a u Trstu.

Loyd-ovi parobrodi su u to vrijeme održavali redovan putnički saobraćaj između

Trsta i Kotora. U isto vrijeme, bio je razvijen i lokalni pomorski saobraćaj kroz

Bokokotorski zaliv, posebno između Kotora i Herceg-Novog.

Lučice i pristaništa u Bokokotorskom zalivu imali su značajno mjesto i ulogu u

razvoju ovog područja sve do 60-tih godina. Posebno mjesto pripadalo je luci

Kotor i dijelom luci Risan, preko kojih se odvijao glavni teretni i putnički

saobraćaj sa ostalim dijelovima jadranske obale.

Page 31: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

30

Period (1960-1965), karakteriše dosta ujednačen nivo prometa putnika u

kotorskoj luci (oko 28 000 na godišnjem nivou). Međutim, izgradnja jadranskog

magistralnog puta, 1966. godine, značila je praktično, gubljenje dotadašnje

funkcije luke Kotor. Istovremeno dolazi do ukidanja lokalnih brodskih linija, čije

putnike preuzima drumski saobraćaj.

Sedamdesetih godina prošlog vijeka, razvoj nautičkog turizma na Mediteranu,

reflektovao se i na kotorsku luku. Međutim, 1979. godine, Kotor je zadesio

katastrofalan zemljotres, koji je znatno oštetio luku i njenu infrastrukturu.

Izgradnja nove obale i sanacija postojeće, okončana je 1982. godine, čime su

stvoreni uslovi za prihvat kruzing brodova i osavremenjeni vezovi za jahte.

Slika 7. Prostorna segmentacija luke Kotor

Segmentacija, tj. namjena akvatorijuma i teritorija luke Kotor, prikazana je na

slici 7. Uočavamo da su funkcije luke inkorporirane u urbanu sredinu, tako da je

interakcija između građana i luke ostala nepromijenjena vijekovima, o čemu

svjedoči i organizovanje tradicionalne «Bokeljske noći». Te avgustovske večeri

deševa se defile specijalno dekorisanih i osvjetljenih barki koje u nizu plove

Page 32: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

31

zalivom, dočaravajući aktuelna događanja ili objekte. Tada desetine hiljada ljudi

sa obale prate defile, a potom se sele u grad, gde se nastavlja bogati kulturno-

umjetnički program.

Takođe, dio luke namijenjen je za vezove plovila domaćeg stanovništva, a

gradski park je u neposrednom kontaktu sa dijelom operativne obale koja se sada

koristi za vez izletničkih brodova. Ulaz/izlaz u luku je istovremeno i ulaz na

javni gradski parking i taksi servis.

9.1.1. Osnovna svojstva trenda kruzinga

Porast obima potražnje i ponude na svjetskom tržištu kruzing putovanja,

podstakao je industrijsku proizvodnju u domenu brodogradnje, kao i

projektovanja i izgradnje putničkih terminala. Takođe, prisutno je i povećanje

obima aktivnosti u dijelu pomorsko-turističkih (uslužnih) djelatnosti.

Osnovna obilježja trenda kruzinga, bila bi:

o Masovnost i dostupnost sve širim socio-ekonomskim slojevima;

o Povećanje dimenzija i gabarita brodova (cca 300 m dužine preko svega,

kapaciteta preko 3 000 putnika, zapremine preko 10 000 BRT i sl.);

o Relativno kratko trajanje prosječnog turističkog kruzing aranžmana

(obično manje od 7 dana);

o Striktno definisani i sofisticirani paketi usluga, koji podrazumijevaju all-

inclusive izletničke aranžmane prilagođene relativno kratkom boravku u

jednoj luci (oko 5 časova, otprilike);

o Prilagođavanje lučke infrastrukture mega-brodovima;

o Projektovanje i izgradnja putničkih terminala i sl.8

8 Vlaho Đurković, Razvoj Dubrovnika kao luke ticanja u kruzing-turizmu i projekat razvoja luke

Dubrovnik, Nautički turizam, Naše more, 54(1-2), 2007, str. 32-41

Page 33: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

32

U cilju postizanja što boljih efekata od kruzing turizma, preporučuje se

povezivanje svih subjekata, uključenih u formiranje turističkog proizvoda. Dakle,

bilo bi više nego korisno povezivanje javnog i privatnog sektora; povezivanje

lučkih i gradskih vlasti, predstavnika javnih saobraćajnih i komunalnih preduzeća,

turističkih agencija, privatnih ponuđača turističkih usluga, i drugih. Ovo

udruživanje bi se moglo realizovati u okviru upravljačkog centra za kružna (kruzing)

putovanja (Đurković, 2007), koji bi imao organizovan i ciljni marketinški nastup,

stvarao određeni imidž kruzing destinacije kontrolom kvaliteta i cijena usluga,

bavio se osmišljavanjem i obogaćivanjem turističke ponude, proučavanjem

strukture korisnika i nivoa njihovog zadovoljstva pruženim uslugama i drugim

sličnim aktivnostima.

Odgovor na pitanje: Koje servise nudi jedna kruzing luka? – možemo pronaći,

primjera radi, na oficijelnom Web sajtu luke Portsmouth (UK) -

⟨www.portsmouth-port.co.uk/pas-senger-port⟩, u stavkama, koje su u

informatičkom smislu jako dobro podržane, sledeće:

o Planiranje putovanja (uz pomoć više raspoloživih softvera);

o Priprema putovanja (redosled pripremnih radnji pred put);

o Raspoloživost i cijena parkinga za putničke automobile u luci;

o Vremenske prognoze;

o Vektorske mape;

o Brodovi: rute, servisi;

o Konekcija: drum, željeznica;

o Mogućnosti ostavljanja prtljaga;

o Publikacije i informativni lifleti;

o Mjenjačnica i sl.

Većina putničkih luka Zapadne Evrope na Internetu ima slične ponude sa kojima

izlazi pred potencijalne korisnike.

Page 34: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

33

9.1.2. Luka Kotor, kruzing luka

Luka Kotor s aspekta destinacije kruzing turizma spada u Mediteransko tržište, u

kojem je Jadran jedan sektor. Ono što zasigurno daje prednost Mediteranu u

odnosu na ostale kruzing destinacije je mogućnost pristajanja u neposrednoj

blizini gradskih jezgara, tako da se putnici na kružnim putovanjima mogu za

kratko vrijeme upoznati sa mnoštvom velelepnih zdanja, crkava, remek djela, i

ostalim jedinstvenostima primorskih gradova. Mediteranski tip klime je posebna

povlastica za putnika na kruzing putovanju, jer čitavu obalu basena karakterišu

vrela sušna ljeta i tople vlažne zime. Kao i u mnogim dijelovima Mediterana,

temperature u decembru i januaru rijetko kad iznose 10°C, dok padavine koje su

karakteristične za jesen i zimu, uglavnom čine kratki pljuskovi koji ubrzo bivaju

smijenjeni vedrim i čistim nebom. Treba napomenuti da Mediteran svakoga

impresionira svojim zadivljujućim plažama, ljepotom priobalnog pejzaža, čistom

i prozračnom morskom vodom, raznovrsnošću rasa, jezika, naroda, folklora,

ukusnih jela, muzike, temperamenta, prijateljskih lokala u kojima vas dočekuju

ljudi vedrog duha i dobrog raspoloženja.

Na bazi kratke analize mediteranskog kruzing tržišta u 2002. godini, uočavamo

da je 47 prisutnih operatora, sa 101 brodom, ostvarilo 2.231 putovanje, na

kojima je bilo 1,7 miliona putnika9. Zapadni Mediteran je kao sektor ostvario

najveći obim usluga (više od 40%), dok se za krstarenje po Crnom moru

opredijelilo svega 3,5 hiljada putnika (1%). Uočavamo da je drugi sektor po

ostvarenom obimu Jadransko more, zatim slijede: Atlantska ostrva, Egejski

sektor, transfer kroz Mediteran, Zemlje Levanta i na kraju Crno more.

9 The Association of Mediterranean Cruise Port: Yearbook 2003/2004, pp. 7.

Page 35: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

34

Kotor ima veoma dugu tradiciju luke na kružnim putovanjima na Jadranu. Preko

njega se putem izleta aktivira kulturna ponuda Cetinja i turističko–ugostiteljska

ponuda Svetog Stefana. Upisom područja Kotora u svjetsku prirodnu i kulturnu

baštinu UNESCO-a, a Boke Kotorske u listu naljepših zaliva svijeta, Boka je

marketinški na najbolji način preporučena na tržištu kružnih putovanja10. Nakon

zemljotresa 1979. godine, rekonstrukcijom operativne obale u Kotoru i

naknadnim investicijama 2001. godini, u cilju povećanja dubine uz obalu,

stvoreni su uslovi za prihvat većih brodova koji učestvuju na kružnim

putovanjima, što se direktno odražava na finansijske efekte koji se ostvaruju

pružanjem usluga u luci i izvan nje, a koji spadaju u kategoriju vanpansionske

potrošnje.

Podsjetićemo, da su definisani preduslovi koji razlikuju matične luke i luke pri-

stajanja, sa ciljem boljeg razlikovanja operacija i logističkih potreba udruženja

javnih i privatnih organa za promovisanje kružnih putovanja, preusmjeravanje

tokova putnika, kao i povećanje nivoa zadovoljenja potreba putnika. Na bazi

takvih kriterijuma u nastavku je ocijenjena pozicija luke Kotor11:

o U domenu preduslova (aerodrom i vazdušni pristup, turistička infrastruktura,

kopneni prevoz) ispunjeni su svi uslovi i za matičnu luku i za luku

pristajanja;

o U domenu atrakcija apsolutno su zadovoljeni svi neophodni i poželjni

kriterijumi; 10 Nešto više o Kotoru, kao gradu Svjetske kulturne baštine, možete pronaći, između ostalih izvora i na

oficijelnom Web sajtu Turističke organizacije Kotora:

⟨http://www.tokotor.com/crnogorski/o%20kotoru.html⟩

11 N. Konjević, M. Radulović, Luka Kotor, idealna kruzing luka – šansa i mogućnost , Zbornik radova

sa okruglog stola na temu: »Tržište kružnih putovanja i turistička ponuda Crne Gore«, Kotor, 10. jun

2004. godine, str. 39-52

Page 36: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

35

o Kod lučkih postrojenja smatra se poželjnim posjedovanje putničkog terminala

za matične luke, što luci Kotor nedostaje. Za opsluživanje broda postoje

svi preduslovi;

o U domenu upravljanja, s obzirom da je luka Kotor sa statusom stalnog

pomorskog graničnog prelaza, organi državne vlasti su u funkciji tokom

24 časa.

Iako je luka Kotor, jedina Luka Crne Gore, specijalizovana za prihvat i otpremu

brodova i turista, ovaj vid turističke ponude nije dovoljno shvaćen, dok mu je u

dosadašnjim marketinškim aktivnostima poklanjala gotovo nikakva pažnja.12

10. Različiti vlasničko-upravljački modeli u lukama: prednosti i nedostatci

Nakon kratkog osvrta na luku Kotor, kao putničku luku, odnosno, kruzing

destinaciju i njenu korelaciju sa srednjevjekovnim, u kulturno-istorijskom smislu

bogatim gradskim jezgrom u zaleđu, vratimo se opštim preporukama Svjetske

banke u vezi vlasničko-upravljačke reforme luka.

U ovom kontekstu, treba razmotriti prednosti i nedostatke nekih glavnih

administrativno-vlasničkih modela luka i prema tome se opredijeliti za onaj, koji

bi bio najprihvatljiviji, u datoj situaciji, tj. sa stanovišta posmatrane luke.

U opštem slučaju, u okviru lučkog sistema djeluje jedna, ili više organizacija

(firmi), koje obavljaju sledeće uloge:

12 Zaključci okruglog stola, na temu: »Tržište kružnih putovanja i turistička ponuda Crne Gore«,

Kotor, 10. jun 2004. godine, Zbornik radova, str. 55-56 /Okrugli sto su organizovali: Fakultet za

turizam i hotelijerstvo i „Luka Kotor“ a.d./

Page 37: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

36

o Javljaju se kao vlasnici lučkog zemljišta (kao suštinske vrijednosti, budići

da se savremeni svijet susreće sa oskudicom zemljišta, tj. nedostatkom

prostora), te kao vlasnici, oni treba da nude različite usluge (servise)

privatnim subjektima;

o Javljaju se kao regulatori ekonomskih aktivnosti i operacija;

o Bave se planiranjem budućih operacija i kapitalnih investicija;

o Javljaju se kao oni koji obezbjeđuju kapacitete i servise za nautičke

potrebe;

o Djeluju kao marketinški promoteri lučkih servisa i ekonomskog razvoja;

o Zatim, kao oni koji su zaduženi za rukovanje teretom i njegovo

skladištenje;

o Te naposlijetku, djeluju u smislu obezbjeđivanja niza dodatnih lučkih

usluga.

Ono što nas, u ovom kontekstu, zanima su različiti modeli vlasništva i

upravljanja lukom, sa stanovišta njihovih osnovnih prednosti i nedostataka.

Stoga u nastavku slijedi odgovarajući pregledni prikaz.

Prednosti i nedostatci različitih modela upravljanja lukom

(I) Javne luke koje su u potpunosti u vlasništvu i pod upravom lokalne, nacionalne ili

regionalne vlasti (Public Service Ports – PSP, eng.)

Prednosti:

- Razvoj infrastrukture i suprastrukture, kao i rukovanje teretom, su u nadležnosti jedne

institucije, tj. pod jedinstvenom su upravom.

Nedostatci:

- Privatni sektor nema nikakvog, ili ima veoma ograničen udio u rukovanju teretom.

- Prisutna je neefikasnost i nefleksibilnost u rješavanju problema zapošljavanja radnika. Lučka

administracija je glavni poslodavac u luci.

- Prisutan je nedostatak (međunarodne) konkurencije, što dovodi do neefikasnosti.

- Javlja se neracionalno korišćenje raspoloživih resursa, ili se nedovoljno ulaže u luku zbog

Page 38: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

37

indiferentnosti (nezainteresovanosti) vlasti, ili nedostatka sredstava u budžetu.

- Operacije nisu usmjerene ka korisnicima i tržištu.

- Prisutan je nedostatak inventivnosti.

(II) Luke kod kojih su infrastruktura i suprastruktura u javnom vlasništvu, dok lučki rad

realizuje privatni sektor (Tool Ports – TP, eng.)

Prednosti:

- Ulaganje u lučku infrastrukturu i opremu (posebno onu na operativnoj obali, tj. na liniji

razgraničenja brod-obala) je isključivo u nadležnosti javnog sektora, čime se izbjegava

mogućnost udupljavanja kapaciteta.

Nedostatci:

- Lučka administracija (uprava) i privatne kompanije dijele poslove rukovanja teretom

(podijeljene operacije – split operations, eng.) što nerijetko dovodi do konfliktnih situacija.

Pošto privatni operateri ne raspolažu glavnom opremom, oni nastoje da funkcionišu kao pool-

ovi rada i obično se ne razvijaju u firme sa stabilnim bilansom stanja. Ovo stvara nestabilnost i

neizvjesnost po pitanju budućeg razvoja ovih firmi i poslovanja same luke, u krajnjoj instanci.

(III) Luke čije je zemljište u javnom vlasništvu, dok su infrastruktura i suprastruktura, kao i

lučki rad, u vlasništvu, odnosno, nadležnosti privatnih kompanija (Landlord Ports – LP,

eng.)

Prednosti:

- Jedan subjekat (iz privatnog sektora) nadležan je za operacije rukovanja teretom i pritom

posjeduje prekrcajnu mehanizaciju. Terminalski operateri su u principu lojalni luci i teže da

ulažu u opremu, što je obično rezultat dugoročnih ugovora sa lukom. Privatne kompanije

specijalizovane za rukovanje teretom, spremne su da iziđu u susret zahtjevima tržišta.

Nedostatci:

- Prisutan je rizik od prekomjernog povećanja kapaciteta, što može biti posledica pritisaka od

strane raznih privatnih operatera. Takođe, postoji rizik od loše procjene trenutka kada treba

povećati kapacitete.

(IV) Privatne luke koje su kompletno (uključujući i lučko zemljište) u vlasništvu privatnih

kompanija (Private Ports – PP, eng.)

Prednosti:

- Prisustvo maksimalne fleksibilnosti u odnosu na investitore i lučke operatere. Nema

direktnog miješanja vlasti. Vlasnici lučkog zemljišta omogućuju marketinški orjentisan razvoj

Page 39: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

38

luke i tarifnu politiku.

- Prilikom prodaje lučkog zemljišta, vlasnici obično realizuju jako visoke cijene.

- Dobro strateški locirane luke, često omogućuju privatnim operaterima da šire spektar

aktivnosti.

Nedostatci:

- Može se javiti potreba da vlada oformi regulatorno tijelo koje će kontrolisati monopolističko

ponašanje u luci.

- Vlada ne može da učestvuje u kreiranju dugoročnih ekonomskih efekata od lučkog

poslovanja.

- U slučaju da želi da vrati lučko zemljište u svoj posjed, vlada mora obično da da ogroman

novac.

- Postoji čitav niz rizika od spekulacija lučkim zemljištem, od strane privatnih vlasnika.

U cilju rezimiranja gore izloženog, u nastavku će biti data matrica osnovnih

vlasničko-upravljačkih modela luka, u korelaciji sa ingerencijama javnog i

privatnog sektora u domenu lučke infrastrukture i suprastrukture, lučkog rada,

kao i drugih lučkih funkcija.

Osnovni modeli upravljanja lukom

Vrsta luke Infrastruktura Suprastruktura Lučki rad Druge funkcije

Public Service

Ports, eng. Javna Javna Javan Uglavnom javne

Tool Ports, eng. Javna Javna Privatan Javno/privatne

Landlord Ports,

eng. Javna Privatna Privatan Javno/privatne

Private Service

Ports, eng. Privatna Privatna Privatan

Uglavnom

privatne

Radi sticanja sveobuhvatnije slike o pojedinim upravljačkim modelima luka, u

nastavku je dato principijelno raščlanjenje lučke osnovne i operativne

infrastrukture, suprastrukture, kao i lučke opreme.

Page 40: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

39

Lučka infrarastruktura, suprastruktura i oprema

o Osnovna infrastruktura:

Pomorski prilazni kanali;

Ulaz(i) u luku;

Lukobrani i izgrađena zaštita obale;

Ustave (brane);

Pristup luci s kopnene strane (putevi, tuneli);

Veza luke sa željeznicom u zaleđu;

o Operativna infrastruktura:

Unutrašnji lučki kanali;

Potporni (zaštitni) zidovi i nagibi (spustevi);

Putevi, tuneli, mostovi, petlje i drugo, unutar same luke;

Obalni zidovi, nasipi, pristaništa;

Uređaji za navigaciju, bove i svetionici;

Hidro-meteorološki sistemi;

Specijalne bove za sidrenje;

VTMS (Vessel Traffic Management Systems, eng.) – sistemi za upravljanje

pomorskim saobraćajem;

Patrolni i protivpožarni čamci;

Dokovi;

Lučko zemljište (isključujući suprastrukturu, izbetonirane i/ili kaldrmisane

površine);

Priključne saobraćajnice na glavnu drumsku infrastrukturu;

Konekcija sa glavnom željezničkom infrastrukturom (tzv. ranžirne stanice);

Suvi dokovi za opravku brodova;

o Lučka suprastruktura:

Pločnici (izbetonirane površine);

Terminalska rasvjeta;

Parkinzi;

Slagališta (otvorena) i skladišta (zatvorena);

Page 41: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

40

Tankovi (rezervoari) i silosi;

Kancelarije;

Radionice za opravke;

Drugi objekti neophodni za izvođenje terminalskih operacija;

o Lučka oprema:

Tegljači;

Brodovi za pilotažu;

Bageri;

Prekrcajna mehanizacija na operativnoj obali;

Prekrcajna mehanizacija na terminalu i dr.

Ko su (pre)dominantni akteri u okvirima različitih modela upravljanja lukom,

prikazano je u matrici koja slijedi.

Dominantni akteri u okvirima različitih modela upravljanja lukom

(J – javni sektor; P – privatni sektor)

Public Service

Ports, eng. Tool Ports, eng.

Landlord Ports,

eng.

Private Service

Ports, eng.

Lučka

administracija J J J P

Nautičko

upravljanje J J J P

Nautička

infrastruktura J J J P

Lučka

infrastruktura J J J P

Suprastruktura

(oprema) J J P P

Suprastruktura

(zgrade) J J P P

Rukovanje

teretom J J J P

Pilotaža J/P J/P J/P J/P

Page 42: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

41

Tegljenje J/P J/P J/P P

Sidrenje J/P J/P J/P P

Bagerisanje J/P J/P J/P J/P

Ukoliko u prethodno prikazanoj matrici, pažljivo izbrojimo J polja (javni sektor)

i P polja (privatni sektor), dolazimo do zaključka da jednih i drugih ima

podjednako, odnosno, da se radi o tzv. half-share podjeli. Ovo bi moglo da

posluži kao svojevrstno polazište u definisanju optimalnog modela, u pravcu

čijeg ostvarivanja bi trebala da se sprovodi reforma određene luke.

10.1. Osvrt na upravljanje lukom Kotor U novijoj istoriji, upravljanje lukom Kotor, vezano je za institucionalni oblik

preduzeća koje je formirano za tu namjenu. Naime, nakon značajnih

investicionih ulaganja u stvaranje adekvatnijih uslova za prijem brodova i jahti,

nastalih kao posljedica sanacije oštećenja obale u katastrofalnom zemljotresu iz

1979. godine, Opština Kotor, u čijoj nadležnosti je bilo i upavljanje morskim

dobrom na ovom području, osnovala je posebno preduzeće za gazdovanje

lukom. Radna Organizacija «Luka Kotor», kao privredni i pravni subjekt, osnovana

je Odlukom Skupštine opštine Kotor od 12. jula 1988. godine, sa ciljem da

upravlja lukom Kotor i drugim lukama na području Opštine, sa pripadajućim

morskim dobrom. Kasnije izmjene u zakonodavstvu uslovile su i promjenu

naziva preduzeća u Društveno preduzeće, koje je odlukom Skupštine opštine, od 27.

januara 1992. godine, organizovano kao Javno preduzeće «Luka» Kotor.

Postojeće Akcionarsko društvo, za usluge u međunarodnom pomorskom

saobraćaju «Luka Kotor» - Kotor, registrovano je u skladu sa Zakonom o

Page 43: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

42

privrednim društvima, dana 13. septembra 2002. godine. Sadašnji status i pravni

subjektivitet proistekao je iz transformacije društvenog preduzeća13 u skladu sa

Zakonom o svojinskoj i upravljačkoj transformaciji, iz perioda (1992–1995) i

usaglašavanjem sa Zakonom o privrednim društvima. U tom periodu, «Luka

Kotor» a.d. imala je 60 akcionara, od kojih su 4 pravna, a 56 fizička lica.

Akcionarsku – vlasničku strukturu, činili su: Fond za razvoj RCG, sa 35%

kapitala Društva; Opština Kotor, sa 22%; Fond PIO, sa 17%; Zavod za

zapošljavanje, sa 6%; te zaposleni i građani, sa 20% kapitala.

Bitnije aktivnosti na promjeni vlasničke strukture (privatizacija imovine

tranzicionih Fondova) započete su, shodno Planu privatizacije, 2003. godine kroz

model privatizacije traženjem strateškog partnera. No, iako je u kompaniji ovaj proces u

cijelosti završen donošenjem Odluke o dokapitalizaciji, model nije realizovan.

Značajna promjena u strukturi vlasništva sprovedena je 05. oktobra 2006.

godine, kada je izvršen prenos akcija sa Fonda za razvoj na Opštinu Kotor. Na

taj način Opština je postala većinski vlasnik, sa procentualnim učešćem od 57%.

Treba naglasiti da ni ostali modeli privatizacije, koji su bili planirani u

prethodnim godinama, nijesu dali rezultate, što za posljedicu ima činjenicu da još

uvijek nije dovršen proces privatizacije, te je i struktura akcijskog kapitala ostala

nepromijenjena, od 2006. godine.

Važno je naglasiti da se područje djelatnosti na kojem je preduzeće pružalo usluge

mijenjalo analogno nadležnostima vezanim za upravljanje morskim dobrom. Sa tim

u vezi, RO i DP «Luka» Kotor, te JP «Luka» Kotor, bilo je dato na korišćenje i

13 N. Konjević, Završena vlasnička i upravljačka transformacija JP „Luka“ Kotor, Pomorstvo, br. 6-7,

Kotor , septembar 1996. godine, str. 9-11

Page 44: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

43

upravljanje morskom dobru u skladu sa Odlukom o morskom dobru14 . Naime,

morskim dobrom Opštine Kotor, smatrana je: «morska obala u granicama

utvrđenim ovom Odlukom: luke, lukobrani, navozi, nasipi, sprudovi, kupališta,

hridi, grebeni, izvori i vrela na obali, ušća rijeka koje se ulivaju u more, kanali i

cjevovodi spojeni sa morem i ostali dijelovi obalnog mora (ribarske poste i

slično) i njihovo podmorje».

Citiranom Skupštinskom Odlukom utvrđena je i pozicija Luke Kotor – luka

javnog saobraćaja, kao i obuhvat: dio izgrađene obale od restorana «Galion» do

parkirališta za putnička vozila do mosta; dio izgrađene obale od Centra za

kulturu do kraja parkirališta za putnička vozila u širini od mora do parkirališta (7

m); dio izgrađene obale zamišljenom linijom od parkirališta za putnička vozila do

mosta na rijeci Škurda uključujući i zgradu Lučke kapetanije pa sve do kraja

obale, gdje se nalazi svjetionik; dio obale od mosta na rijeci Škurda I, lučno oko

parka do mosta na rijeci Škurda II, u širini od 3 m od mora do kraja popločenog

dijela obale uključujući površinu koja zauzima objekat za snabdijevanje brodova

gorivom, dio vodenog prostora mora oivičen izgrađenom obalom, od restorana

«Galion», do desne obale rijeke Škurde II, zatim južno od zamišljene linije

povučene sa desne obale Škurde II, do zgrade Odjeljenja narodne odbrane

(Muo), na udaljenosti 50 m od obale, između restorana «Galion» i zgrade Odje-

ljenja narodne odbrane.

Pored ovog područja, Luci Kotor pripadale su i operativne obale, čija ukupna

dužina iznosi 603 m, sa površinom platoa od 1.734 m2, a koje su u osnovi

predstavljala pristaništa za brodove. Pored luke Kotor utvrđene su i slijedeće

posebne luke: ribarska luka Bigovo, sportska luka Dobrota i luka Lipci. 14 Odluka o morskom dobru, donesena je od strane Skupštine opštine Kotor, 1985. godine (Sl. list SRCG

br. 2/85 – Opštinski propisi )

Page 45: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

44

JP «Luka» je gazdovalo cjelokupnim morskim dobrom opštine Kotor do sredine

mjeseca aprila 1992. godine, odnosno, do stupanja na snagu Zakona o morskom

dobru15 . Tim Zakonom, koji je i sada na snazi, je utvrđeno da morsko dobro, kao

državna svojina Republike Crne Gore (član 4, stav 1) u principu predstavlja

dobro u javnoj upotrebi, uz ograničenja koja mogu biti istim i samo tim

Zakonom propisana. Dakle, u vlasničkom smislu morsko dobro je u državnoj

svojini, sa mogućnošću uspostavljanja i privatnog vlasništva. Zakonom je

omogućeno da korisnik morskog dobra može da bude svako pravno, fizičko

domaće i strano lice.

Na osnovu člana 5, stav 2, Zakona o morskom dobru i člana 1, Zakona o javnim

preduzećima, Skupština Crne Gore donijela je Odluku o osnivanju Javnog

preduzeća za upravljanje morskim dobrom (JPMD).16

Na bazi ovako organizovanog upravljanja morskim dobrom JP «Luka» Kotor

sada se javlja kao korisnik dijela morskog dobra. Osnov za korišćenje je Ugovor17

između JPMD i JP «Luka» Kotor. Pomenutim ugovorom, JP «Luka» Kotor je

ustupljen na korišćenje dio luke Kotor «koji obuhvata zonu morskog dobra u

Kotoru od zgrade narodne odbrane ( Muo ) do otvorenog vaterpolo bazena, sa

kopna oivičeno jadranskom magistralom i putem Kotor – Prčanj, a na vodenom

dijelu, linijom koja spaja dvije navedene krajnje tačke». Takođe, preduzeću je

ustupljeno na korišćenje i morsko dobro na lokaciji Lipci u zahvatu koji

obuhvata skladište naftnih derivata «Jugopetrol» Kotor i morsko dobro u naselju

Bigovo, Donji Grbalj (šire područje pristaništa). Ugovorom o korišćenju

15 Sl. list SRCG, br. 14/92 , str. 199-201 16.Sl. list RCG, br. 25/92, str. 377 17 Ugovor o korišćenju morskog dobra, zaključen između: JP za upravljanje morskim dobrom Crne Gore –

Budva i JP «Luka» Kotor, br.49, od 10. marta 1993. godine

Page 46: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

45

morskog dobra ostavljena je i mogućnost da se ostali dijelovi morskog dobra,

koji su prema Odluci SO Kotor sastavni djelovi luke Kotor, daju na korišćenje

putem zaključivanja posebnih ugovora.

Neposredno prije isteka desetogodišnjeg perioda, JPMD raspisuje tender za

korišćenje predmetnog morskog dobra i dolazi do problema koji se rješavaju na

nivou upravne i zakonodavne vlasti. U takvim okolnostima zaključuje se Aneks

V Ugovora o korišćenju morskog dobra, kojim se znatno mijenja i pozicija

preduzeća zbog smanjenja područja korišćenja luke (izuzeta je lokacija Nautičko

turističkog Centra, te je smanjen obuhvat akvatorija), uz znatno veću mjesečnu

nadoknadu. Po osnovu zaključenog Aneksa, JP za upravljanje Morskim dobrom

produžilo je pravo koriščenja morskog dobra Luci Kotor, do 17. maja 2010.

godine, uz mogućnost produženja, uz saglasnost ugovornih strana, za još pet

godina. To znači, da u skladu sa članom 31, Zakona o lukama18 (koji se odnosi na

tzv. prvenstvenu koncesiju) Luka Kotor, kao koncesionar, koristi morsko dobro

i obavlja djelatnost na osnovu Ugovora koji je zaključen prije stupanja na snagu

ovog zakona. Dakle, Luka Kotor nastavlja sa korišćenjem Luke i obavljanjem

djelatnosti sve do prestanka važenja koncesionog ugovora.

11. Osnovni razlozi za sprovođenje lučkih reformi

Logično se nameće pitanje: Koji su to razlozi zbog kojih se, ustvari, pristupa

lučkoj reformi u zemljama u razvoju? - Pregled nekih opštih razloga,

administrativnih, finansijskih i onih koji se tiču organizacije samog rada u luci i

politike zapošljavanja, dat je u nastavku.

18 Zakon o lukama, objavljen je u Sl. listu Crne Gore, br.51/08, od 22. avgusta 2008. godine

Page 47: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

46

Razlozi za sprovođenje lučke reforme

Opšti razlozi:

o Poboljšanje lučke efikasnosti;

o Smanjenje troškova i cijena;

o Povećanje kvaliteta usluga;

o Povećanje konkurentske moći;

o Promjena odnosa prema klijentima (težnja da se bude više client friendly orjentisan u

poslovanju);

Administrativno-menadžerski razlozi:

o Depolitizacija javne lučke administracije;

o Smanjenje birokratije;

o Uvođenje koncepta upravljanja baziranog na izvršnosti;

o Izbjegavanje vladinog monopola;

Finansijski razlozi:

o Smanjenje javnih troškova;

o Privlačenje stranih investitora;

o Smanjenje komercijalnih rizika za javni sektor;

o Povećanje učešća privatnog sektora u nacionalnoj i regionalnoj ekonomiji;

Promjena politike zapošljavanja:

o Smanjenje javne administracije;

o Smanjenje lučke radne snage;

o Povećanje stepena osposobljenosti radnika;

o Povećanje uposlenosti privatnog sektora i sl.

12. Reforma rada u lukama

Jedan od najznačajnijih segmenata reforme luka, koja bi trebala da rezultira

savremenijim, efikasnijim i u finansijskom smislu profitabilniijim lukama, jeste

pitanje organizacije rada i radne snage u luci. Ovo je pitanje koje se podjednako

tiče lučke uprave i svih lučkih operatera.

Page 48: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

47

Lučki rad – počev od rukovalaca kranovima i drugom lučkom opremom, do

stivadora i lučkih pilota, je ključ uspjeha i/ili neuspjeha poslovanja luke u

savremenim uslovima međunarodne, globalne, trgovinske razmjene.

Često se ovaj segment lučkog poslovanja – lučki rad, optužuje za neadekvatno i

neprofitabilno poslovanje luke, što u krajnjoj instanci ima negativne posledice po

cjelokupan nacionalni ekonomski rast i razvoj. Preveliki broj zaposlenih,

zastarjeli i neefikasan način rada u luci, loša obučenost i osposobljenost radnika

za pojedine poslove, njihova loša plaćenost i stoga nepouzdanost; najčešće se

navode kao razlozi za visoke troškove i neefikasnost u poslovanju mnogih luka.

Ovi problemi se često produbljuju zastarjelim upravljačkim praksama. Međutim,

luke i lučki rad ne egzistiraju izolovano, oni su sastavni dio okruženja i uslovljeni

su nacionalnom ekonomskom i trgovinskom politikom, promjenama na

(globalnom) tržištu usluga, tehnološkim napretkom i drugim.

Ključni faktori koji uslovljavaju reformu rada u luci su: konkurencija, pritisak

trgovinskih udruženja i političko djelovanje (slika 8).

Slika 8. Faktori koji uslovljavaju reformu rada u luci

Page 49: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

48

Konkurencija među lukama na lokalnom i/ili regionalnom tržištu, ili pak

konkurencija između različitih operatera u okviru jedne luke, dovode javne

službenike, korisnike lučkih usluga i brodare u situaciju kada moraju da stvaraju

pritisak, odnosno, da zahtijevaju reformu rada, kako bi se povećala efikasnost i

smanjili troškovi.

Luka i trgovinska udruženja vrše pritisak u smislu da se žale na restriktivan rad u

luci (uključujući tu anahrone radne prakse, razne sporazume i propise), tj. na sve

ono što dovodi do većih troškova rada, niže produktivnosti i visokih cijena

lučkih usluga.

U prisustvu povećane konkurencije i pritisaka od strane trgovinskih udruženja,

stvara se politička platforma za djelovanje lučke uprave, u pravcu promjene

tradicionalnih režima rada u lukama, povećanja efikasnosti i efektivnosti, kao i

nivoa konkurentnsti.

Ovdje treba istaći i to, da je u savremenim uslovima poslovanja luke, koncept

port-to-port, zamijenjen konceptom door-to-door. Tako su, primjera radi,

konsignatori, koji se bave formiranjem i/ili rasformiranjem kontejnera, obično

daleko van lučkog područja, dok je s druge strane, veoma visok stepen

mehanizacije i automatizacije operacija u luci uticao na znatno smanjenje broja

lučkih radnika. Dodatno, sa povećanjem učešća privatnog kapitala u lučku

vlasničko-organizacionu strukturu, broj lučkih radnika je znatno smanjen,

otprilike za pola (na primjer, u Australiji, tokom protekle decenije, broj radnika

po jednom prekrcajnom mostu, smanjen sa 12 na 6, u smjeni).

Page 50: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

49

U nastavku je dat pregledni prikaz ključnih promjena političe ekonomije unazad

nekoliko decenija, kao i uticaja koje su te promjene imale na organizaciju rada u

lukama.

Promjene u političkoj ekonomiji i njihovi uticaji na organizaciju rada u luci

Ekonomska politika Svojstva Krajnji rezultat

Ekonomska politika

poluautomatskog rada

(do sredine 1980-tih)

Međunarodna trgovinska

razmjena Radno-intenzivna tehnologija

- Sloboda u izboru sirovina,

finalnih proizvoda, usluga,

rada i sredstava, obično na

domaćem ili lokalnom nivou;

- Nacionalno tržište je obično

bilo rezervisano za domaće

proizvode;

- Nedovoljno efikasni

proizvodni modeli, zbog

odsustva međunarodne

konkurencije;

- Prisustvo trgovinskih

barijera;

- Restriktivna razmjena

valuta;

- Prisustvo biasa protiv izvoza

i dr.

- Jednofunkcijska vertikalna

mehanizacija nije tražila

visoku specijalizaciju rada;

- Prisustvo monopola u

rukovanju teretom i

skladištenju;

- Direktne i indirektne

subvencije;

- Porast plata, izbjegavanje

uvođenja novih tehnologija i

niska produktivnost, bili su

institucionalizovani, kao

mjere kojima su se štitili

interesi nacionalnih

proizvođača;

- Politički uticaj pri izboru i

nabavci lučke opreme;

- Ekspanzija radne snage,

uporedo sa povećanjem

potražnje za lučkim

uslugama;

- Fragmentacija lučkih

funkcija i registrovanje lučkih

Page 51: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

50

radnika;

- Funkcionisanje po principu:

više – tereta, više – radnika i

sl.

Izvozno orjentisana ekonomska

politika (od sredine 1980-tih) Globalna trgovinska razmjena

Kapitalno-intenzivna

tehnologija

- Prestruktuiranje

ekonomskih aktivnosti,

smanjenje obaveza korisnika,

intenziviranje konkurencije,

tj. proizvođači na lokalnom

nivou susreću se sa

zahtjevima međunarodnog

tržišta;

- Sloboda u izboru sirovina,

finalnih proizvoda, rada i

sredstava, obično na

globalnom nivou;

- Prisustvo snažne

međunarodne konkurencije

usluga i dobara, zahtijevaju

upravo takav lučki rad koji će

odgovarati potrebama

korisnika.

- Luke treba da obezbijede

usluge koje su konkurentne i

komercijalno atraktivne;

- Povećanje produktivnosti i

smanjenje troškova, javljaju

se kao rezultat izlaganja

lučkog rada tržišnim

mehanizmima;

- Smanjenje radne snage: više

tereta – manje lučkih radnika;

- Programi obuke i

prekvalifikacije, s ciljem

poboljšanja sposobnosti

radnika i povećanja nivoa

radne bezbjednosti;

- Uvode se nove tehnologije i

organizacija rada;

- Radnici se uključuju u

donošenje (operativnih)

poslovnih odluka;

- Radnici se nagrađuju u

skladu sa tim koliko su

korisnici lučkih usluga

zadovoljni, te u zavisnosti od

individualno i grupno

uloženih napora i sl.

Page 52: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

51

12.1. Potencijalni efekti reforme rada

U sklopu razmatranja vezanih za efekte reforme rada u lukama, u nastavku su

taksativno navedeni efekti i uslovi zapošljavanja, u skladu sa upravljačkom

politikom koja prati promjenu vlasničke strukture luke i porast zahtjeva na

globalnom tržištu lučkih usluga. Izvor ovog pregleda je UNCTAD «Comparative

Experiences with Privatization: Policy Insights and Lessons Learned» (1995).

Mogući uticaji efekata privatizacije luka na politiku zapošljavanja

i organizaciju rada u lukama

Efekti zapošljavanja Uslovi zapošljavanja Upravljačko-radničke relacije u

lukama

- Reklasifikacija poslova - Veća mobilnost radnika - Više naglašen

profesionalizam

- Novi modeli poslovanja

- Smanjene garancije kada je

u pitanju stalno zaposlenje, tj.

siguran posao

- Više diskrecionih prava top-

menadžera kod donošenja

odluka i kreiranja poslovne

politike

- Smanjenje broja zaposlenih

i mogućnost gubitka posla

- Potrebe za prekvalifikacijom

i podizanjem nivoa stručnosti

zaposlenih

- Veći naglasak na striktnom

sprovođenju odluka top-

menadžmenta

- Rodno-biasirana politika

zapošljavanja

- Duže radno vrijeme i/ili

povećanje radnog učinka

- Marginalizovan uticaj unija

radnika u određivanju visina

plata

- Diskriminacija predstavnika

radnika

- Plaćanje prema rezultatima,

ili zamrzavanje plata

- Pregovori o visini plate na

individualnoj, prije nego na

kolektivnoj osnovi

- Srednjeročno i dugoročno

povećanje prihoda, zavisno

od povećanja obima i nivoa

usluga, rasta i razvoja

- Gubljenje privilegija zbog

dužine radnog staža i stepena

službe;

- Gubitak prava na penziju;

- Krut stav menadžmenta po

pitanju neophodnosti

izvršnosti i poštovanja stroge

radne discipline zaposlenih;

Page 53: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

52

privatnih firmi i dr. - Gubitak socijalnih beneficija

(stan, putni trškovi, dječiji

dodatci, zdravstveno

osiguranje i sl.);

- Obustava zabrane štrajka i

drugih (sličnih) akcija

zaposlenih.

- Argument efikasnosti je u

prednosti u odnosu na

socijalne ciljeve.

Neke od konstatacija u ovom UNCTAD-ovom pregledu, su naprosto neodržive.

Prije svega sa stanovišta humane dimenzije tehnološkog razvoja i humanog rasta.

Ovakav, prilično, nehuman odnos prema lučkim radnicima, koji diktiraju

globalni tranzicioni/privatizacioni programi je neprimjeren. Povećanje dužine

radnog vremena, ukidanje niza socijalnih beneficija, zamrzavanje i/ili smanjenje

plata (najčešće u uslovima inflacije), preferiranje izvršnosti radnika i poštovanja

stroge radne discipline, te prisustvo raznih vidova diskriminacije, ne samo u

lukama, već uopšte u poslovnom svijetu, ima niz kontraefekata. Prije svega,

prethodno navedeno se loše odražava na motivisanost radnika, tj. na njihovu

uključenost i zainteresovanost za uspješnost radnog procesa; zatim, rezultira

nizom psiho-somatskih poremećaja, koji se opet direktno i/ili indirektno

negativno odražavaju na sam radni proces. Dakle, ovakva politika zapošljavanja i

tretiranja radnika je štetna, prije svega, jer ugrožava ljudsko dostojanstvo, a

potom i ono zbog čega se sprovodi – povećanje produktivnosti, odnosno,

profita.

Neophodno je, dakle, konstruktivno uključivanje radne problematike u

sveobuhvatnu vlasničko-upravljačku reformu luka. Međunarodna federacija

transportnih radnika (International Transport Workers' Federation – ITF, eng.)

preporučuje uključivanje problema koji se tiču rada u luci, u sve nivoe lučke

reforme. ITF, tako, zahtijeva: stabilno, zadovoljavajuće zapošljavanje, razumne

Page 54: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

53

plate, primjerene radne uslove, socijalnu sigurnost zaposlenih, obrazovne

treninge za zaposlene, obezbjeđenje zdravstvenog osiguranja, rad u bezbjednim i

ekološki odgovarajućim uslovima, demokratiju na radnom mjestu, oslobađanje

zaposlenih od diskriminacije po osnovu rase, religijske pripadnosti, socijalnog

statusa i/ili roda, oslobađanje od korupcije i prisile svake vrste od strane

poslodavaca i sl. S druge strane, od radnika i njihovih unija se, takođe, zahtijeva

odgovarajući angažman, u smislu: da moraju biti sposobni da objedine

kratkoročne i dugoročne interese radnika, da pronađu rješenja za prevazilaženje

socijalnih problema koji se javljaju kao posledica privatizacije, treba da se

prilagode novonastaloj konkurentskoj kulturi poslovanja, te da shvate potrebu za

uspostavljanjem novih relacija u procesu rada.

Dakle, samo pozitivnim, konstruktivnim djelovanjem svih strana uključenih u

procese reforme rada u luci, mogu se postići željeni efekti: veća efikasnost i

efektivnost lučkog poslovanja, uz povećanje konkurentnosti.

Takođe, na lučkim upravljačkim strukturama je da pronađu šeme upravljanja

ljudskim resursima koje će podržavati koncept humanog razvoja, odnosno,

dovesti ga u odgovarajuću korelaciju sa ekonomskim rastom. Koncept humanog

razvoja, budući da je višedimenzionalan, pored ekonomskog aspekta, obuhvata

čitav niz različitih oblasti ljudskog života: zdravlje i zdravstvo, obrazovanje,

zaštitu živote sredine, mogućnosti učešća u društvenom životu, zaštitu ljudskih

prava, mogućnosti za dostojanstven život, kulturne slobode i sl. Dvije osnovne

karakteristike humanog razvoja su: jačanje ljudskih kapaciteta (kroz poboljšanje

zdravlja, znanja i vještina) i korišćenje tih kapaciteta (u proizvodne svrhe,

aktivnosti u kulturnom, društvenom i političkom životu, za zabavu i dr). Humani

razvoj je, dakle, više od zdravlja, obrazovanja, pristojnog standarda života i

političkih sloboda. Iskustveno je potvrđeno da su povećanje proizvodnje i

Page 55: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

54

bogastva, samo sredstva, a da krajnji cilj razvoja treba da bude boljitak za ljude.

U vremenu sveopšte globalizacije, kulturne različitosti i slobode, predstavljaju

dodatne dimenzije ljudskog blagostanja.19 Ipak, najveći problem humanog

razvoja u svijetu je siromaštvo, te s toga treba intenzivno raditi na njegovom

suzbijanju, prije svega pravednijom i humanijom raspodjelom ostvarenog

dohotka, u svim sferama privređivanja, pa tako i u sferi lučkog poslovanja.

13. Reforma u Luci Kotor

Nosilac reforme u Luci Kotor, u stvorenom zakonodavnom okviru, a shvatljivo i

na osnovu prethodnih izlaganja, je «Luka Kotor», a.d. U nastavku će biti izložen

rezime aktivnosti koje Uprava kompanije preduzima u tom pravcu.

Elaborat Smjernice razvoja Luke Kotor sa planskom projekcijom poslovanja “Luka Kotor”

a.d., za izborni period Odbora direktora 2009/20120, zasniva se na metodološkom

konceptu «Inoviranje započetog procesa revitalizacije Luke Kotor». Pri tom se

pošlo od saznanja od kojih, zbog naslovom utvrđene teme navodimo, samo

sledeće:

o Da Luka Kotor može da se nametne kao jedan od nosilaca razvoja

Opštine i Republike i da ostaje otvoreno pitanje u pogledu zadržavanja

takve uloge u narednom periodu;

o Da se u toku ovog perioda očekuje završetak lučke reforme u Crnoj Gori koja

podrazumjeva da će upravljanje Lukom Kotor preći u nadležnost

Državnih institucija.

19 UNDP, Institute for Strategic Studies and Prognoses – ISSP, Human Development Report for Montenegro,

Preuzeto sa Interneta: juna, 2009. godine

Page 56: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

55

Oslanjajući se na dosada izrađene Studije i analize, smatramo da se kroz koncept

savremena putničko-turistička Luka Kotor, u kojoj bi dominaciju imale

usluge brodovima i turistima na kružnim putovanjima i korisnicima marinskih

usluga. Uporište nalazimo u tradiciji kompanije, kompetentnosti i upornosti

uprave, postignutim rezultatima u radu i verifikovanom kvalitetu usuga,

povoljnom pozicijom kod lokalne uprave; postojanjem definisanih pravaca

razvoja Luke i projektima stvorenim u tom pravcu. Vizija, misija i ciljevi Luke

Kotor, prikazani su na slici 920.

Slika 9. Prikaz vizije, misije i ciljeva Luke Kotor

20 N. Konjević, Optimalan strategija „Luke Kotor“, Godišnjak Pomorskog Muzeja u Kotoru, Kotor, 2003.

godine, str. 242

Page 57: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

56

Ovdje citirani Zakon o lukama iz 2008. godine, definisao je Luku, kao: »dobro u

opštoj upotrebi od interesa za Crnu Goru, pri čemu je ona dostupna za

korišćenje, pod jednakim uslovima, svim zainteresovanim fizičkim i pravnim

licima u skladu sa Zakonom«. (član 2, stav 1).

U pogledu vlasništva razlikujemo vlasništvo nad zemljištem i infrastrukturom,

koje su u državnom vlasništvu, dok lučka suprastruktura može biti u svojini

pravnih i fizičkih lica.

Upravljanje lukama je regulisano na dva načina: 1. koji je vezan za luke koje su

proglašene za luke od nacionalnog značaja, kojima upravlja Organ uprave nadležan

za luke; 2. koji je vezan za luke od lokalnog značaja, kojima upravlja pravno lice

koje upravlja morskim dobrom (u konkretnom slučaju JPMD).

Dakle, model upravljanja lukom Kotor, zavisi od Odluke Vlade, koja će odrediti

da li je luka Kotor »luka od nacionalnog značaja« (član 7, stav 2). Tada će lukom

upravljati organ uprave. U suprotnom primjenio bi se drugi gore pomenuti

model.

Page 58: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

57

Zaključna razmatranja:

Lučke operacije mogu biti prostorno-vremenski usklađene u samoj luci i u

odnosu na njeno okruženje, jedino ako se izvršavaju u skladu sa lučkim

vlasničko-organizacionim modelima koje diktiraju globalni tržišni mehanizmi. Da

bi sve one usluge koje luka pruža: bezbjedan i ekspeditivan saobraćaj i prihvat

(uključujući eventualno i remont) brodova, rukovanje teretom (ukrcaj/iskrcaj,

transport, skladištenje, (pre)pakiranje, uzorkovanje, sortiranje, etiketiranje,

preradu, doradu, reciklažu i sl., te ostale usluge stvaranja dodatnih vrijednosti

(bazirane na logističkoj i kapacitivnoj podršci), bile harmonizovane, luka mora da

ima izgrađenu odgovarajuću institucionalnu (vlasničko-upravljačku) strukturu i

da ima adekvatnu politiku zapošljavanja, koja je istovremeno u skladu sa

zahtjevima tržišta rada, ali i sa potrebama obezbjeđivanja održivog humanog

razvoja. Sve ovo ide uz pretpostavku da luka raspolaže savremenom infra i

suprastrukturom, kao i odgovarajućom opremom. Nezaobilazan faktor u

postizanju sklada u izvršavanju lučkih funkcija i operacija je i neposredno zaleđe

luke, koje bi po pravilu trebalo da je što razvijenije.

U cilju postizanja što harmoničnijih sveukupnih relacija u lučkom poslovanju,

savremene luke bi trebalo da pomjere granice između javnog i privatnog: u korist

privatnog, ali nikako na uštrb javnog. Dakle, nekako na obostranu korist,

posmatrano u dužem vremenskom periodu.

Što se tiče politike zapošljavanja, ona bi trebala da preferira stručnost i

ekspeditivnost radnika, u skladu sa zahtjevima globalnog tržišta rada, uz

obavezno uzimanje u obzir principa održivog humanog razvoja.

Page 59: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

58

Takođe, proces harmonizacije lučkih operacija uključuje i lučke menadžment

informaciono-komunikacioni sisteme, koji postoje u svim većim lukama svijeta,

doprinoseći kvalitetu u donošenju odluka (obično služe kao podrška u

odlučivanju) i efikasnijem odvijanju čitavog spektra radnih procesa u lukama.

U prethodno navedenom, sadržani su neki od trendova razvoja luka budućnosti,

koji se moraju pratiti, kako bi se ostvarilo usklađivanje mnogobrojnih i često

simultanih lučkih funkcija i/ili operacija, pri čemu su savremene luke, najčešće,

integralni dijelovi globalnih logističkih lanaca i centi industrijskih klastera.

Reference:

[1] Alfred J. Baird, Port privatization: Objectives, Extent, Process and UK Experiences,

4th Annual World Ports Privatization Conference, London, 22-24th September,

1999.

[2] Antonio Eustache, Privatization and Regulation of Transport Infrastructure in 1990’s:

Successes and Bugs to Fix for the Next Millennium, The World Bank, 1999.

[3] Elizabeth McCallum, Privatizing Ports: A Legal Perspective, Privatization

International, November, 1999.

[4] Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom

transportu, Doktorska disertacija, Saobraćajni fakultet, Univerziteta u Beogradu,

2005.

[5] The World Bank – Transport Division, Port Reform Toolkit, October, 2001.

(CD)

Page 60: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

59

Teme seminarskih radova21:

1. Reforma vlasničko-upravljačke strukture luka zemalja u razvoju

2. Reforma rada u lukama zemalja u razvoju

3. Poboljšanje nivoa usluga putničke luke

4. U pravcu poboljšanja informisanosti korisnika putničke luke

5. Informatičko-organizaciona podrška putničkoj luci

Pitanja:

1. Što se, uglavnom, podrazumijeva pod pojmom – luka?

2. Koje vrste luka znate? – Što im je zajedničko, a po čemu se razlikuju?

3. Navedite glavne razloge zbog kojih je luka Kotor danas putnička luka i neke

osnovne trendove kada je u pitanju broj putnika?

4. Luka je tranzitni čvor između kojih vidova saobraćaja? – Nacrtati šemu.

5. Koja su osnovna svojstva aktuelne reforme u lukama sa stanovišta njihove

vlasničko-organizacione strukture?

6. Ko je dao sveobuhvatne preporuke za reformu luka zemalja u razvoju i iz

koliko cjelina se one sastoje?

7. Koje cjeline, iz skupa preporuka Svjetske banke, su posebno razmotrene u

skripti i iz kojih razloga?

8. Koje su to prednosti, koje bi glavni stejkholderi u luci (vlada, terminalski

operateri, brodari, korisnici) imali od eventualne lučke reforme prema

preporukama Svjetske banke (iz 2001. godine)?

9. Navedite najmanje dva pozitivna primjera sprovedene reforme luka prema

preporukama Svjetske banke?

21 Opciono: Svaka od ponuđenih tema od 1 do 4, može da bude - ... - sa osvrtom na luku Kotor

Page 61: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

60

10. Koje su sve svrhe sprovođenja reformi u lukama zemalja u razvoju, shodno

preporukama Svjetske banke?

11. Čime se bavi treći, a čime sedmi modul, u skupu preporuka Svjetske banke za

savremenu reformu u lukama?

12. Opišite ulogu luke kao integralnog dijela globalnog logističkog lanca.

13. Navedite neke od višestrukih ekonomskih efekata lučkog poslovanja.

14. Navedite najmanje pet opšte-logističkih usluga dodatnih vrijednosti.

15. Navedite najmanje pet integralnih usluga logističkog lanca iz opšteg skupa

lučkih usluga dodatnih vrijednosti.

16. Navedite najmanje pet lučkih usluga dodatnih vrijednosti kapacitivnog tipa.

17. Skicirajte graf i opišite potrebe za logističkom i kapacitivnom podrškom u

kreiranju lučkih usluga dodatnih vrijednosti, kada su u pitanju različiti vidovi

transporta (tereta: kontejnerizovani, generalni, rasuti, tečni, Ro-Ro)?

18. Opišite luku kao centar industrijskih klastera. - Što se podrazumijeva pod

industrijskim klasterima?

19. Što su distripark-ovi i TDMC-i? – Dati odgovor na primjeru luke Rotterdam.

20. Koje vrste hibridnih aranžmana u upravljanju lukom znate?

21. Kako luke u principu reaguju sa gradovima u svom (neposrednom) zaleđu?

22. Kako luka Kotor interreaguje sa gradskim jezgrom u njenom neposrednom

zaleđu?

23. Kako se vremenom mijenjala vlasničko-organizaciona struktura luke Kotor?

24. Koje usluge luka Kotor danas nudi korisnicima?

25. Koje je funkcije luka Kotor imala u prošlosti?

26. Koje sve usluge savremene putničke luke Zapadne Evrope nude svojim

korisnicima?

27. Što sve putnici mogu da saznaju (rezervišu) preko Interneta, kada su u pitanju

luke Zapadne Evrope (na primjeru luke Portsmouth, UK)?

28. Navedite neke od osnovnih trendova u razvoju kruzinga u 21. vijeku.

Page 62: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

61

29. Opišite potencijalnu strukturu i načine djelovanja jednog upravljačkog

kruzing centra.

30. Kakve su to javne luke? – Koje su im osnovne prednosti i nedostaci?

31. Kakve su to tzv. Tool Ports (eng.)? - Koje su im osnovne prednosti i

nedostaci?

32. Kakve su to tzv. Landlord Ports (eng.)? - Koje su im osnovne prednosti i

nedostaci?

33. Kojem od aktuelnih vlasničko-organizacionih modela luka odgovara luka

Kotor?

34. Kakve su to privatne luke? - Koje su im osnovne prednosti i nedostaci?

35. Navedite najmanje pet stavki koje spadaju u lučku osnovnu infrastrukturu.

36. Navedite najmanje pet stavki koje spadaju u lučku operativnu infrastrukturu.

37. Navedite najmanje pet stavki koje spadaju u lučku suprastrukturu.

38. Navedite najmanje pet stavki koje spadaju u lučku opremu.

39. U kom odnosu su (približno) zastupljeni javni i privatni sektor kod tzv. Tool

Ports (eng.)?

40. U kom odnosu su (približno) zastupljeni javni i privatni sektor kod tzv.

Landlord Ports (eng.)?

41. U kom procentu su (približno) zastupljeni javni i privatni sektor kod sva

četiri, osnovna vida vlasničko-upravljačkih modela luka?

42. Navedite najmanje tri opšta razloga za sprovođenje reforme u lukama.

43. Navedite najmanje tri administrativno-menadžerska razloga za sprovođenje

reforme u lukama.

44. Navedite najmanje tri finansijska razloga za sprovođenje reforme u lukama.

45. Navedite najmanje tri razloga za sprovođenje reforme u lukama, kada su u

pitanju način rada u luci i politika zapošljavanja.

46. Zbog čega je sve potrebno sprovesti reformu u lukama u zemljama u razvoju?

Page 63: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

62

47. Koja su bila osnovna svojstva procesa rada i politike zapošljavanja u lukama

do sredine 1980-tih godina?

48. Koja su osnovna svojstva procesa rada i politike zapošljavanja u lukama od

sredine 1980-tih godina, pa do danas?

49. Navedite nekoliko potencijalnih pozitivnih efekata od reforme luka u

zemljama u razvoju.

50. Koji su negativni efekti preporučene reforme rada u lukama zemalja u

razvoju?

51. Na koji način se može postići uspjeh pri sprovođenju savremene reforme

rada u lukama?

52. Navedite nekoliko osnovnih zadataka lučkih upravljačkih, odnosno, top-

menadžerskih struktura prilikom sprovođenja aktuelne reforme rada u

lukama.

53. Što se podrazumijeva pod humanim razvojem i koliko je on u skladu sa

aktuelnom reformom rada u lukama?

Page 64: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

63

Prilozi:

Harmonizacija lučkih operacija u mnogome zavisi od optimalnog rasporeda i

rutiranja, kako brodova, tako i vozila na lučkim terminalima. Stoga je skripta

upotpunjena sa dva priloga koja se odnose na ovu problematiku, u smislu

pregleda dosadašnjih istraživanja i predloga za korišćenje tehnika vještačke

inteligencije (konkretno, neuralnih mreža) prilikom rješavanja odnosnih

optimizacionih problema.

Prilog 1: «Primjena neuralnih mreža u rješavanju optimizacionih problema

pomorskog transporta», je ujedno modifikovano peto poglavlje ko-autorkine

doktorske disertacije, [4].

Prilog 2: «Primjena neuralnih mreža u rutiranju automatski vođenih nosača

kontejnera (AVG-a) na lučkom kontejnerskom terminalu», je prilagođeno

potrebama skripte, šesto poglavlje ko-autorkine doktorske disertacije, [4].

Ovi prilozi mogu poslužiti specijalizantima i drugim istraživačima, kao inspiracija

i/ili polazna osnova za dalja istraživanja u ovoj oblasti.22

22 Specijalizanti Fakulteta za pomorstvo u Kotoru, kandidati za najveću ocjenu, na ispitu mogu imati

dodatna pitanja koja se odnose na sadržaj Priloga 1 i 2. Potencijalna pitanja su:

o Aktuelni trendovi u definisanju i rješavanju optimizacionih problema pomorskog transporta;

o Ideja primjene Hopfield-ove rekurentne neuralne mreže u rješavanju problema trgovačkog putnika

u prekookeanskoj navigaciji;

o Aktuelni trendovi u rješavanju problema raspoređivanja i rutiranja AGV-a na lučkim

kontejnerskim terminalima.

o Koncept primjene Hopfield-ove neuralne mreže u rutiranju AGV-a na lučkom kontejnerskom

slagalištu: prednosti i nedostatci.

Page 65: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

LMOCP: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor

Prilog 1: «Primjena neuralnih mreža u rješavanju optimizacionih problema

pomorskog transporta», [4]

Page 66: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-1

P1-V PRIMJENA NEURALNIH MREŽA U RJEŠAVANJU OPTIMIZACIONIH PROBLEMA POMORSKOG TRANSPORTA 5.1. Rutiranje i raspoređivanje brodova- postojeće stanje i trendovi Problemi rutiranja i rasporeda brodova su vezani za brojne druge probleme planiranja kakvi su, prije ostalih, problemi strateškog planiranja vezani za sastav flote i strukturu cjelokupnog sistema transporta. Nadalje, tu spadaju problemi taktičkog i operativnog planiranja sačinjeni od različitih problema rutiranja i raspoređivanja brodova na određene zadatke. Pored podjele na strateške, taktičke i operativne, problemi rutiranja i raspoređivanja brodova se mogu posmatrati i kao problemi različitih vidova pomorskog transporta: linijskog, slobodnog i industrijskog brodarstva. U svim ovim procesima sistemi pružanja podrške u odlučivanju (eng. Decision Support Systems - DSS) igraju značajnu ulogu, te je prisutan trend njihovog razvoja i sve intenzivnije primjene u procesima optimizacije u pomorskom transportu.

Pomorsko brodarstvo je najzastupljeniji vid transporta u međunarodnoj trgovinskoj razmjeni. Proteklih decenija svjetska flota je u stalnom porastu i trenutno je čini više od 39 hiljada brodova ukupnog kapaciteta od preko 800 miliona bruto registarskih tona (dwt). Svjetsku flotu čini veliki broj različitih tipova brodova, gdje tankeri i brodovi za rasuti teret učestvuju sa skoro 73% ukupnog kapaciteta (Institute of Shipping Economics and Logistics; ISL – Bremen, 2001). Obim svjetske pomorske trgovinske razmjene raste uporedo sa porastom kapaciteta flote. Godine 2002, obim ove razmjene je iznosio 5 625 miliona tona, što je za 33% više od prosjeka u protekloj deceniji (slika 1). Kada je u pitanju trgovinska razmjena između kontinenata, pomorski transport ima monopol, posebno kada su u pitanju masovni tereti. Ovo će posebno doći do izražaja u budućnosti, shodno porastu populacije, standarda, globalizacije koja rezultira saradnjom i spajanjem međunarodnih udruženja i kompanija, povećanjem specijalizacije proizvodnje i konačno pojačanim trošenjem i iscrpljivanjem pojedinih lokalnih resursa. Sa porastom aktivnosti u prekookeanskom transportu, rasti će i potreba za pomoćnim sistemima (eng. feeder systems), tako da se naporedo očekuje i rast regionalnih pomorskih aktivnosti. Razvoj regionalnog pomorskog transporta dijelom će biti posledica sve višeg pritiska na drumski i željeznički saobraćaj, te na vazduhoplovne koridore.

Page 67: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-2

33000

34000

35000

36000

37000

38000

39000

40000

01.94 01.95 01.96 01.97 01.98 01.99 01.00 01.01 07.01

Num

ber o

f shi

ps

600

620

640

660

680

700

720

740

760

780

800

820

Mill

. dw

t.

NumberMill. dwt.

Legenda: Number of ships – broj brodova; Mill. dwt. – miliona dwt

Slika 1. Razvoj svjetske pomorske flote u periodu od 1994 do 2001 godine; podaci za

brodove veće od 300 dwt (ISL Bremen, 2001)

Pomorska aktivnost je većim dijelom zasnovana na onome što svjetska prekookeanska flota svojom veličinom i strukturom može da pruži. Obično se u brodarstvu razlikuju tri vida operacija: linijsko, slobodno i industrijsko (Lawrence, 1972). Linijski brodovi saobraćaju u skladu sa predefinisanim redom plovljenja, slično autobuskim linijama. Brodovi u slobodnom brodarstvu prate raspoložive terete, slično taksi službi. Tipična brodarska kompanija u slobodnom brodarstvu ima ugovorenu određenu količinu tereta koji treba da bude distribuiran, pri čemu kompanija nastoji da optimalno alocira flotu, tako da ostvari što je moguće veću dobit. U industrijskom brodarstvu sav raspoloživ teret treba da bude transportovan uz minimalne troškove. Kod ovog vida brodarstva vlasnici tereta upravljaju flotom. Ovi vidovi transporta se međusobno ne isključuju. Eksploatacija broda može jednostavno da se transformiše iz jednog u drugi vid brodarstva, a flota isto tako može biti jednovremeno uposlena u više različitih modova brodarstva. Veličina i struktura flote brodarskih kompanija se mijenjaju tokom vremena. Flotu mogu da sačinjavaju različite vrste brodova: različitih veličina, strukture i drugih specifičnih karakteristika. Iako veličina i struktura flote mogu biti različite, kompanija uvijek ima jedan cilj: njeno optimalno iskorišćenje. Ovo znači da brodarske kompanije imaju brojne, kompleksne probleme planiranja, koji se mogu rangirati od strateškog, preko taktičkog, do operativnog nivoa. Tipični primjeri za različite nivoe planiranja su problemi vezani za određivanje optimalne veličine flote, iznalaženje optimalne rute i rasporeda za svaki od brodova u posmatranoj floti, te izbor preferentnog pravca plovljenja između dvije luke, shodno vremenskim prilikama i okeanskim strujama. Brodovi zahtijevaju velika kapitalna ulaganja, koja se obično mjere milionima dolara, dok se dnevni troškovi operiranja broda mjere hiljadama dolara. Ovo znači da je potencijal za znatno poboljšanje ekonomskih performansi flote u njenom što boljem iskorišćenju. Drugi pozitivan ishod povećanja stepena iskorištenja flote je smanjenje zagađenja životne sredine zbog smanjenja obima transporta. Na osnovu izloženog, razumljive su koristi i potreba za sistemima pružanja podrške u odlučivanju u procesima planiranja u brodarstvu. Sistemi podrške pri odlučivanju, bazirani na

Page 68: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-3

principima optimizacije rute i rasporeda u transportu, uopšte, su detaljno opisani u literaturi. Tako bibliografija Lapote-a i Osman-a (1995), sadrži preko 500 referenci vezanih za ove probleme. Međutim, postoji relativno malo doprinosa rješavanju ovih problema u pomorskom transportu. Možda je korisno pomenuti neke od razlika u rutiranju i rasporedu vozila u odnosu na brodove (Ronen, 1983): • U brodarstvu je prisutna veća raznolikost problema. Posmatrani model problema zavisi od

vrste geografskih područja koja se dijele na: prekookeanska, priobalna i unutrašnje plovne puteve. Nadalje, prisutna je zavisnost od vida operiranja brodarstva – linijskog, slobodnog ili industrijskog. Konačno, brodovi se međusobno znatno razlikuju po operativnim svojstvima i troškovnoj strukturi;

• Broj brodova koji čine flotu skoro uvijek je manji od broja vozila koja čine vozni park; • Vrijeme putovanja je u principu veće za brodove nego za vozila. Ovo ima za posledicu da

nije abnormalno, ako je to zbog određenih razloga potrebno, promijeniti destinaciju broda, što nije slučaj sa vozilima. Procesi ukrcaja i iskrcaja tereta u(iz) brod(a) mogu da potraju danima. Ovo znači da je period planiranja duži u pomorstvu. Treba naglasiti i to da je prosječan broj kvarova manji nego kod vozila;

• Prisutan je visok stepen neizvjesnosti u procesu raspoređivanja brodova na određene zadatke, shodno vremenskim prilikama, mehaničkim problemima, obustavama rada u lukama i slično;

• Brodovi operiraju u principu svih 24 časa za razliku od vozila koja su uglavnom noću u garažama. Za brodove se ne planiraju periodi neuposlenosti, već se oni apsorbuju kroz kašnjenja u izvršenju operacija.

Uzevši ove razlike u obzir, Ronen (1983) je dao nekoliko objašnjenja za nedostatak pažnje posvećene problemima rutiranja i rasporeda brodova u naučno-istraživačkim radovima: • Mala transparentnost: U SAD, koje su glavni izvor istraživanja u domenu kvantitativnih

metoda, problemi vezani za brodove su minimalno zastupljeni. Većina radova potiče iz Evrope. Pregled referenci pokazuje da je nekoliko istraživača, koji su objavili radove vezane za pomorski transport, sada u Americi. Oni su inače, samostalno ili kroz međunarodne projekte radili na rješavanju realnih problema u brodarstvu, bez obzira na to odakle potiču, ali to nije uvijek transparentno;

• Struktuiranost problema: Problemi rasporeda brodova na transportne zadatke su u manjoj mjeri struktuirani od onih vezanih za raspored vozila. U toku proteklikih dvadesetak godina zabilježen je intenzivan istraživački rad u domenu klasične optimizacije rute i rasporeda vozila. Trend je usmjeren ka inkorporiranju što više realnih zapažanja u probleme rutiranja i raspoređivanja sa porastom performansi računara i razvojem novih, sofisticiranijih algoritama. Aktivnosti vezane za istraživanja u domenu primijenjenog rutiranja vozila su zaista velike, u što se moguće uvjeriti pregledom literature iz oblasti kombinacije rutiranja i inventarisanja vozila (Federgruen i Simchi-Levz, 1995) kao i iz oblasti rutiranja sa vremenskim ograničenjem (Desrosiers, 1995). Može se zaključiti da je kada su u pitanju i vozila i brodovi, u proteklih dvadesetak godina, u fokusu bilo rješavanje kompleksnih, praktičnih problema rutiranja i raspoređivanja. Međutim, treba naglasiti da je samo malom broju iz širokog opsega problema vezanih za planiranje u pomorstvu, posvećena značajna istraživačka pažnja. Mnogi važni i čak kritični problemi su još uvijek ostali praktično nedotaknuti;

• Neizvjesnost: U operiranju broda postoji mnogo više neizvjesnosti nego kod vozila u odnosu na vremenske uslove, mehaničke probleme i eventualne obustave rada (štrajkovi u lukama). Prije dvadesetak godina, fokus nije stavljan na probleme optimizacije u uslovima

Page 69: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-4

neizvjesnosti. Međutim, danas je to značajna oblast u okviru operacionih istraživanja. Gendreau i drugi (1996) su dali pregled ove literature;

• Pomorsko tržište: Ono je promjenljivo, međunarodno, kapitalno intenzivno i relativno slobodno – bez prepreka za ulazak i regulativu stopa. Ranije su za brodovlasnike od odlučujuće važnosti bila kapitalna ulaganja, dok su operativne odluke stavljane u drugi plan. U toku protekle dvije decenije situacija se značajno promijenila. Naime, prisutna je sve veća konkurencija i granice profita su svedene na minimum. Ovo zahtijeva da finansijski i operativni troškovi budu u fokusu i

• Konzervativnost: Pomorska industrija ima dugu tradiciju i konzervativne principe i obično nije otvorena za nove ideje. Međutim, velike kompanije sa sopstvenim pomoćnim brodarskim kompanijama nastoje da pokažu više interosovanja i da uvide prednosti savremenog načina planiranja u odnosu na tradicionalno. Ipak, svega nekoliko pomorskih kompanija je počelo da koristi sisteme podrške odlučivanju u proteklih nekoliko godina. Razlog ovome je nova generacija planera koji su familijarniji sa računarima i njihovim primjenama. Važno je napomenuti da je brodarska industrija tradicionalno zatvorena po pitanju razmjene informacija sa okruženjem. Ovo je za rezultat imalo nekoliko u tajnosti primijenjenih sistema podrške odlučivanju, te s toga informacije o dotičnim problemima, sistemima i rješenjima nisu prisutne u literaturi.

Sve do sada izloženo ukazuje na povećanu potrebu i koristi od primjene sistema podrške odlučivanju u optimizaciji rute i rasporedu brodova, uz prisustvo težnje daljeg rasta i ubrzanja ovog procesa. 5.1.1. Pregled problema vezanih za rutiranje i raspoređivanja brodova Prvi pregled literature vezane za rutiranje i raspoređivnje brodova na transportne zadatke, dao je Ronen [24]. Deset godina kasnije Ronen je dao reviziju ovog pregleda koja je, dakle, obuhvatala period od 1983 do 1993. Nakon šest godina, Paraftis (1999) je dao novi pregled, na osnovu koga se uočava znatan porast broja radova iz ove oblasti objavljenih od 1993. Literatura iz oblasti operacionih istraživanja uglavnom pokriva probleme rutiranja i rasporeda brodova sa posebnim naglaskom na komercijalno teretno brodarstvo i vojno-pomorske aplikacije. Naime, odgovarajućom literaturam je pokrivena čitava paleta problema na različitim nivoima planiranja i u okviru različitih vidova brodarstva. 5.1.2. Strateško planiranje – Optimizacija flote i transportnog sistema Dva važna problema strateškog planiranja u pomorstvu su vezana za sastav flote i strukturu pomorskog transportnog sistema. Ovdje se pod pomorskim transportnim sistemom podrazumijeva lanac snabdijevanja u kome je pomorski transport vitalni konstituent. Kada je u pitanju sastav flote, u literaturi se obično pravi razlika između veličine flote i njene strukture (Etezadi i Beasley, 1983). Problemi vezani za veličinu flote odnose se na izbor optimalnog broja brodova određene vrste, dok se problemi sastava flote odnose na izbor vrsta brodova i njihovog broja, u isto vrijeme. Pionirski rad u ovoj oblasti Dantzig-a i Fulkerson-a (1954) posvećen je problemu minimizacije broja tankera koji treba da izvrše određeni broj zadataka i može se posmatrati kao problem određivanja veličine flote u čijem sastavu postoji samo jedna vrsta brodova. Pokazalo se da se ovaj problem može formulisati kao transportni zadatak i riješiti primjenom simpleks algoritma. Drugi problem vezan za optimizaciju (minimizaciju) broja potiskivača koji su neophodni da bi se transportovao određeni broj potisnica između određenih luka u riječnom sastavu, rješavali su Jaikumar i Solomon (1987). Autori su pretpostavili da je

Page 70: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-5

vrijeme opsluživanja (servisiranja) zanemarljivo malo u odnosu na vrijeme transporta, u skladu sa geografskim razdaljinama luka i razvili vrlo efikasan polinomijalan algoritam za rješavanje ovog problema. Problemima određivanja veličine i satava flote bavili su se takođe Murotsu i Taguchi (1976). U cilju rješavanja ovih problema, koristili su se dinamičkim i nelinearnim programiranjem. Prilikom određivanja optimalne veličine i sastava flote kao ograničenja su koristili: potražnju, zapreminska ograničenja brodova, takse, troškove skladištenja i slično. Problemom određivanja troškovno efikasne flote uz zadovoljenje određene potražnje za brodarskim uslugama, bavili su se Lane i drugi (1987). Oni su koristili skup parcijalnih formulacija problema na jednoj od australijsko-američkih ruta. Sličnim problemom se bavio i Fagerhoft (1999). Ovdje je problem kako odrediti optimalnu flotu i korespodendne rute brodova na sedmičnom nivou duž obale Norveške. Rješenje problema je takođe bazirano na parcijalnoj formulaciji, uz generisanje kombinacija brod-ruta primjenom dinamičkog programiranja. Metod je bio primjenljiv jedino u slučajevima gdje su brodovi različitih tipova imali iste brzine. Fagerhoft i Linstad (2000) su predložili novo rješenje – algoritam koji je mogao da kalkuliše sa brodovima različitih brzina. Algoritam je testiran na realnom problemu operiranja off-shore brodova u Norveškom moru i evidentirana je ušteda na godišnjem nivou od 700 miliona dolara u odnosu na period kada je problem rješavan manuelno.

Upravljanjem resursima flote kontejnerskih brodova bavio se Pesenti (1995). Ovaj problem uključuje donošenje odluka o kupovini i eksploataciji brodova u skladu sa zahtjevima korisnika. Za razmatranje ovog problema razvijen je hijerarhijski model i heurističke tehnike koje su rješavale pojedinačne probleme na različitim hijerarhijskim nivoima. Jednim dosta specifičnim problemom vezanim za određivanje veličine američke flote razarača, bavio se Crary (2002). Rješenje problema ukazuje na mogućnost kombinovanog korišćenja kvantitativnih metoda i ekspertskog mišljenja. Ova ideja je primijenjena u izradi scenarija 2015 konflikta na koreanskom poluostrvu, jednog od ključnih scenarija američkog savjeta odbrane [7]. Brojni transportni lanci uključuju pomorski transport kao jednu od ključnih karika. Jednu prilično opsežnu studiju pomorskog transportnog sistema dao je Larson (1988). Ovdje se radi o modelu kojim se koristio New York u cilju razvoja novog logističkog sistema za transport otpada od gradskih pumpi za prečišćavanje otpadnih voda do novih deponija, 106 milja udaljenih od obale. Model obezbjeđuje integralni okvir za razmatranje strateških pitanja optimizacije veličine i sastava flote kao i lokalnih skladišnih kapaciteta. Nešto kasnije, Richetta i Larson (1997) su se bavili sličnim problemom vezanim za planiranje sistema transporta otpada vodnim putem. Kamioni za prevoz otpada iskrcavaju se u posebnim obalnim stanicama, gdje se otpadom pune potisnice i potiskuju se do Fresh Kills Landfill-a. Autori su razvili diskretni simulacioni model koji u sebi sadrži složen dispečerski moduo namijenjen podršci odlučivanju pri izboru veličine i načina operiranja flote potisnica i potiskivača. Simulacioni model trajektnog saobraćaja na Aegean Islands-ima je opisan od strane Darzentas-a i Spyron-a (1996). Model koristi sistem odlučivanja baziran na pitanjima tipa što - ako i usko je vezan za regionalni razvoj. Korišćenjem ovog simulacionog modela omogućena je procjena pogodnosti postojećih trajektnih linija, kao i novih transportnih scenarija, uključujući nova tehnološka rješenja za trajekte i lučke kapacitete. Drugi simulacioni model razvili su Fagerhoft i Rygh (2002). Problem je vezan za planiranje sistema pomorskog transporta namijenjenog transportu slatke vode iz Turske za Jordan na Srednjem istoku. Voda je trebalo da bude transportovana morem od Turske obale do iskrcajnih bovi postavljenih uz obalu Izraela, a zatim cjevovodima do tank terminala na obali i konačno cjevovodima do Jordana. Studija je bila usmjerena na iznalaženje odgovora na pitanja vezana

Page 71: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-6

za potreban broj, kapacitet i brzinu brodova, broj i kapacitet iskrcajnih bovi, cjevovoda i tank terminala. U nastavku je dat okvirni pregled radova vezanih za planiranje flote i (pod)sistema pomorskog transporta, sa stanovišta glavne odluke, cilja, vrste tereta koji se transportuje i primijenjenog metoda optimizacije (tabela 1).

Rad Glavna odluka Cilj Teret Metod

Crary i drugi (2002) Veličina flote Maksimizacija vjerovatnoće pobjede u kampanji

-

Mješovito cjelobrojno programiranje + ekspertsko mišljenje

Dantzing i Fulkerson (1954) Veličina flote Minimizacija broja

tankera Sirova nafta Linearno programiranje – simpleks algoritam

Darzentas i Spyrou (1996)

Planiranje transportnog sistema Procjena situacije Putnici Simulacija

Fagerholt (1999) Veličina i sastav flote

Minimizacija troškova Kontejneri

Cjelobrojno programiranje + dinamičko programiranje

Fagerholt i Lindstad (2000)

Veličina i sastav flote

Minimizacija troškova Generalni teret

Cjelobrojno programiranje + dinamičko programiranje

Fagerholt i Rygh (2002)

Planiranje transportnog sistema Procjena situacije Slatka voda Simulacija

Jailumar i Solomon (1987) Veličina flote Minimalan broj

potiskivača Rasuti teret Optimizacioni algoritam

Lane i drugi (1987) Veličina i sastav flote

Minimizacija troškova -

Cjelobrojno programiranje + heuristika

Larson (1988) Veličina i sastav flote

Minimizacija troškova Otpad Opis problema +

heuristika

Murotsu i Taguchi (1976)

Veličina i sastav flote

Minimizacija troškova Sirova nafta

Dinamičko programiranje + nelinearno programiranje

Pesenti (1995) Upravljanje resursima

Maksimizacija profita Kontejneri Heuristika

Richetta i Larson (1997) Veličina flote Procjena situacije Otpad Simulacija +

heuristika

Tabela 1. Pregled radova vezanih za strateško planiranje veličine i sastava flote, ruta i rasporeda brodova na transportne zadatke

5.1.3. Taktičko i operativno planiranje u industrijskom brodarstvu Kod taktičkog i operativnog planiranja, pažnja se uglavnom posvećuje problemima rutiranja i raspoređivanja brodova na transportne zadatke. Prema Ronen-u (1993), rutiranje je određivanje sekvenci luka koje neki brod treba da obiđe. Termin raspored vezuje se za slučajeve kada se aspekt vremena uvede u probleme rutiranja. Raspoređivanje brodova treba zapravo da odredi rute sa definisanim vremenima izvršavanja pojedinih aktivnosti. Većina problema rutiranja i raspoređivanja brodova je iz domena industrijskog brodarstva.

Matematički model raspoređivanja brodova u industrijskom brodarstvu Daleko od toga da su problemi rutiranja i raspoređivanja brodova u industrijskom brodarstvu jednoobrazni. Međutim, evidentno je, da je cilj klasičnog raspoređivanja brodova u

Page 72: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-7

industrijskom brodarstvu minimizacija troškova transporta za svaki od brodova flote pojedinačno, pri čemu treba da bude obezbijeđeno da svi tereti budu transportovani iz luke ukrcaja do luke iskrcaja. Naravno, teret čini poznati broj jediničnih proizvoda. U matematičkom smislu, kod raspoređivanja brodova, postoji mreža čvorova koji odgovaraju ukrcajnim i iskrcajnim lukama za određene terete i lukova koji predstavljaju najprihvatljivije puteve između luka. Put između dvije susjedne luke duž neke rute se obično naziva putovanjem. Kod raspoređivanja brodova, izvodljiv (realan) raspored definiše se kao sekvenca posjeta čvorova mreže uključujući vremena dolazaka u svaki od čvorova. Kod optimalnog rasporeda, sekvenca posjeta čvorova (luka) je takva da obezbjeđuje početak servisa u svakom čvoru baš na vrijeme, tako da ukupni transportni troškovi budu minimalni. Da bi se definisao matematički model raspoređivanja brodova na transportne zadatke, potebna je sledeća notacija: Označimo broj brodova koji treba da budu raspoređeni sa V , i indeksirajmo ih sa v ; neka je N skup tereta, indeksiranih sa i. Pretpostavimo da je za svaki brod v raspoloživ skup rasporeda označen sa vR , pri čemu je određeni raspored indeksiran sa r . Neka su vrc transportni troškovi rasporeda plovljenja r za brod v ; dok je ivra konstanta jednaka jedinici ako je brod v sa teretom i raspoređen na liniji r , a nula u protivnom. Neka je

vrx binarna promjenljiva jednaka jedinici ako je brod v na rasporedu r , a nula u protivnom. Tada matematički model rasporeda brodova ima oblik:

vrVv Rr

vr xcminv

∑ ∑∈ ∈

(1)

Ni,1xa vrVv Rr

ivrv

∈∀=∑ ∑∈ ∈

(2)

Vv,1xvRr

vr ∈∀=∑∈

(3)

{ } vvr Rr,Vv,1,0x ∈∀∈∀∈ (4)Funkcijom cilja (1) se minimiziraju troškovi transporta. Ograničenjem (2) se obezbjeđuje raspored svih tereta. U nekim slučajevima se ne može garantovati takva uposlenost flote koja će obezbijediti servis svih tereta u planiranom periodu. To u matematičkom smislu znači da se znak »=« iz ograničenja (2) mora zamijeniti sa »≤«. Alternativno, može se uvesti izravnavajuća promjenljiva is : 1sxa ivrivrRrVv v

=+∑∑ ∈∈ (2′). Izravnavajuća promjenljiva je jednaka jedinici ako se i-ti teret servisira dodatnim brodovima, u protivnom je nula. Ograničenje (2′) obezbjeđuje da svi tereti budu opsluženi brodovima koji ulaze u prvobitni satav flote, ili pak dodatnim brodovima. Ograničenje (3) obezbjeđuje da svaki brod bude uposlen samo na jednom zadatku, odnosno, da plovi samo duž jedne rute. Znak »=« može biti zamijenjen znakom »≤ «, što bi značilo da neki od brodova nije uposlen. Ograničenje (4) predstavlja uslov binarnosti promjenljive vrx : brod v jeste (1) ili nije (0) na rasporedu r . Problemi raspoređivanja brodova su dobro struktuirani, tako da je u većini slučajeva moguće generisati sve moguće rasporede. Zbog relativno dugog trajanja svakog putovanja i velikog stepena neizvjesnosti, planove je moguće praviti samo za mali broj putovanja unapred. Međutim, za neke realne probleme raspoređivanja, broj mogućih rasporeda je teško prebrojiv, pa je stoga teško generisati sve rasporede. U tom slučaju se generiše samo skup najprihvatljivijih rasporeda posredstvom heurističkih metoda i nad njima se vrši optimizacija.

Page 73: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-8

Rutiranje i raspoređivanje komercijalnih tereta Ovdje je dat pregled referenci iz domena rutiranja i raspoređivanja komercijalnih tereta u industrijskom brodarstvu. Većina objavljenih radova opisuje probleme raspoređivanja tereta, pri čemu je funkcija cilja minimzacija operativnih troškova flote poznate veličine i sastava. Flota je uglavnom uposlena u transportu jedne ili više vrsta rasutih tereta. Raspoređivanje tereta (brodova) u transportu nafte je klasičan problem ove vrste. Proučavali su ga Brown i drugi (1987) na primjeru velikih naftnih kompanija. Kompanije kontrolišu po nekoliko desetina brodova sličnih karakteristika i gabarita i koriste ih za transport sirove nafte od Srednjeg istoka do Evrope i(ili) Amerike. Svi tereti su razvrstani prema lukama i datumima ukrcaja i iskrcaja. Tereti se prevoze ili brodovima koji ulaze u sastav samo jedne flote ili i umetnutim – charter brodovima, ukoliko za tim postoji potreba. Za svaki mogući raspored tereta (brodova) računaju se optimalni troškovi, balast i brzina transporta. Matematički model problema je sličan prethodno opisanom (1)-(4), s tim što postoji mogućnost promjene nekih od ograničenja, što modelu daje veću elastičnost. Problemi ove vrste su dobro struktuirani i u većini slučajeva se mogu riješiti generisanjem svih mogućih rasporeda. Sličnim problemom transporta sirove nafte bavili su se Perakis i Bremer (1992). Rad Brown-a proširili su Bausch i njegovi saradnici (1998) za slučaj gdje se svaki teret sastoji iz određenog broja različitih komponenti (obično pet ili više). Naime, Bausch i drugi su razvili sistem podrške odlučivanja u slučaju srednjeročnog raspoređivanja flote obalnih tankera i potisnica koji transportuju rasute, tečne terete između distributivnih centara i industrijskih potrošača. Brodovi ovdje moraju da imaju sedam ili više odjeljenja namijenjenih za pojedine terete, čime je omogućeno jednovremeno prevoženje više različitih tereta. Za određene rasporede ukrcaja (iskrcaja) mora biti raspoloživo i nekoliko pozadinskih, pomoćnih potiskivača. Ovi pozadinski potiskivači se upošljavaju samo ukoliko donose prihod. Rad je uveo aspekt slobodnog operiranja u industrijsko brodarstvo. Isti parcijalni pristup rješavanju problema, kao i kod Brown-a, korišćen je i ovdje. Međutim, korisnički interfejs je drugačiji: u pozadini jednostavne Excel-ove maske sa Gantt-ovim dijagramima rasporeda tereta (brodova) je sistem podrške odlučivanju. Dispečeri mogu vrlo lako da koriste ovaj sistem bez obzira na jezik kojim se služe, jer imaju vrlo jasne grafičke predstave optimalnih rješenja. Sličan pristup rješavanju problema ove vrste, u naftnoj industriji, predočio je Scott (1995) razmatrajući problem optimalnog transporta naftnih derivata iz rafinerija do depoa. Slično Bausch-u, koristio je nekoliko vrsta tankera sa fiksnim komorama koje omogućavaju istovremeni prevoz više različitih proizvoda. Međutim, problem je riješen drugačije. Primjenom Lagrange-ove relaksacije izbjegnuto je rješavanje problema cjelobrojnog programiranja [25]. Problemom raspoređivanja više različitih tereta bavili su se Fagerholt i Christiansen (2000). Za razliku od prethodno pomenutog slučaja, ovdje su brodovi opremljeni fleksibilnim komorama za prevoz rasutog tereta, koje mogu na proizvoljan broj načina da se dijele u manje komore. Raspoređivanje ovdje podrazumijeva problem optimalnog prikupljanja tereta od strane više brodova jedne flote, raspoređivanje prikupljenog tereta unutar brodskih komora i distribuciju tereta u predefinisanim vremenskim okvirima [8,9]. Nešto drugačije aplikacije vezuju se za oblast ribarske industrije. Ovim problemima su se bavili Miller i Gunn (1991). Za određeni planski period, jedna ribarska firma, na atlanskoj obali Kanade, mora pronaći optimalan dispečerski plan sa minimalnim troškovima uz zadovoljenje potreba korisnika. U rješavanju ovog problema, optimizacije rasporeda ribarskih koča, korišćena je heuristika [20]. Vukadinović i Teodorović (1994) bavili su se problemom utovara, transporta i iskrcaja šljunka u riječnom transportu. Razvijen je sistem podrške dispečeru pri donošenju odluka o

Page 74: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-9

broju formiranih i otpremljenih potisnica u(iz) riječnih pristaništa. Pri tome je fazi logika korišćena kao alat za transformaciju dispečerskih heurističkih pravila u automatsku strategiju. Vukadinović i Teodorović su razvili još jedan sličan model (1997). U svakoj ukrcajnoj luci, određeni broj utovarenih potisnica mora biti dodijeljen određenom broju potiskivača u planskom periodu od jednog dana. Međutim, u praksi su često prisutni poremećaji planiranog rasporeda. Uvijek kada nastupi poremećaj, dispečer nastoji da ublaži negativne efekte. U cilju podrške odlučivanju dispečera, razvijena je neuralna mreža koja može da se adaptira i uči iz iskustva [30,31]. Ovdje se, zapravo, neuralnom mrežom simulira proces dispečerovog odlučivanja. U ovom stadijumu, predloženi sistem podrške odlučivanju predstavlja potencijalni aplikativni alat [6]. U tabeli 2 je dat pregled radova iz oblast rutiranja i raspoređivanja komercijalnih tereta u industrijskom brodarstvu.

Rad Glavna odluka Cilj Teret Metod Bausch i drugi (1998)

Raspoređivanje i brzina

Minimizacija troškova Različiti tečni tereti Skup parcijalnih

rješenja Brown i drugi (1987)

Raspoređivanje i brzina

Minimizacija troškova Sirova nafta Skup parcijalnih

rješenja Bremer, Perakis (1992) Raspoređivanje Minimizacija

troškova Sirova nafta Skup parcijalnih rješenja

Cho, Parakis (2001) Raspoređivanje Minimizacija troškova

Polu rasuti i rasuti tereti

Cjelobrojno programiranje

Christiansen, Fagerholt (2002)

Kompleksno raspoređivanje

Minimizacija troškova

Više različitih suvih tereta

Skup parcijalnih rješenja

Fagerholt (2001) Raspoređivanje i brzina

Minimizacija troškova

Više različitih suvih tereta

Skup parcijalnih rješenja

Fagerholt, Christiansen (2000)

Raspoređivanje i razmještaj tereta

Minimizacija troškova

Više vrsta vještačkih đubriva

Skup parcijalnih rješenja

Millar, Gunn (1991) Raspoređivanje Minimizacija troškova Riba Heuristika

Perakis, Bremer (1992) Raspoređivanje Minimizacija

troškova Sirova nafta Skup parcijalnih rješenja

Ronen (1993) Raspoređivanje Minimizacija troškova

Polu rasuti i rasuti tereti

Cjelobrojno programiranje + heuristika

Scott (1995) Raspoređivanje

Više ciljeva: min troškovi, max profit, max zadovoljenje potreba korisnika

Različiti naftni derivati

Lagrange-ova relaksacija i Benders-ova dekompozicija

Vukadinović i Teodorović (1994, 1997)

Riječni transport -raspoređivanje

Minimizacija troškova Šljunak Fazi logika,

neuralne mreže

Tabela 2. Pregled radova iz oblasti rutiranja i raspoređivanja komercijalnih tereta u

industrijskom brodarstvu

5.1.4. Taktičko rutiranje i raspoređivanje u slobodnom brodarstvu Za razliku od industrijskog i linijskog brodarstva, veoma mali broj radova je posvećen problemima rutiranja i raspoređivanja u slobodnom brodarstvu. Razlog ovome je veliki broj malih operatora na tržištu slobodnog brodarstva. Način rada u slobodnom brodarstvu asocira na rad taksi službe. Brodovi se upućuju tamo gdje su tereti raspoloživi. Kompanije u slobodnom brodarstvu obično sklapaju ugovore o prevozu određene količine tereta između određenih luka u predefinisanim vremenskim okvirima uz ugovorenu cijenu prevoza po toni tereta.

Page 75: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-10

Tipičan problem raspoređivanja u slobodnom brodarstvu je definisao Appelgren (1969). Većina tereta je pod ugovorom i mora biti transportovana do odredišta. Međutim, opciono, neki dodatni tereti mogu biti raspoloživi na tržištu i trebali bi da budu uključeni u operativni plan flote, samo ukoliko je to profitabilno. Pri tome su brodovi ograničeni na prevoz samo jedne vrste tereta. Appelgren je predložio Dantzig – Wolfe-ovu dekompoziciju u rješavanju problema raspoređivanja brodova. Ovdje dekomponovani potproblemi postaju jednostavni problemi određivanja najkraćeg puta, a glavni proglem je LP relaksacija skupa parcijalnih problema. Relaksacioni problem linearnog programiranja (LP) je umetnut u problem cjelobrojnog pretraživanja.

U slobodnom brodarstvu za problem rutiranja i raspoređivanja može se definisati matematički model sličan onom koji je definisan za industrijsko brodarstvo. Za razliku od minimizacije troškova u industrijskom brodarstvu, ovdje se maksimizira profit, koji je razlika prihoda i troškova. Neka je vrp prihod od transporta tereta na ruti r brodom v . Za sve terete prihod se računa kao proizvod količine tereta i jedinične cijene transporta. Neka je iπ profit ostvaren od transporta tereta dodatnim – umetnutim brodom. Za razliku od modela koji opisuje karakterističan problem raspoređivanja u industrijskom brodarstvu, ovdje se skup tereta dijeli na dva podskupa: oc NNN ∪= , gdje su cN ugovoreni tereti, a oN opcioni – umetnuti tereti. Sada model ima oblik:

( ) iNi

ivrVv Rr

vrvr sxcpmaxcv

∑∑ ∑∈∈ ∈

π+− (5)

civrVv Rr

ivr Ni,1sxav

∈∀=+∑ ∑∈ ∈

(6)

ovrVv Rr

ivr Ni,1xav

∈∀≤∑ ∑∈ ∈

(7)

Vv,1xvRr

vr ∈∀=∑∈

(8)

{ } vvr Rr,Vv,1,0x ∈∀∈∀∈ (9)Funkcija cilja koja predstavlja maksimizaciju profita (razlike prihoda i troškova) sastoji se iz dva člana: 1) profit ostvaren operiranjem flote stalnog sastava i 2) servisiranje tereta umetnutim – pomoćnim brodovima. Pretpostavka je da su veličina i sastav flote fiksni u toku planskog perioda. Nije moguće iznajmljivanje brodova u ovom periodu. Ograničenjem (6) obezbjeđuje se servisiranje svih ugovorenih tereta, bilo brodovima koji ulaze u stalni sastav flote, bilo dodatno uposlenim brodovima. Korespodentno ograničenje za opciono umetnute terete, predstavljeno je nejednačinom (7). U ovom ograničenju je znak »=« iz (6) zamijenjen znakom »≤«, iz razloga što opcioni tereti mogu, ali ne moraju biti obavezno transportovani.

Rad Glavna odluka Cilj Teret Metod Appelgren (1969, 1971) Raspoređivanje Maksimizacija

profita Smrznuti rasuti teret LP relaksacija

Bausch i drugi (1998)

Raspoređivanje i brzina

Minimizacija troškova Tečni rasuti teret Skup parcijalnih

rješenja

Christiansen (1999) Raspoređivanje Minimizacija troškova Amonijak LP relaksacija

Fagerholt (2002) Raspoređivanje Min troškova / max profita Rasuti teret Heuristika

Kim i Lee (1997) Raspoređivanje Maksimizacija profita Rasuti teret Skup parcijalnih

rješenja Tabela 3. Pregled radova iz oblasti rutiranja i raspoređivanja brodova (tereta) u slobodnom

brodarstvu

Page 76: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-11

Kim i Lee (1997) su razvili model za transport rasutih tereta sličan ovom modelu. Bausch i drugi (1998) su uveli principe operiranja slobodnog brodarstva u industrijsko, razmatrajući problem iskorišćenja pozadinskih tovarnih prostora. Christiansen (1999) se bavio problemima transporta amonijaka u slobodnom i industrijskom brodarstvu. Konačno, Fagerholt (2002) je prezentirao sistem podrške odlučivanju primjenljiv i u slobodnom i u industrijskom brodarstvu. U tabeli 3 je dat pregled radova iz oblasti rutiranja i raspoređivanja brodova (tereta) u slobodnom brodarstvu. 5.1.5. Taktičko i operativno rutiranje i raspoređivanje u linijskom brodarstvu Linijsko brodarstvo se znatno razlikuje od ostalih vidova brodarstva - industrijskog i slobodnog. Ovo se reflektuje i na probleme rutiranja i raspoređivanja. U linijskom brodarstvu odluke se donose na različitiom nivoima. One vezane za veličinu flote, spadaju u strateške probleme; rutiranje i raspoređivanje, to jeste iznalaženje optimalnog skupa linijskih ruta, mogu se takođe uvrstiti u strateške. Raspoređivanje flote, odnosno, odgovor na pitanje - koji će brodovi izvršavati koje zadatke, je tipičan primjer taktičkog planiranja. Strateškim problemima optimizacije flote u linijskom brodarstvu bavili su se: Jaikumar i Solomon (1987), Lane i drugi (1987), Fagerholt (1999) i Fagerholt i Linstad (2000), kako je već izloženo u odjeljku vezanom za probleme strateškog planiranja.

Rad Glavna odluka Cilj Teret Metod Boffey i drugi (1979) Raspoređivanje Maksimizacija

profita Kontejneri Heuristika

Cho i Perakis (1996) Razvijanje flote Maksimizacija

profita Kontejneri Skup parcijalnih rješenja

Hersh i Ladany (1989) Raspoređivanje Maksimizacija

profita Putnici Dinamičko programiranje

Jaramillo i Perakis (1991) Razvijanje flote Minimizacija

troškova - Linearno programiranje + heuristika

Perakis i Jaramillo (1991) Razvijanje flote Minimizacija

troškova - Linearno programiranje + heuristika

Powell i Rerakis (1997) Razvijanje flote Minimizacija

troškova - Cjelobrojno programiranje

Rana i Vickson (1988) Raspoređivanje Maksimizacija

profita Kontejneri Nelinearno programiranje

Rana i Vickson (1991) Razvijanje flote Maksimizacija

profita Kontejneri Cjelobrojno programiranje

Tabela 4. Pregled radova iz oblasti rutiranja, raspoređivanja i razvijanja flote u linijskom

brodarstvu

Studiju planiranja optimalnih ruta za kontejnersku flotu koja plovi sjevernim Atlantikom, dao je Boffey (1979). Cilj studije je određivanje maksimalnog profita ostvarenog transportom kontejnera određenom linijom. Prilikom rješavanja ovog problema razvijena su dva pristupa: jedan je koristio interaktivni računarski program, koji se pokazao prilično nesofisticiran sa stanovišta korisnika, a drugi se bazirao na relativno jednostavnoj heuristici. Sličnim problemima u kontejnerskom brodarstvu su se bavili Rana i Vickson (1991). Ovdje, kompanija kontroliše flotu kontejnerskih brodova koji opslužuju mrežu luka. Rješenjem problema treba odrediti: (a) optimalne rute ili sekvence posjeta lukama; (b) broj putovanja

Page 77: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-12

svakog od brodova u toku planskog perioda i (c) količine tereta koje se transportuju između svake dvije luke. U skladu sa (c) kompanija može da odluči koje će terete da transportuje, a koje ne – zavisno od toga u kojoj mjeri je njihov transport profitabilan. Za rješavanje ovog problema Rana i Vickson su koristili model koji je sličan Scott-ovom modelu (1995). Lagrange-ova relaksacija je korišćena za dekompoziciju problema u potprobleme (po jedan za svaki brod), kako bi se učinio preglenijim. Svaki od potproblema se potom transformiše u problem mješovitog programiranja i rješava Bender-ovom parcijalnom metodom. Cho i Parakis (1996) su autori još jedne studije vezane za problem optimizacije rute u kontejnerskom linijskom brodarstvu. Problem je riješen posredstvom generisanja apriori određenog broja potencijalnih ruta za svaki od brodova. Potom je problem preformulisan u odgovarajući matematički model i riješen posredstvom linearnog programiranja [5]. Problemom taktičkog raspoređivanja brodova na pojedine zadatke, bavili su se Powell i Perakis (1997). Koristili su model cjelobrojnog programiranja. Funkcija cilja predstavlja minizaciju operativnih i fiksnih troškova transporta flote linijskih brodova uposlenih na različitim rutama. Model je testiran na realnom problemu linijskog brodarstva i evidentirane su značajne uštede u odnosu na do tada aktuelan metod upošljavanja flote. Pregled literature iz oblasti rutiranja, raspoređivanja i razvoja flote u linijskom brodarstvu dat je u tabeli 4. 5.1.6. Izbor optimalne brzine i drugi specifični problemi Pored prethodno opisanih problema u literaturi su zastupljeni i radovi vezani za određivanje optimalne brzine kojom brod plovi između dvije luke; redosled ukrcaja i iskrcaja kontejnera u(iz) kontejnerskog broda; logistiku praznih kontejnera i rutiranje i raspoređivanje u skladu sa uslovima u okruženju. Potrošnja goriva je glavna stavka u operativnim troškovima broda. Smanjenjem brzine broda za 20% potrošnja goriva se smanjuje za 50%. Odnosom između uštede u gorivu i gubitka u ostvarenom prihodu, zbog produženog vremena putovanja, bavio se Ronen (1982). Ovo istraživanje je bilo posebno aktuelno u uslovima visoke cijene goriva i niskih vozarinskih rata. Ronen je predložio opšti model optimizacije brzine broda za industrijsko i slobodno brodarstvo. Perakis-ov rad (1985) je primijenjen u određivanju optimalne brzine flote brodova koji prevoze određene terete iz luke ukrcaja do luke iskrcaja u toku određenog vremenskog perioda. Nešto kasnije rad je upotpunjen uključivanjem u razmatranje razlike brzine kada je brod pod teretom i u balastu i slučaja kada brod prikuplja terete, te je data mnogo detaljnija funkcija troškova. Fagerholt (2001) je predložio metod za određivanje optimalne brzine broda na osnovu rješenja problema optimalnog raspoređivanja brodova na transportne zadatke. U slučaju prekookeanskih ruta, aspekt uticja sredine, kao što su struje i vremenske prilike, ima izražen uticaj na potrošnju goriva i izbor rute. Istraživanja su pokazala da se eksploatacijom okeanskih struja, godišnje, na nivou svjetske flote može ostvariti ušteda u potrošnji goriva od oko 70 miliona dolara (Lo i drugi, 1991). Rutiranjem broda u skladu sa pozitivnim uticajem struja bavio se i McCord (1999), pri čemu je istraživanje bazirao na primjeru Golfske struje. Istraživanjem meteoroloških ruta su se bavili Petric i drugi (1984), kao i Papadakis i Perakis (1990). U kontejnerskom brodarstvu, postoji takođe nekoliko problema koji zahtijevaju posebna rješenja i algoritme, koji su prisutni u literaturi: • Planiranje veličine flote rashladnih kontejnera; određivanje broja rashladnih kontejnera

koji treba da zadovolje buduću potražnju (Imai i Rivera, 2001); • Alokacija praznih kontejnera u skladu sa rasporedom i kapacitetom brodova (Lai i drugi,

1995);

Page 78: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-13

• Optimizacija broja i tehničkih svojstava obalnih kontejnerskih dizalica (Kim i Kim, 1999) i drugi.

U literaturi su takođe prisutni brojni problemi razmještaja kontejnera. Ovdje je problem razviti plan ukrcaja (slaganja) kontejnera u brod koji plovi predefinisanom rutom i pri tome obilazi nekoliko luka. Kontejneri se na brod ukrcavaju u nekoliko vertikalnih stekova. Pošto je pristup kontejnerima moguć jedino sa vrha steka, često se dešava da kontejneri namijenjeni luci j moraju biti iskrcani, pa potom ponovo ukrcani, kako bi se omogućio pristup kontejnerima koji su ispod onih na vrhu, namijenjeni luci i koja prethodi luci j duž posmatrane rute. Ova operacija je poznata kao izvlačenje (eng. shifting). Cilj je određivanje plana slaganja takvog da se minimizira potreba za vršenjem operacija izvlačenja.

Rad Glavna odluka Cilj Teret Metod Avriel i drugi (1998) Raspored kontejnera Minimizacija boja

vučenih kontejnera Kontejneri Heuristika

Brown i drugi (1994) Vezivanje broda Minimizacija broja

vezova - Cjelobrojno programiranje

Brown i drugi (1997) Sidrenje podmornica Minimizacija broja

vezova - Cjelobrojno programiranje

Fagerholt (2000) Rutiranje Minimizacija udaljenosti - Dinamičko

programiranje Iakouvou i drugi (1999) Rutiranje Minimizacija

troškova/rizika Opasni tereti Mrežni model

Imai i Rivera (2001)

Određivanje veličine kontejnerske flote

Minimizacija troškova Kontejneri Simulacija

Kang i Kim (2002) Raspored kontejnera Minimizacija broja vučenih kontejnera Kontejneri Heuristika

Kim i Kim (1999) Operiranje dizalica Minimizacija broja vučenih kontejnera Kontejneri Heuristika

Lai i drugi (1995) Raspored kontejnera Minimizacija troškova Kontejneri Heuristika

Lo i drugi (1991) Rutiranje u skladu sa okruženjem

Minimizacija troškova - Diferencijalni

račun McCord i drugi (1999)

Rutiranje u skladu sa okruženjem

Minimizacija troškova -

Papadakis i Perakis (1989) Brzina Minimizacija

troškova Rasuti teret Nelinearno programiranje

Papadakis i Perakis (1990)

Rutiranje u skladu sa okruženjem

Minimizacija troškova -

Perakis (1985) Brzina Minimizacija troškova Rasuti teret Diferencijalni

račun Perakis i Papadakis (1987) Brzina Minimizacija

troškova Rasuti teret Nelinearno programiranje

Petrie i drugi (1984)

Rutiranje u skladu sa okruženjem

Minimizacija troškova - Dinamičko

programiranje

Psaraftis i drugi (1990) Raspoređivanje Minimizacija

vremena - Dinamičko programiranje, heuristika

Ronen (1982) Brzina Minimizacija troškova - Diferencijalni

račun Williams (1992) Raspoređivanje Zadovoljenje ciljeva Vojne potrebe Heuristika Wilson i Roach (2002) Raspored kontejnera Minimizacija broja

vučenih kontejnera Kontejneri Heuristika

Tabela 5. Pregled referenci vezanih za rješavanje specifičnih problema rutiranja i

raspoređivanja brodova

Page 79: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-14

Posebne modifikacije problema trgovačkog putnika (eng. Traveling Salesman Problem – TSP) su razvijene za rješavanje problema rutiranja i raspoređivanja brodova duž obale, gdje tereti koji treba da budu ukrcani nisu raspoloživi na vrijeme. Ovim problemom se bavio Psaraftis (1990). Psaraftis je riješio problem u idealnom slučaju, kada je obalna linija predstavljena pravom linijom. Kasnije je iznađeno proširenje rješenja za slugaj generalne obalne linije, to jeste kada ona nije prava linija, korišćenjem heuristike. Strateškim planiranjem optimalne rute broda namijenjenog transportu opasnog tereta bavili su se Iakovou i drugi (1999). Problem uključuje izbor puta sa minimalnom sumom transportih troškova ponderisanih troškovima očekivanog rizika. Predloženo rješenje problema je testirano na velikom broju realnih transporta naftnih derivata u Meksičkom zalivu. Takođe, prisutna su istraživanja i studije vezani za različite probleme u vojnopomorskoj logistici. Williams (1992) se bavio popunjavanjem grupe ratnih brodova na moru dok neki brodovi izvršavaju svoje zadatke. Optimizacijom broja i razmještaja vezova bavili su se Brown i drugi (1994). U literaturi postoji veliki broj referenci posvećenih ovoj problematici: Cline (1992), Crary (2002), Darby-Dowman (1995), Fisher i Rosenwein (1989), Nulty i Ratliff (1991), kao i druge [6]. U tabeli 5 dat je pregled radova vezanih za rješavanje specifičnih problema rutiranja i raspoređivanja brodova. 5.1.7. Trendovi Problemi rutiranja i raspoređivanja brodova na transportne zadatke su interesantna oblast sa visokim potencijalom poboljšanja performansi flote zahvaljujući savremenim metodima optimizacije. Istraživanja pokazuju da rješenja problema rutiranja i raspoređivanja brodova daleko zaostaju za onim što je urađeno u domenu kopnenog i vazdušnog saobraćaja i transporta. Uprkos ovome, Christiansen – Fagerholt-ov (2003) u odnosu na prethodni Ronen-ov (1993) pregled literature, ukazuje na vidan porast interesovanja u ovoj oblasti. Sve prisutniji trendovi u brodarstvu: povećanje potražnje za pomorskim transportom, povezivanje brodarskih kompanija i vlasnika tereta, nova generacija planera sa bogatijim istraživačkim nego iskustvenim potencijalom, razvoj hardvera i softvera, pomijeranje interesovanja iz domena industrijskog u domen slobodnog brodarstva, veća transparentnost tržišta, stavljanje akcenta na transportne lance i slično, sigurno će znatno uticati na dalji razvoj istraživanja u ovoj oblasti [6].

Nakon pregleda dosadašnjih istraživanja u oblasti rutiranja i raspoređivanja brodova, u nastavku je pokazano kako se Hopfield-ova rekurentna neuralna mreža može primijeniti u rješavanju problema trgovačkog putnika u linijskom brodarstvu, te kako se radijalno bazna neuralna mreža može primijeniti u ocjenjivanju preferencije određenog pravca plovljenja između dvije luke.

5.2. Hopfield-ova rekurentna neuralna mreža u rješavanju problema trgovačkog putnika u linijskom brodarstvu Ovdje je pokazano kako se Hopfield-ova rekurentna neuralna mreža može primijeniti na rješavanje problema trgovačkog putnika (eng. Traveling Salesman Problem – TSP) u linijskom brodarstvu [1,3]. Ono što razlikuje klasičan TSP model od onog ovdje primijenjenog je što su čvorovi mreže luke čije su pozicije izražene sfernim koordintama i što udaljenosti između njih nisu linearne, već lučne – ortodrome. Problem TSP ovdje je riješen za slučaj četiri, pet i šest luka, proizvoljno odabranih na sjevernoj hemisferi Zemlje.

Page 80: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-15

5.2.1. Hopfield-ova mreža i TSP model Pored svoje uloge u oživljavanju asocijativne memorije, Hopfield-ova mreža se koristi za rješavanje problema kombinatorne optimizacije. Najbolji primjer je dobro poznat problem trgovačkog putnika (TSP). U skladu sa ovim problemom navigator mora da obiđe sekvencu od N luka, na način da u okviru kružnog putovanja posjeti svaku od luka tačno jedanput i da se na poslijetku vrati u luku polaska. Ovaj problem je u smislu izračunavanja kompleksan, budući da vrijeme potrebno za njegovo rješavanje eksponencijalno raste sa porastom broja čvorova mreže, to jeste broja luka koje moraju biti posjećene. TSP u slučaju N luka može se transformisati u NN × mrežu Hopfield-ovih neurona [12]. Pri tome svaki red neurona odgovara određenoj luci, a svaka kolona poziciji, odnosno, rednom broju luke u redosledu obilaska. Ukoliko bi odziv Hopfield-ove mreže bio kao na slici 2, tada bi druga na spisku luka bila prva posjećena, treća – druga, prva – treća i četvrta bi bila poslednja, odnosno, četvrta posjećena, nakon čega se navigator vraća u polaznu luku.

1

2

3

4

1 2 3 4

Luka

Pozicija

Aktivan neuron

Neaktivan neuron

Slika 2. Shematski prikaz Hopfield-ove NN × mreže

Hopfield-ovi neuroni uvijek imaju odziv nula ili jedan. Da bi bio ispunjen uslov energetskog minimuma mreže u slučaju optimalnog rješenja, a u skladu sa formulacijom TSP-a, u svakom redu i koloni mreže mora da bude aktivan najviše jedan neuron. U opštem slučaju suština rješavanja optimizacionih problema pomoću neuralnih mreža je u određivanju energetskog minimuma mreže. Takav je slučaj i sa ovdje primijenjenom Hopfield-ovom mrežom. Funkcija energije Hopfield-ove mreže (10), sastoji se iz dva dijela – troškovnog (eng. cost) i kaznenog (eng. penalty):

( ) ( ) ( )xExExE pc += (10)gdje je troškovni dio u razvijenom obliku (11):

( ) ( ) ( )i

N

1i

ciji

N

1i

N

1j

cijc xxxw

21xE ∑∑∑

== =θ+−= (11)

dok je kazneni dio (12):

( ) ( ) ( )i

N

1i

piji

N

1i

N

1j

pijp xxxw

21xE ∑∑∑

== =θ+−= (12)

U izrazima (11) i (12) ix je stanje i-tog neurona; iθ aktivacioni prag i-tog neurona i ijw težina veze između i-tog i j-tog neurona. U slučaju TSP troškovni dio funkcije energije mreže ima oblik (13):

( ) ( )1i,b1i,ba ab i

aiabc xxxd2DxE −+

≠+−= ∑∑∑ (13)

Page 81: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-16

gdje je abd udaljenost između luka a i b, a D pozitivna konstanta [10]. Indeksi su ciklični, to jeste 11N =+ i N11 =− [18]. Pri tome stanje Hopfield-ovog neurona 1xai = , znači da je luka a i-ta posjećena u ciklusu, dok stanje neurona 0xai = , znači da luka a nije i-ta posjećena u ciklusu. Optimalno rješenje je ono za koje ( )xEc ima najmanju apsolutnu vrijednost, pri čemu ( )xE p treba da bude jednako nuli. Uslovi koji pri tome moraju biti ispunjeni su sledeći: (1) u jednom trenutku može biti posjećena samo jedna luka; (2) svaka luka se posjećuje samo jedanput i (3) svaka luka mora biti posjećena. Na osnovu ovih uslova ( )xE p se može predstaviti u formi (14):

( )2

a iaibi

i a abaiaj

a i ijaip Nx

2Cxx

2Bxx

2AxE

−++= ∑∑∑∑∑∑∑∑

≠≠

(14)

gdje su A, B i C pozitivne konstante [10], dok je N broj luka. Na osnovu funkcije energije mreže dobija se da je matrica težina (15):

( ) ( ) ( )1i,j1i,jababijabaibj DdC1Bij1Aw −+ δ+δ−−δ−δ−δ−δ−= (15)gdje je

21iiδ Kronecker-ova delta koja ima vrijednosti (16):

≠=

=δ21

21ii ii,0

ii,121

(16)

Rješavanje TSP zahtijeva veliki broj iteracija, budući da je broj mogućih ciklusa jednak ( )!1N − kada je problem asimetričan, odnosno ( )!1N2/1 − kada je problem simetričan, to jeste kada je baab dd = . Pored toga potrebno je izbjeći podcikluse, kako bi se obezbijedio kontinuitet putovanja, što zahtijeva dodatno vrijeme u procesu određivanja optimalnog rješenja [17,19]. 5.2.2. Numerički primjer U skladu sa TSP ovdje su uzeti u razmatranje slučajevi četiri, pet i šest luka proizvoljno odabranih na sjevernoj hemisferi Zemlje (slika 3).

(λ ,ϕ )1 1 (λ ,ϕ )3 3

(λ ,ϕ )4 4

(λ ,ϕ )2 2

1

2

3

4

(λ,ϕ)1 1

(λ,ϕ)3 3

(λ,ϕ)5 5

(λ,ϕ)2 2

P1 P2

P3

P5

(λ,ϕ)4 4

P4

(λ ,ϕ )1 1

(λ ,ϕ )6 6

(λ ,ϕ )2 2

(λ ,ϕ )3 3

P1 P3

P6

P2

(λ ,ϕ )4 4

P4

P5 (λ ,ϕ )5 5

(a) (b) (c)

Slika 3. TSP u slučaju četiri (a), pet (b) i šest luka (c)

Page 82: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-17

Problem je naći optimalan redosled obilaska predefinisane sekvence luka u linijskom brodarstvu, primjenom Hopfield-ove rekurentne neuralne mreže. (a) TSP u slučaju četiri luke U skladu sa TSP ovdje su u razmatranje uzete četiri luke: Lisabon (Portugal), Mogador (Maroko), Nju Jork (Nju Jork) i San Huan (Portoriko), čije su geografske koordinate, odnosno, geografske dužine – longitude [° ′ W] i geografske širine – latitude [° ′ N], date u tabeli 6.

Luka Naziv Geografska dužina λ [W] Geografska širina ϕ [N]

P1 Lisabon (Portugalija) 08° 48′ 38° 42′ P2 Mogador (Maroko) 09° 54′ 31° 30′ P3 Nju Jork (Nju Jork) 73° 00′ 40° 42′ P4 San Huan (Portoriko) 65° 30′ 21° 30′

Tabela 6. Nazivi i koordinate sekvence od četiri luke za koje se određuje optimalna ruta

Ortodromske udaljenosti ortd i realne udaljenosti id∆ , dobijene uvećanjem ortd za proizvoljno odabran iznos devijacije i∆ , date su u tabelama 7 i 8. U tabelama 7 i 8 su takođe date početne vrijednosti ortodromskih kurseva (kp1 i kp2) za oba smjera plovljenja (1)-(2) i (2)-(1).

Pravac dort [Nm] kp1 [°] ∆i [Nm] ∆di [Nm] 1. Lisabon (1) – Mogador (2) 435,351 187,446 +15 450,351 2. Lisabon (1) – Nju Jork (2) 2897,986 293,909 +150 3047,986 3. Lisabon (1) – San Huan (2) 3066,667 267,544 +10 3076,667 4. Mogador (1) – Nju Jork (2) 3042,886 299,130 +25 3067,886 5. Mogador (1) – San Huan (2) 3013,873 272,822 +45 3058,873 6. Nju Jork (1) – San Huan (2) 1213,505 159,434 +50 1263,505

Tabela 7. Ortodromske i stvarne udaljenosti između luka – Smjer (1) – (2)

Pravac dort [Nm] kp1 [°] ∆i [Nm] ∆di [Nm] 1. Lisabon (2) – Mogador (1) 435,351 6,813 +60 495,351 2. Lisabon (2) – Nju Jork (1) 2897,986 70,232 +40 2937,986 3. Lisabon (2) – San Huan (1) 3066,667 56,932 +30 3096,667 4. Mogador (2) – Nju Jork (1) 3042,886 79,235 +20 3062,886 5. Mogador (2) – San Huan (1) 3013,873 66,248 +15 3028,873 6. Nju Jork (2) – San Huan (1) 1213,505 343,367 +35 1248,505

Tabela 8. Ortodromske i stvarne udaljenosti između luka – Smjer (2) – (1)

Glavni razlozi za postojanje devijacije su potreba za održavanjem koridora plovljenja, kao i potreba izbjegavanja prepreka. Matrica udaljenosti između pojedinih parova luka data je u tabeli 9. Udaljenosti su izražene u nautičkim miljama. Pošto nije moguće ploviti iz neke određene luke ka njoj samoj, 11d , 22d , 33d i 44d udaljenosti su jednake ∞ .

Page 83: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-18

[Nm] P1 P2 P3 P4 P1 ∞ 450,351 3047,986 3076,667 P2 495,351 ∞ 3067,886 3058,873 P3 2937,986 3062,886 ∞ 1263,505 P4 3096,667 3028,873 1248,505 ∞

Tabela 9. Matrica realnih udaljenosti za određene parove luka

Nakon uzimanja u obzir svih mogućih kombinacija obilaska sekvence od četiri luke u skladu sa TSP (tabela 10), dobijeno je optimalno rješenje, to jeste ruta:

P1-P2-P4-P3-P1 = 450,351+3058,873+1248,505+2937,986=7695,715 [Nm]

Ruta Dužina [Nm] 1. P1-P2-P4-P3-P1 7695,7152. P1-P3-P4-P2-P1 7835,7153. P1-P3-P2-P4-P1 12266,4124. P1-P4-P3-P2-P1 7883,4095. P1-P4-P2-P3-P1 12111,4126. P1-P2-P3-P4-P1 7878,409

Tabela 10. Potencijalne rute i njihove ukupne dužine izražene u nautičkim miljama

Vrijednosti energije mreže i težinskih koeficijenata u slučaju optimalnog rješenja date su u tabeli 11. Minimalna vrijednost energije određena je posredstvom izraza *

ii*min d2/DE ∆−= ∑ ,

dok su odgovarajuće težine određene na osnovu izraza CdDw *i

*ab −∆⋅−= , gdje su D i C

pozitivni koeficijenti 200C = i 500D = u skladu sa originalnom Hopfield i Tank [10] adaptacijom.

Energetski minimum mreže Emin -1923928.75 w 12 -225375.50 w 24 -1529636.50 w 43 -624452.50

Optimalna vrijednost vektora težina grana

w 31 -1469193.00

Tabela 11. Energetski minimum i vektor optimalnih težina Hopfield-ove mreže

-3.500

-3.000

-2.500

-2.000

-1.500

-1.000

-0.500

0.0001 2 3 4 5 6

Kombinacije

Ener

gija

Slika 4. Vrijednosti energije mreže za različita suboptimalna rješenja (x106)

Page 84: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-19

Funkcija energije za različita stanja mreže u procesu obučavanja, odnosno, za različita suboptimalna rješenja data je na slici 4. Optimalan redosled obilaska luka: Lisabon – Mogador – San Huan – Nju Jork – Lisabon, prikazan je shematski na slici 5.

Nju Jork

San Huan

Mogador

LisabonAtlantski okean

23

4

1

[NW]

Slika 5. Optimalan redosled obilaska sekvence od četiri luke

(b) TSP u slučaju pet luka Ovdje je u razmatranje uzeto pet luka: Hong Kong (Kina), Koasiung (Tajvan), Manila (Filipini), San Francisko (Kalifornija) i Sietl (Vašington), čije su geografske koordinate, odnosno, geografske dužine [° ′ W] i geografske širine [° ′ N], date u tabeli 12.

Luka Naziv Geografska dužina λ Geografska širina ϕ P1 Hong Kong (Kina) 113° 54′ [E] 22° 30′ [N] P2 Koasiung (Tajvan) 120° 30′ [E] 22° 50′ [N] P3 Manila (Filipini) 120° 56′ [E] 14° 35′ [N] P4 San Francisko (Kalifornija) 122° 45′ [W] 37° 49′ [N] P5 Sietl (Vašington) 122° 10′ [W] 48° 30′ [N]

Tabela 12. Nazivi i koordinate sekvence luka za koje se određuje optimalna ruta

Ortodromske udaljenosti ortd i realne udaljenosti id∆ , dobijene uvećanjem ortd za proizvoljno odabran iznos devijacije i∆ , kao i početni ortodromski kursevi dati su u tabelama 13 i 14.

Pravac dort [Nm] kp1 [°] ∆1 [Nm] ∆d1 [Nm] 1. Hong Kong (1) – Koasiung (2) 365,930 85,598 +35 400,930 2. Hong Kong (1) – Manila (2) 620,757 138,712 +10 630,757 3. Hong Kong (1) – San Francisko (2) 5975,396 42,009 +40 6015,396 4. Hong Kong (1) – Sietl (2) 5589,597 33,409 +35 5624,597 5. Koasiung (1) – Manila (2) 495,611 177,079 +15 510,611 6. Koasiung (1) – San Francisko (2) 5709,041 45,096 +30 5739,041 7. Koasiung (1) – Sietl (2) 5364,856 36,063 +25 5389,856 8. Manila (1) – San Francisko (2) 6038,123 46,094 +20 6058,123 9. Manila (1) – Sietl (2) 5749,726 36,441 +30 5779,726

10. San Francisko (1) – Sietl (2) 641,503 2,084 +25 666,503

Tabela 13. Ortodromske i stvarne udaljenosti između luka – Smjer (1) – (2)

Page 85: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-20

Pravac dort [Nm] kp1 [°] ∆1 [Nm] ∆d1 [Nm] 1. Hong Kong (2) – Koasiung (1) 365,930 268,144 +10 375,930 2. Hong Kong (2) – Manila (1) 620,757 320,957 +15 635,754 3. Hong Kong (2) – San Francisko (1) 5975,396 308,493 +20 5995,396 4. Hong Kong (2) – Sietl (1) 5589,597 309,852 +15 5604,597 5. Koasiung (2) – Manila (1) 495,611 357,219 +25 520,611 6. Koasiung (2) – San Francisko (1) 5709,041 304,275 +15 5724,041 7. Koasiung (2) – Sietl (1) 5364,856 305,037 +30 5394,856 8. Manila (2) – San Francisko (1) 6038,123 298,037 +20 6058,123 9. Manila (2) – Sietl (1) 5749,726 299,825 +15 5764,726

10. San Francisko (2) – Sietl (1) 641,503 182,485 +20 661,503

Tabela 14. Ortodromske i stvarne udaljenosti između luka – Smjer (2) – (1) Matrica udaljenosti između pojedinih parova luka data je u tabeli 15. Sve udaljenosti su izražene u nautičkim miljama, pri čemu nije moguće ploviti iz jedne određene luke u nju samu.

[Nm] P1 P2 P3 P4 P5 P1 ∞ 400,930 630,757 6015,396 5624,597 P2 375,930 ∞ 510,611 5739,041 5389,856 P3 635,754 520,611 ∞ 6058,123 5779,726 P4 5995,396 5724,041 6058,123 ∞ 666,503 P5 5604,597 5394,856 5764,726 661,503 ∞

Tabela 15. Matrica realnih udaljenosti za određene parove luka

Optimalne vrijednosti energije Hopfield-ove mreže i težinskog vektora, date su u tabeli 16, dok su u tabeli 17 prikazana stanja na izlazu neurona u slučaju optimalnog rješenja.

Energetski minimum mreže Emin -3 281 542,25 w 13 -315 578,50 w 34 -188 165,00 w 45 -3 029 261,50 w 52 -333 451,50

Optimalna vrijednost vektora težina grana mreže

w 21 -2 697 628,00

Tabela 16. Energetski minimum i vektor optimalnih težina Hopfield-ove mreže

0/1 P1 P2 P3 P4 P5 P1 0 0 1 0 0 P2 1 0 0 0 0 P3 0 0 0 1 0 P4 0 0 0 0 1 P5 0 1 0 0 0

Tabela 17. Stanja na izlazu neurona Hopfield-ove mreže za slučaj optimalnog rješenja

Pri tome je dobijena optimalna ruta, odnosno redosled obilaska sekvence od pet luka: P1-P3-P4-P5-P2-P1 =630,757+375,930+6058,123+666,503+5394,856=13126,169 [Nm].

Page 86: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-21

Na slici 6 je dat prikaz vrijednosti funkcije energije mreže u procesu obučavanja, to jeste za različita suboptimalna rješenja, dok je na slici 7 shematski prikazan optimalan redosled obilaska luka: Hong Kong – Manila – San Francisko – Sietl – Koasiung – Hong Kong.

-7.000

-6.000

-5.000

-4.000

-3.000

-2.000

-1.000

0.0001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

KombinacijeEn

ergi

ja

Slika 6. Vrijednosti energija mreže za različita suboptimalna rješenja (x106)

180[N]E W

Koasiung

Hong Kong

Manila

San Francisko

Sietl

1

2

3

4

5

Tihi okean

Slika 7. Optimalna ruta za posmatranu sekvencu od pet luka

Page 87: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-22

(c) TSP u slučaju šest luka U slučaju šest luka u razmatranje su uzete sledeće luke: Čarlston (Južna Karolina), La

Roš (Francuska), Majami (Florida), Nant (Francuska), San Huan (Portoriko) i San Sebastian (Španija), čije su geografske koordinate date u tabeli 18.

Luka Naziv Geografska dužina [W] Geografska širina [N] P1 Čarlston (Južna Karolina) 82° 43′ 34° 30′ P2 La Roš (Francuska) 01° 30′ 46° 09′ P3 Majami (Florida) 81° 57′ 28° 02′ P4 Nant (Francuska) 01° 42′ 47° 17′ P5 San Huan (Portoriko) 65° 48′ 18° 31′ P6 San Sebastian (Španija) 01° 58′ 43° 18′

Tabela 18. Nazivi i koordinate sekvence luka za koje se određuje optimalna ruta

Razmotreni su slučajevi kada je problem simetričan, to jeste kada su udaljenosti između

luka a i b iste u oba smjera baab dd = i kada je problem nesimetričan, odnosno, kada je

baab dd ≠ . Prilikom određivanja optimalnog rješenja u prvom slučaju broj mogućih kombinacija je ( )!1N2/1 − , dok je u drugom dvaput veći i iznosi ( )!1N − .

[Nm] P1 P2 P3 P4 P5 P6 P1 ∞ 3617,252 389,983 3586,309 1316,846 3659,796 P2 3617,252 ∞ 3832,296 68,496 3544,564 172,152 P3 389,983 3832,296 ∞ 3808,033 1055,807 3856,479 P4 3586,309 68,496 3808,033 ∞ 3542,932 239,264 P5 1316,846 3544,564 1055,807 3542,932 ∞ 3511,510 P6 3659,796 172,152 3856,479 239,264 3511,510 ∞

Tabela 19. Matrica udaljenosti između luka – simetričan problem

Matrica udaljenosti između pojedinih parova luka, za slučaj kada je problem simetričan, data je u tabeli 19. Sve udaljenosti su izražene u nautičkim miljama. Nakon ispitivanja svih mogućih kombinacija, dobijeno je sledeće optimalno rješenje, odnosno, optimalna ruta:

P1-P3-P5-P6-P2-P4-P1 =389,983+1055,807+3511,510+172,152+68,496+3586,309 = 8784,257 [Nm]

Minimalna vrijednost funkcije energije i odgovarajući težinski vektor dati su u tabeli 20, dok je na slici 8 dat grafički prikaz opadanja apsolutne vrijednosti funkcije energije mreže u postupku obučavanja.

Energetski minimum mreže Emin -2 196 064,250 w 13 -195 191,5 w 35 -528 103,5 w 56 -1 755 955,0 w 62 -86 276,0 w 24 -34 448,0

Optimalna vrijednost vektora težina grana mreže

w 41 -1 793 354,5

Tabela 20. Energetski minimum i vektor optimalnih težina Hopfield-ove mreže

Page 88: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-23

-6.000

-5.000

-4.000

-3.000

-2.000

-1.000

0.0001 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118

Kombinacije

Ener

gija

Slika 8. Vrijednosti energija mreže za različita suboptimalna rješenja (x106) – simetričan

problem U slučaju kada je problem simetričan, odnosno, kada su udaljenosti između svih parova luka jednake ortodromskim, kada nema devijacije, ortodromu između svake dvije susjedne luke u ciklusu moguće je aproksimirati određenim brojem loksodroma. Naime, ortodromu treba podijeliti na određeni broj međutačaka između kojih se plovi po loksodromi. Pri tome je cilj da suma tako dobijenih loksodromskih udaljenosti što manje odstupa od ortodromske (17):

1m,1i,ddmin orti

loki +=−∑ (17)

ovdje je lokid i-ta loksodromska udaljenost, ortd je ortodromska udaljenost između dvije susjedne luke, dok je m broj međutačaka ortodrome. Koordinate međutačaka ortodrome određuju se simetrično u odnosu na vrh ortodrome, ili jednostavnije podjelom ortodrome na 1, 2, 3, 4, 5, ...° zavisno od njene dužine. Kroz simulacioni proces se ispituje koji je broj međutačaka optimalan, odnosno za koji broj i raspored međutačaka se dobija najmanje odstupanje izmeću sume loksodromskih i ortodromske udaljenosti [1,3]. Nakon primjene odgovarajućeg postupka podjele ortodrome na optimalan broj međutačaka izmeću kojih se plovi po loksodromi, za posmatrani problem, dobijeni su rezultati prikazani u tabeli 21. U tabeli je dat optimalan broj međutačaka za svaki segment ciklusa, koordinate – longituda i latituda ovih tačaka, pripadni loksodromski kursevi i udaljenosti. Takođe je data razlika između sume loksodromskih i ortodromske udaljenosti, pri čemu je evidentno da je ova razlika veoma mala, negdje skoro i jednaka nuli, u svim slučajevima, osim u slučaju segmenta ciklusa između luka La Roš i Nant u Francuskoj. Ovaj segment je relativno kratak i objektivno nema niti jedne tačke priključenja, ali je u obzir uzeta proizvoljna devijacija od deset nautičkih milja, zbog potrebe isplovljenja iz luke Nant estuarom Loare.

Page 89: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-24

Koordinate tačaka Segment najkraće

rute

Optimalan broj

međutačaka Geografska dužina [W]

Geografska širina [N]

Loksodromski kursevi [°]

Loksodromske udaljenosti

[Nm]

Razlika ortlok dd −∑

[Nm]

82° 43′ 34° 30′ - - 82° 35′ 33° 30′ 174,046 60,000 82° 28′ 32° 30′ 174,115 60,000 82° 20′ 31° 30′ 174,179 60,000 82° 13′ 30° 31′ 174,241 60,000 82° 07′ 29° 31′ 174,300 60,000

P1-P3 5

81° 57′ 28° 02′ 174,369 89,983

2,291E-05

81° 57′ 28° 02′ - - 77° 07′ 25° 30′ 120,365 300,018 72° 29′ 22° 49′ 122,402 300,014 P3-P5 2 65° 48′ 18° 31′ 124,558 455,839

0,064088

65° 48′ 18° 31′ - - 53° 47′ 27° 06′ 52,164 840,233 39° 55′ 34° 31′ 58,065 840,541 23° 44′ 40° 05′ 66,574 841,033

P5-P6 3

01° 58′ 43° 18′ 78,827 994,178

4,476066

01° 58′ 43°18′ - - 01° 48′ 44° 17′ 6,526 60,000 P6-P2 1 01° 30′ 46° 09′ 6,689 112,152

7,762E-05

01° 30′ 46° 09′ - - P2-P4 0 01° 42′ 47° 17′ 263,174* 78,496* 10,000000* 01° 42′ 47° 17′ - - 16° 21′ 49° 44′ 255,837 600,922 31° 55′ 50° 11′ 267,377 601,091 47° 06′ 48° 35′ 99,201 601,018 60° 52′ 45° 09′ 110,066 600,772

P4-P1 4

82° 43′ 34° 30′ 122,518 1189,300

6,793546

* Procjena korekcije kursa za +90° i ortodromske udaljenosti za +10 Nm, zbog neophodnosti isplovljenja iz luke Nant estuarom Loare

Tabela 21. Podjela segmenata najkraće rute na optimalan broj međutačaka

Atlantski okean

1

23

4

5

6Nant

La Rochelle

San Sebastian

San Juan

Miami

Charleston

[NW]

Slika 9. Optimalna ruta za posmatranu sekvencu od šest luka

Page 90: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-25

Na slici 9 je prikazana shema optimalnog ciklusa obilaska luka: Čarlston – Majam – San Huan – San Sebastian – La Roš – Nant – Čarlston. U slučaju kada je problem nesimetričan broj mogućih kombinacija je dvaput veći. Ortodromskim udaljenostima se dodaju različiti iznosi devijacije za različite smjerove plovljenja između susjednih luka (tabele 22 i 23).

Pravac dort [Nm] kp1 [°] ∆i [Nm] ∆di [Nm] 1. Čarlston (1) – La Roš (2) 3617,252 52,026 +40 3657,252 2. Čarlston (1) – Majami (2) 389,983 174,011 +10 399,983 3. Čarlston (1) – Nant (2) 3586,309 50,850 +15 3601,309 4. Čarlston (1) – San Huan (2) 1316,846 132,419 +25 1341,846 5. Čarlston (1) – San Sebastian (2) 3659,796 55,216 +10 3669,796 6. La Roš (1) – Majami (2) 3832,296 284,183 +20 3852,296 7. La Roš (1) – Nant (2) 68,496 353,174 +15 83,496 8. La Roš (1) – San Huan (2) 3544,564 264,881 +30 3574,564 9. La Roš (1) – San Sebastian (2) 172,152 186,801 +25 197,152 10. Majami (1) – Nant (2) 3808,033 48,355 +10 3818,033 11. Majami (1) – San Huan (2) 1055,807 119,256 +20 1075,807 12. Majami (1) – San Sebastian (2) 3856,479 52,705 +15 3871,479 13. Nant (1) – San Huan (2) 3542,932 264,052 +30 3572,932 14. Nant (1) – San Sebastian (2) 239,264 182,792 +25 264,264 15. San Huan (1) – San Sebastian (2) 3511,510 49,984 +15 3526,510

Tabela 22. Ortodromske i stvarne udaljenosti između luka – Smjer (1) – (2)

Pravac dort [Nm] kp1 [°] ∆i [Nm] ∆di [Nm] 1. Čarlston (2) – La Roš (1) 3617,252 290,322 +20 3637,252 2. Čarlston (2) – Majami (1) 389,983 354,409 +10 399,983 3. Čarlston (2) – Nant (1) 3586,309 289,589 +10 3596,309 4. Čarlston (2) – San Huan (1) 1316,846 320,088 +15 1331,846 5. Čarlston (2) – San Sebastian (1) 3659,796 291,558 +20 3679,796 6. La Roš (2) – Majami (1) 3832,296 49,546 +30 3862,296 7. La Roš (2) – Nant (1) 68,496 173,028 +20 88,496 8. La Roš (2) – San Huan (1) 3544,564 46,692 +35 3579,564 9. La Roš (2) – San Sebastian (1) 172,152 6,472 +25 197,152 10. Majami (2) – Nant (1) 3808,033 283,509 +20 3828,033 11. Majami (2) – San Huan (1) 1055,807 305,696 +15 1070,807 12. Majami (2) – San Sebastian (1) 3856,479 285,236 +10 3866,479 13. Nant (2) – San Huan (1) 3542,932 45,362 +20 3562,932 14. Nant (2) – San Sebastian (1) 239,264 2,602 +15 254,264 15. San Huan (2) – San Sebastian (1) 3511,510 266,259 +20 3531,510

Tabela 23. Ortodromske i stvarne udaljenosti između luka – Smjer (2) – (1)

Optimalne vrijednosti funkcije energije i odgovarajućeg težinskog vektora su date u tabeli 24, dok je grafički prikaz vrijednosti energije mreže u postupku obučavanja dat na slici 10. Optimalna ruta u slučaju nesimetričnog problema prati isti redosled luka, s tom razlikom što je nešto duža:

P1-P3-P5-P6-P2-P4-P1 =399,983+1075,807+3526,510+197,152+83,496+3596,309= 8879,257 [Nm]

Page 91: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-26

Energetski minimum mreže Emin -2 219 814,25

w 13 -200 191,50 w 35 -538 103,50 w 56 -1 763 455,00 w 62 -98 776,00 w 24 -41 948,00

Optimalna vrijednost vektora težina grana mreže

w 41 -1 798 354,50

Tabela 24. Energetski minimum i vektor optimalnih težina mreže – nesimetričan problem

-6.000

-5.000

-4.000

-3.000

-2.000

-1.000

0.0001 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118

Kombinacije

Ener

gija

Slika 10. Vrijednosti energija mreže za različita suboptimalna rješenja (x106) – slučaj kada je

problem nesimetričan

Ovdje je pokazano kako se Hopfield-ova rekurentna mreža može primijeniti na rješavanje problema TSP u linijskom brodarstvu, u slučaju četiri, pet i šest luka, proizvoljno odabranih na sjevernoj hemisferi. Ono što razlikuje klasičan TSP, od onog koji je ovdje razmatran, je to što su čvorovi mreže predstavljeni sfernim koordinatama i što su udaljenosti između njih nelinearne (ortodrome, odnosno, loksodrome). Kod TSP-a za četiri i pet luka razmatrani su slučajevi kada su dotični problemi nesimetrični, dok su kod TSP-a za šest luka razmotreni simetrični i nesimetrični slučajevi. Razlika je prvenstveno u složenosti izračunavanja prilikom određivanja optimalnog rješenja. Naime, ukoliko je problem simetričan, onda zahtijeva dvaput manje izračunavanja u odnosu na nesimeričan. Takođe kod simetričnog problema, kada su udaljenosti između luka čisto ortodromske, moguće je ortodromu aproksimirati određenim brojem loksodroma i tako pojednostaviti proces navigacije, budući da loksodromska navigacija ne zahtijeva stalnu promjenu kursa (sve do sledeće međutačke ili tačke priključenja). Međutim, problem postaje daleko komplikovaniji u smislu izračunavanja kada se broj luka poveća, tako da bi dalje istraživanje u ovoj oblasti svakako trebalo usmjeriti na iznalaženje efikasnijih algoritama za rješavanje problema trgovačkog putnika većih dimenzija, primjenom Hopfield-ove neuralne mreže.

Page 92: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-27

Literatura [1] Bauk S., Avramović Z., Hopfield Network in Solving Travelling Salesman Problem in Navigation, Neurel,

Belgrade, pp 207-210, 2002. [2] Bauk S., Avramović Z., Neuro-Fuzzy Modelling in Selection of Preferential Sailing Direction, 11th

International Scientific Conference, Science, Education and Society, Žilina, Slovačka, pp 15-18, 2003. [3] Bauk S., Solving TSP in Navigation by Application of Hopfield Recurrent Neural Network, Maritime

Transport (2nd International Conference on Maritime Transport and Maritime History), Barcelona, pp 425-435, 2003.

[4] Chen S., et al., Orthogonal Least Squares Learning Algorithm for Radial Basis Function Networks, IEEE

Transactions on Neural Networks, vol. 2, no.2, pp 302-309, 1991. [5] Cho S. C., Perakis A. N., Optimal Liner Fleet Routing Strategies, Maritime Policy and Management, vol.

23, no. 3, pp 249-259, 1996. [6] Christiansen M., Fagerholt K., Ronen D., Ship Routing and Scheduling: Status and Perspectives, Norwegian

University of Science and Technology, Trondheim, Norway, 2003. [7] Crary M., Nozick L. K., Whitaker L. R., Sizing the US Deployer Fleet, European Journal of Operational

Research, no. 136, pp 680-695, 2002. [8] Fagerholt K., Christiansen M., A Combined Ship Scheduling and Allocation Problem, Journal of the

Operational Research Society, vol. 51, no. 7, pp 834-842, 2000. [9] Fagerholt K., Christiansen M., A Traveling Salesman Problem With Allocation, Time Window and

Precedence Constrains – An Application to Ship Scheduling, International Transactions in Operational Research, vol. 7, no. 3, pp 231-244, 2000.

[10] Hopfield J.J., Tank D.W., Neural Computation of Decisions in Optimization Problems, Biological

Cybernetics, vol. 52, pp 141-152, 1985. [11] Horiawa S., Furuhashi S., et al., A Fuzzy Controller Using a Neural Network and Its Capacity to Learn

Expert's Control Rules, Proceedings of the International Conference on Fuzzy Logic and Neural Networks, Japan, pp 103-106, 1990.

[12] Husson H. M., Fundamentals of Artificial Neural Networks, MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1995. [13] Jang J-S. R., Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System, Department of Electrical Engineering and

Computer Science, University of California, Berkeley, CA, Internet res., 1993. [14] Jang J-S. R., Sun C., Functional Equivalence Between Radial Basis Function Networks and Fuzzy Inference

Systems, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of California, Berkeley, CA, Internet res., 1993.

[15] Jang J-S.R., Sun C., Neuro-Fuzzy Modeling and Control, Proceedings of the IEEE, vol. 83, no. 3, pp 378-

406, 1995. [16] Jones R. D., Lee Y. C., et al., Function Approximation and Time Series Prediction with Neural Networks,

Proceedings of IEEE International Joint Conference on Neural Networks, pp 649-665, 1990.

Page 93: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P1-28

[17] Juang J., Stability Analysis of Hopfield-Type Neural Networks, IEEE Transactions on Neural Networks, vol. 10, no. 6, pp 1366-1374, 1999.

[18] Kakeya H., Okabe Y., Fast Combinatorial Optimization with Parallel Digital Computers, IEEE Transactions

on Neural Networks, vol. 11, no. 6, pp 1323-1331, 2000. [19] Martić Lj., Primjena matematičkih metoda u ekonomskoj analizi, Informator, Zagreb, 1971. [20] Miller H. H., Gunn E. A., Dispatching a Fishing Trawler Fleet in the Canadian Atlantic Groundfish

Industry, European Journal of Operational Research, no. 55, pp 148-164, 1991. [21] Moody J., Darken C., Fast Learning in Networks of Locally-Tuned Processing Units, Neural Computation,

vol. 1, pp 281-294, 1989. [22] Moody J., Darken C., Learning with Localized Receptive Fields, Proceedings of the 1988 Connectionist

Models Summer School, Carnegie Mellon University, 1988. [23] Musavi M. T., Ahmed W., et al., On the Training of Radial Basis Function Classifiers, Neural Networks,

vol. 5, no. 4, pp 595-603, 1992. [24] Ronen D., Chargo Ships Routing and Scheduling: Survey of Models and Problems, European Journal of

Operational Research, no. 12, pp 119-126, 1983. [25] Scott J. L., A Transportation Model, Its Development and Application to a Ship Scheduling Problem, Asia-

Pacific Journal of Operational Research, no. 12, pp 111-128, 1995. [26] Sugeno M., Kang G. T., Structure Identification of Fuzzy Model, Fuzzy Sets and Systems, no. 28, pp 15-33,

1988. [27] Takagi H., Hayashi I., NN-driven Fuzzy Reasoning, International Journal of Approximate Reasoning, vol.

5, no. 3, pp 191-212, 1991. [28] Takagi T., Sugeno M., Derivation of Fuzzy Control Rules from Human Operator's Control Actions,

Proceedings of the IFAC Symposium on Fuzzy Information, Knowledge Representation and Decision Analysis, pp 55-60, 1983.

[29] Takagi T., Sugeno M., Fuzzy Identification of Systems and Its Applications to Modeling and Control, IEEE

Transactions on Systems, Man and Cybernetics, vol. 15, pp 116-132, 1985. [30] Vukadinović K., Teodorović D., A Fuzzy Approach to the Vessel Dispatching Problem, European Journal

of Operational Research, no. 76, pp 155-164, 1994. [31] Vukadinović K., Teodorović D., Pavković G., A Neural Network Approach to the Vessel Dispatching

Problem, European Journal of Operational Research, no. 102, pp 473-487, 1997.

Page 94: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-1

P2-VI PRIMJENA NEURALNIH MREŽA U RUTIRANJU AGV-a NA LUČKOM KONTEJNERSKOM TERMINALU 6.1. Algoritmi za raspoređivanje i rutiranje AGV-a - pregled Automatski vođena vozila (eng. Automated Guided Vehicles – AGVs) su aktualna u sistemima automatskog rukovanja materijalima, fleksibilnim proizvodnim sistemima i aplikacijama vezanim za rukovanje kontejnerima. U proteklih nekoliko decenija, značajan istraživački rad posvećen je tehnologiji AGV sistema, te je evidentan brz napredak u ovoj oblasti [11,13]. Takođe, pažnja je posvećena i problemima raspoređivanja i rutiranja AGV-a [17]. Predloženi su brojni algoritmi za rješavanje ovih problema. Međutim, većina dobijenih rezultata je primjenljiva samo u situacijama sa malim brojem AGV-a i niskim stepenom konkurentnosti. Sa rapidnim porastom broja AGV-a, nameće se potreba iznalaženja efikasnijih algoritama za rješavanje problema sukobljavanja AGV-a prilikom korišćenja zajedničkih resursa (staza, ukrcajnih i iskrcajnih bafera). Kao i računarski sistem, AGV sistem se sastoji od dva međusobno povezana podsistema: hardvera i softvera. Prvi se sastoji od fizičkih komponenti kao što su sam AGV, staze, kontroleri, senzori, uređaji za vođenje i slično. Drugi je otelotvorenje pristupa i algoritama za sistematsko upravljanje hardverskim resursima AGV-a, tako da čitav sistem može harmonično da funkcioniše sa najvećim stepenom efikasnosti. U protekle četiri decenije razvoj hardvera bio je daleko intenzivniji od razvoja softvera. Problem softvera je postao aktuelan u nedavno razvijenim aplikacijama, kod kojih je vremenski faktor od posebne važnosti (na primjer, rukovanje kontejnerima u lukama, potreba izvršenja velikog broja operacija u realnom vremenu uz uključenje relativno velike flote reda sto i više AGV-a). Brojni problemi kao što su zagušenja i mrtve petlje u operiranju AGV-a su posledica neodgovarajućeg softvera. Raspoređivanje i rutiranje AGV-a koje je nekada izgledalo trivijalno – kada je broj AGV-a bio mali, sada je postalo važan i netrivijalan problem. Jedan od najvećih lučkih operatora (Phusan) odložio je plan primjene AGV sistema u svojoj novoj kontejnerskoj luci zbog neposjedovanja adekvatnih rješenja kada su u pitanju raspoređivanje i rutiranje AGV-a. Stoga, postoji izražena potreba, kako u teorijskom, tako i u praktičnom pogledu, za iznalaženjem rješenja ovog problema.

Page 95: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-2

Raspoređivanje i rutiranje AGV-a su u stvari dva srodna problema. Raspoređivanje ili otpremanje (eng. dispatching) je otpremanje grupe AGV-a u cilju izvršenja skupine poslova prikupljanja/odvoženja tereta pod određenim uslovima kakvi su vremenski rokovi, razni prioriteti i slično. Izvršenje određenih poslova podrazumijeva poštovanje vremena procesiranja (izvršenja) uz optimalno iskorišćenje resursa (minimizacija broja AGV-a uz održanje potrebnog kapaciteta sistema, minimizacija ukupnog vremena vožnje i drugo). Kada se izvrši raspoređivanje, slijedi izbor optimalne rute (najkraćeg puta, rute sa najkraćim vremenom vožnje ili rute sa najmanjom potrošnjom energije) za svaki od AGV-a, od ishodišta do odredišta u skladu sa trenutnom situacijom u saobraćaju. Donošenje odluka o rutiranju uključuje dva problema. Prvo, treba ispitati da li postoji ruta kojom se vozilo može dovesti do odredišta. Na primjer, kod indirektnog transfera, kada odredište nije u okviru iste petlje sa ishodištem, ne postoji put kojim bi vozilo moglo da izvrši svoj zadatak bez prekrcaja tereta na drugi AGV koji servisira petlju u kojoj je odredište. Drugo, treba ispitati da li je odabrana ruta fizički izvodljiva ili ne, što znači da duž nje ne bi trebalo da bude zagušenja, konflikata ili mrtvih petlji. 6.1.1. Veze između raspoređivanja i rutiranja U nekim primjenama AGV sistema, uključeno je svega nekoliko vozila i poslova koje ona treba da izvrše. U ovim slučajevima, jednostavni algoritmi raspoređivanja, mogu sasvim dobro da posluže. Poslovi se jednostavno izvršavaju po principu prvi došao-prvi opslužen (eng. first come-first served – FCFS), a prvo (najbliže) sledeće vozilo se koristi za izvršenje sledećeg posla. Stoga, u ovom slučaju raspoređivanje izgleda trivijalno i istraživačka pažnja je usmjerena isključivo na rutiranje. U aplikacijama koje uključuju veliki broj poslova i ograničene resurse (staze, ukrcajni i iskrcajni baferi) jednostavni algoritmi raspoređivanja nisu dovoljno efikasni. Na primjer, kada na raspolaganju stoji ograničen broj AGV-a, a veliki broj poslova, tada se poslovi moraju podijeliti u nekoliko grupa, na osnovu faktora kao što su kapacitet saobraćaja ili vrijeme čekanja, te u skladu sa tim AGV moraju da budu raspoređeni i rutirani za svaku grupu poslova. U ovom slučaju strategija raspoređivanja mora da obezbijedi da dva vozila ne budu istovremeno usmjerena ka istom odredištu u okviru iste grupe poslova. Problemi koji se najčešće susreću kod raspoređivanja i rutiranja AGV-a su: sudari, zagušenja, takozvane žive i mrtve petlje. Zbog svojih krajnje negativnih posledica, svi ovi problemi se moraju eliminisati u toku operiranja AGV sistema. 6.1.2. Slični problemi i potreba za posebnim pristupom problemima raspoređivanja i rutiranja AGV-a Intuitivno, raspoređivanje i rutiranje AGV-a bi se moglo posmatrati kao varijacija klasičnog rutiranja vozila (eng. vehicle routing problem – VRP) koje se uglavnom rješava primjenom optimizacionih tehnika, kao što su linearno i cjelobrojno programiranje. Međutim, postoje brojne razlike koje nameću potrebu tretiranja ova dva problema odvojeno: • Mreža puteva koja se razmatra u slučaju rutiranja vozila, obično je velegradska mreža

velikih razmjera. U ovom slučaju, dužina vozila je zanemarljivo mala u poređenju sa pređenim putem. Tako da se vozila mogu tretirati kao pokretne tačke. U slučaju AGV sistema, udaljenosti između ishodišta i odredišta su relativno kratke (reda deset dužina AGV-a), tako da segment puta koji zauzima AGV ne može biti zanemaren;

• Za klasičan problem rutiranja vozila, kapacitet puta se ne uzima u razmatranje, za sudare i zagušenja (sem na raskrsnicama) pretpostavlja se da se ne dešavaju. Međutim, u slučaju

Page 96: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-3

AGV sistema, zbog ograničenosti staza, AGV mogu da budu zagušeni ili da se sudare ukoliko nisu dobro raspoređeni, odnosno, rutirani;

• Za VRP put najmanje dužine se poklapa sa najkraćim vremenom putovanja (pri tome ne mora biti put sa najmanjim troškovima), dok je kod AGV sistema, zbog zauzetosti staza, česta situacija da najkraći put nije istovremeno i put sa najkraćim vremenom vožnje i

• U slučaju VRP, mreža puteva se tretira kao nepromjenljiva, dok u slučaju AGV sistema, raspored staza može da bude promijenjen, kao bi se omogućilo efikasnije raspoređivanje i rutiranje AGV-a.

Takođe treba naglasiti, da uprkos mnogobrojnim naprednim tehnološkim svojstvima najnovijih modela AGV-a, njihove senzorske sposobnosti i proces donošenja odluka, daleko zaostaju u poređenju sa ljudskim – vozačevim. Na primjer, vozač može da procijeni trendove u kretanju drugih vozila i da tako izbjegne gužve, ili da zaobiđe prepreke izborom druge, adekvatne, rute. Za razliku od ovoga, ono za što su AGV-i osposobljeni da urade, su samo primitivne kretnje i rad mehanizama za sprečavanje sudara. Najveći dio odgovornosti za izbjegavanje sudara je sa vozača (VRP) prenesen na algoritam za raspoređivanje i rutiranje (AGV). Iz ovog razloga problem je sasvim drugačiji od konvencionalnog VRP i ukazuje na neophodnost razvijanja sofisticiranih algoritama za raspoređivanje i rutiranje AGV-a.

Problemi raspoređivanja i rutiranja se takođe razlikuju od klasičnih problema u teoriji grafova, kao što su: problem najkraćeg puta, Hamiltonov problem, problem raspoređivanja i slično. U teoriji grafova obično se ispituje koji je najkraći put do određenog čvora, kod AGV sistema, akcenat je stavljen na pitanja kada i kako (pod kojim uslovima) AGV može da dođe do odredišta. Problemi raspoređivanja i rutiranja AGV-a su problemi koji uključuju vremenska ograničenja, dok problemi na grafovima to nisu. Nadalje, dobar plan rasporeda i rutiranja AGV-a ne može da isključi sistem kontrolnih mehanizama i raspored staza, dok problemi na grafovima ne uključuju ove segmente. Interesantno je spomenuti sličnosti i razlike između problema raspoređivanja i rutiranja AGV-a i onih vezanih za rutiranje elektronskih podataka u mrežama. Moguća analogija je sledeća: AGV-i su analogni paketima podataka, staze su analogne linijama za prenos podataka, dok su uređaji za kontrolu saobraćaja AGV-a analogni ruterima. Ponovo, postoje fundamentalne razlike kod ova dva problema, to jeste shema rješavanja problema u jednom od ovih sistema ne može biti direktno primijenjena na drugi. Na primjer, vrijeme prenosa paketa podataka u opštem slučaju se ne tretira kao funkcija udaljenosti između pošiljaoca i primaoca. Međutim, kod AGV sistema, vrijeme potrebno za transport tereta je obično u funkciji udaljenosti između početne i krajnje tačke. Kao drugi primjer, pošiljalac može da odbaci prethodni i ponovo pošalje paket podataka u slučaju da se oni izgube zbog opterećenosti linije. Nasuprot ovome, teret koji nosi AGV, nema backup kopiju i ne može se odbaciti. Sve ovo motiviše na posmatranje problema raspoređivanja i rutiranja AGV-a, kao na probleme posebne vrste. 6.2. Taksonimija algoritama za rješavanje problema raspoređiva-nja i rutiranja AGV-a U skladu sa karakteristikama algoritama za rješavanje problema raspoređivanja i rutiranja AGV-a, postojeći radovi iz ove oblasti, mogu se klasifikovati u tri opšte kategorije: (1) algoritmi za opštu topologiju staza; (2) algoritmi za optimizaciju rasporeda staza i (3) algoritmi za specijalne topologije staza. Mnogi algoritmi pretstavljaju adaptaciju FCFS pravila ili drugih sličnih pravila za raspoređivanje po principu izostanka konkurencije, odnosno, oni rješavaju samo pola problema – rutiranje. Radovi u prvoj kategoriji obično dotične probleme tretiraju kao probleme iz teorije grafova i pri tome koriste algoritme kakav

Page 97: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-4

je Dijkstrin ili algoritam parcijalnog određivanja najkraćeg puta, u cilju određivanja optimalne rute. Radovi u drugoj kategoriji su fokusirani na optimizaciju rasporeda staza i koriste uglavnom cjelobrojno programiranje. U trećoj kategoriji, mreža staza kojima se kreću AGV-i, ograničena je jednom od sledećih specifičnih topologija: jedna petlja, više petlji ili rešetka. Za rutiranje i kontrolu AGV-a u njima, razvijeni su posebni algoritmi. 6.2.1. Algoritmi za opštu topologiju staza Algoritmi iz ove kategorije baziraju se na pronalaženju optimalnih ruta AGV-a, bez razmatranja topoloških karakteristika staza. Oni su odraz težnje da se pronađu univerzalna rješenja za optimalno rutiranje (pronalaženje puta bez konflikata, sa najkraćim vremenom vožnje i slično). Kod VRP realno ne postoji opasnost od sudara, tim prije što se vozila tretiraju kao tačke, dok kod AGV-a postoji opasnost od sudara zbog ograničenog kapaciteta staza. Staza kojom se kreću AGV-i je obično ograničene širine i ne dopušta da se dva ili više AGV-a kreću jedan pored drugog u isto vrijeme. Stoga je ovdje glavni cilj dati rješenja koja isključuju konfliktne situacije i obezbjeđuju rute sa najkraćim vremenom vožnje. Metodi prilagođeni rješavanju ovih problema, obično se svrstavanju u tri grupe: a) statički metodi kod kojih staza ostaje zauzeta sve dok vozilo ne završi svoj zadatak; b) metodi bazirani na takozvanim vremenskim prozorima, gdje jedan isti segment staze koristi više vozila u različitim vremenskim intervalima; c) dinamičke metode, gdje se korišćenje bilo kojeg dijela staze određuje dinamički u toku samog rutiranja, za razliku od prethodna dva slučaja gdje se to vrši prije rutiranja.

a) Statički metodi Kada je broj AGV-a mali, sasvim je prirodno rješavati problem statičkom metodom (Broadbent 1985, Daniels 1988, Egbelu 1987, Egbelu i Tanchoco 1986, Lim 1988, Lin 1986). Glavna prednost ove metode je jednostavnost, dok je glavni nedostatak efikasnost jedino u slučaju malog broja AGV-a. Koncept rute AGV-a bez konflikata i sa najkraćim vremenom vožnje predložio je Broadbent (1985). Predložena procedura rutiranja koristi algoritam Dijkstra za generisanje matrice koja opisuje zauzetost staza. Potencijalni konflikti između vozila: čeoni, prednji-zadnji dio AGV-a i sudari na ukrštanjima staza, detektuju se upoređivanjem vremena zauzetosti staza. Potencijalni konflikti se izbjegavaju apriori na sledeći način: čeoni sudari se izbjegavaju pronalaženjem druge najkraće putanje koja isključuje segment u kome je prisutna gužva. Konflikti tipa prednji-zadnji dio AGV-a i oni na ukrštanjima staza rješavaju se odgovarajućim usporavanjem vozila i davanjem prednosti onom vozilu koje je prvo uposleno. Kompleksnost problema, u smislu određivanja optimalnog rješenja, je ( )2nO dimenzije, gdje je n - broj čvorova, odnosno ukrcajno/odvoznih (eng. pickup-drop off – P/D) stanica. U poređenju sa AGV sistemima jednosmjernih (unidirekcionih) staza, očite su prednosti dvosmjernih (bidirekcionih) staza u smislu boljeg iskorišćenja vozila i propusne moći staza. Egbelu i Tanchoco (1986), kao i Egbelu (1987), ukazali su na znatna poboljšanja produktivnosti i na znatno smanjenje broja vozila korišćenjem bidirekcionih staza. Kontrola bidirekcionih staza može da bude jako komplikovana. Osim toga, algoritam za rutiranje mora da eliminiše potencijalne čeone sudare i mrtve petlje. Predloženi algoritmi ne garantuju nalaženje optimalne rute za sva vozila. Daniels (1988) je prvi definisao algoritam za rutiranje vozila u bidirekcionoj mreži staza u kome je koristio Glover-ov (1985) algoritam [9] parcijalnog određivanja najkraćeg puta. Izvodljivost i tačnost algoritma su teorijski dokazane. Algoritmom se može pronaći ruta koja isključuje konflikte, sa najkraćim vremenom vožnje, za svaki dodatni AGV bez izmjene ruta

Page 98: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-5

drugih vozila [5]. Kompleksnost problema za svaki od AGV-a je ( )anO × , gdje je n - broj čvorova (P/D stanica ili ukrštanja staza), dok je a - broj lukova u mreži staza. Kada je staza jednom dodijeljena određenom vozilu v , onda je ona neupotrebljiva za sva druga vozila, dok vozilo v ne završi svoj zadatak. Algoritam ne dozvoljava vozilima da koriste resurse staza koji bi se inače mogli koristiti u određenim vremenskim prozorima i to je njegov glavni nedostatak. Osim toga, algoritam je pogodan samo za sisteme sa malim brojem AGV-a i staza. U tabeli 1 je dat pregled algoritama namijenjenih statičkom rutiranju AGV-a u slučaju opšte topologije staza.

Broadbent i drugi (1985) Daniels (1988) Huang i drugi

(1989) Kim i Tanchoco

(1991, 1993)

Problem

Određivanje rute AGV-a bez

konflikata sa najkraćim

vremenom vožnje

Određivanje rute AGV-a bez

konflikata sa najkraćim

vremenom vožnje

Određivanje rute AGV-a bez

konflikata sa najkraćim

vremenom vožnje

Određivanje rute AGV-a bez

konflikata sa najkraćim

vremenom vožnje

Osnovni algoritam Algoritam Dijkstra

Algoritam parcijalnog određivanja

najkraćeg puta

-

Algoritam Dijkstra; strategija

konzervativne miopije

Složenost izračunavanja

( )2nO (u prosjeku)

( )anO × (u prosjeku)

( ) ( )( )anloganO 2 ++

(u prosjeku)

( )24nvO (u najgorem slučaju)

Staze Bidirekcione Bidirekcione Bidirekcione Bidirekcione

Prednosti Jednostavnost izvršenja

Jednostavnost izvršenja i veća

brzina u odnosu na Broadbent-ovo

rješenje

Za svaki od čvorova mreže se koriste

vremenski prozori; povećanje

iskorišćenja segmenata staze

Jednostavnost izvršenja i kontrole;

brzina

Nedostaci

Obimnost izračunavanja; niska

iskorišćenost pojedinih segmenata

staze

Obimnost izračunavanja; niska

iskorišćenost pojedinih segmenata

staze; može nastupiti greška u određivanju ruta

Obimnost izračunavanja; velika količina

podataka koja se dobija

konvertovanjem mreže u oblik

podesan za praćenje stanja čvorova

Obimnost izračunavanja; velika količina

podataka o mreži

*Legenda: n – broj čvorova u mreži staza; a – broj lukova u mreži staza i v – broj AGV-a

Tabela 1. Algoritmi namijenjeni statičkom rutiranju AGV-a u slučaju opšte topologije staza

b) Metod baziran na vremenskim prozorima Kako bi se mreža staza što bolje iskoristila, predložen je metod vremenskih prozora (Huang 1989, Kim i Tanchoco 1991, 1993, Kolen 1987, Rajotia 1998). Huang i drugi (1989) su predložili algoritam za određivanje rute sa najkraćim vremenom vožnje u bidirekcionoj mreži staza. U datoj mreži staza uočen je graf G, tako što je svaki segment staze predstavljen kao čvor u grafu G. Dva čvora su povezana jedino ako su korespodenti segmenti staza povezani. Upoređivanjem oznaka svakog čvora može se odrediti ruta sa najkraćim vremenom vožnje za svako vozilo, ukoliko postoji. Algoritam je složenosti ( )wlogwO 2 za jedno vozilo,

Page 99: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-6

gdje je w - ukupan broj vremenskih prozora svih čvorova u konvertovanoj mreži. Glavni nedostatak algoritma je neprihvatljivo velik broj izračunavanja. Konvertovana mreža ima dvaput više lukova i u najboljem slučaju dvaput više čvorova od originalne, dok pri tome svaki čvor ima najmanje jedan vremenski prozor. Stoga, podaci koji su rezultat izračunavanja zahtijevaju veliki memorijski prostor. Vremenska kompleksnost problema za jedan AGV je

( ) ( )( )anloganO 2 ++ gdje je n - broj čvorova, dok je a - broj lukova u originalnoj mreži staza. Kim i Tanchoco (1991) su takođe predložili algoritam koji pronalazi rutu oslobođenu konflikata i sa najkraćim vremenom vožnje. Koristili su se algoritmom Dijkstra, pri čemu su za svaki čvor vodili listu rezervisanih i slobodnih vremenskih prozora, za svako od vozila. Ovdje je primijenjen koncept grafa vremenskih prozora, gdje skup čvorova predstavljaju slobodni vremenski prozori, a skup lukova veze između slobodnih vremenskih prozora. Na bazi algoritma se vrši rutiranje vozila kroz mrežu slobodnih vremenskih prozora umjesto kroz mrezu fizičkih čvorova i staza. Pronalaženje optimalne rute traje prilično dugo i zahtijeva ( )24nvO izračunavanja, gdje je v - broj vozila, a n - broj čvorova. Zbog ovoga je algoritam

podesan samo za male sisteme sa malim brojem vozila. Kim i Tanchoco (1993) su predložili novi način operativne kontrole bidirekcionih staza AGV sistema prilikom određivanja rute oslobođene konflikata i najkraćeg trajanja vožnje. Koristili su se konzervativnom kratkovidom strategijom kod koje se samo jedno vozilo posmatra u jednom trenutku, dok se prethodna odluka o rutiranju strogo poštuje. Naime, sa rutiranjem sledećeg vozila se otpočinje tek pošto prethodno rutirano vozilo postane slobodno. c) Dinamički metodi Opisani algoritmi se baziraju na opštim informacijama i omogućuju donošenje odluka o rutiranju svakog vozila prije njegovog polaska. Ovi algoritmi zahtijevaju relativno dugo vrijeme za iznalaženje optimalnog rasporeda i rute AGV-a. Kako bi se ubrzali ovi procesi, razvijene su tehnike dinamičkog raspoređivanja i rutiranja.

Taghaboni i Tanchoco (1995) su predložili tehniku dinamičkog rutiranja nazvanu inkrementno planiranje rute, koja može relativno brzo da rutira AGV u poređenju sa nekim statičkim metodama. Algoritmom se traži sledeći čvor koji će vozilo posjetiti, kako bi najbrže stiglo do odredišta, na osnovu stanja susjednih čvorova. Dakle, čvor koji će vozilo posjetiti u narednom trenutku bira se između susjednih čvorova, tako da izbor rezultira najkraćim vremenom vožnje. Algoritam se može primijeniti kod unidirekcionih i bidirekcionih staza, međutim, ne može da ostvari zadovoljavajuću efikasnost sa porastom broja vozila i zadataka. Takođe, algoritam u nekim slučajevima ne može ispravno da odredi optimalnu rutu i procijeni kašnjenje.

Langevin (1996) je na bazi dinamičkog programiranja, predložio algoritam kojim bi se moglo odrediti optimalno integralno rješenje za proces planiranja broja, otpremanja i rutiranja AGV-a u fleksibilnim proizvodnim sistemima [14]. Algoritmom se definišu parcijano plan transporta, raspored i rutiranje vozila, za svako vozilo, kako bi se zadovoljili pojedini podskupovi transportnih zadataka. Stanja se definišu u skladu sa parcijalnim transportnim planovima. Dinamičko programiranje funkcioniše tako što se analiziraju trenutna stanja u cilju iznalaženja finalnog (najboljeg) skupa stanja koji sadrži optimalno rješenje. Međutim, broj mogućih stanja je izuzetno velik za velike sisteme. Kako bi metod bio primjenljiv, kreirane su procedure za eliminisanje nekih stanja. Čak i tada izračunavanja su jako opsežna. Fatalno ograničenje je i to što se razmatrani sistem sastojao samo od dva vozila, iako su staze bile bidirekcione. Stoga, kapacitet (propusna moć) sistema ne bi mogao da raste proporcionalno porastu broja transportnih zadataka. U studiji je data, takođe i proširena

Page 100: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-7

verzija algoritma, koji funkcioniše u slučaju sistema sa više od dva vozila. Međutim, ovaj prošireni algoritam ne obezbjeđuje garanciju za optimalnost dobijenih rješenja. U tabeli 2 je dat pregled algoritama namijenjenih dinamičkom rutiranju AGV-a u slučaju opšte topologije staza.

Taghaboni i Tanchoco (1995) Langevin i drugi (1996)

Problem Određivanje rute AGV-a oslobođene konflikata

Integralno rješenje za raspoređivanje, otpremanje i

rutiranje AGV-a Osnovni algoritam Inkrementno planiranje rute Dinamičko programiranje

Optimalnost rješenja Ne garantuje se Ne garantuje se Staze Bidirekcione i unidirekcione Bidirekcione

Prednosti Relativno brzo određivanje optimalne rute Jednostavnost izvršenja i kontrole

Nedostaci

Niska efikasnost u slučaju većeg broja zadataka i AGV-a; ne garantuje se pronalaženje

optimalnog rješenja

Pošto je dopušteno korišćenje jedino dva vozila, kapacitet sistema i

iskorišćenost staza su jako mali; pogodnost jedino za veoma male sisteme sa svega nekoliko stanica

Tabela 2. Algoritmi namijenjeni dinamičkom rutiranju AGV-a u slučaju opšte topologije

staza 6.2.2. Optimizacija rasporeda staza Zbog složenosti i obimnosti izračunavanja prilikom određivanja optimalne rute u opštoj mreži staza, brojni istraživači su predložili optimizaciju rasporeda staza (Gaskins i Tanchoco 1987, Goetz i Egbelu 1990, Kaspi i Tanchoco 1990, Kouvelis 1992, Kouvelis i Kim 1992, Langevin 1994, Rajota i Zhou 1995, Bodin 1983, Sinriech i Tanchoco 1991) ili optimizaciju razmještaja P/D stanica (Banerjee i Zhou 1995, Bodin 1983, Kiran i Tansel 1989, Kiran 1992). Problem optimizacije se ovdje obično formuliše kao problem cjelobrojnog programiranja.

a) Model baziran na binarnom programiranju Gaskins i Tanchoco (1987) prvi su formulisali problem rasporeda staza kao problem binarnog programiranja uz uzimanje u obzir date strukture i razmještaja P/D stanica. Cilj je odrediti optimalnu mrežu staza kojom će se minimizirati ukupno vrijeme vožnje AGV-a. U radu se razmatra samo slučaj unidirekcionih mreža. Put koji pređe prazno vozilo nije uzet u razmatranje, što ima negativan odraz na sistem kontrole i propusnu sposobnost sistema. Glavno ograničenje je što se svaki put posmatra grupa AGV-a sa istim izvorom i ciljem kretanja. Posmatrani AGV-i putuju duž iste staze, te je stoga kontrola rutiranja trivijalna pošto su isključeni konflikti. S obzirom da je kontrola rutiranja isključena iz razmatranja, može doći do konflikata između AGV-a koji se simultano kreću između različitih izvora i odredišta. Pored toga, u praktičnim problemima broj 0-1 promjenljivih može da bude velik, što negativno utiče na efikasnost izračunavanja, odnosno, određivanja optimalnog rješenja. Na bazi 0-1 programiranja i metoda grananja i ograničenja, Kaspi i Tanchoco (1990) su predložili alternativnu formulaciju Gaskins-Tanchoco modela. Novi pristup obezbjeđuje optimalan raspored staza posredstvom optimalnog rasporeda P/D stanica. Predložena procedura ima kraće vrijeme izračunavanja, s obzirom da ne uzima sve mogućnosti u razmatranje. Međutim, ni ovdje nije razriješen problem usmjeravanja praznih AGV-a.

Page 101: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-8

b) Metod grafa čiji su čvorovi ukrštanja staza

Sinriech i Tanchoco (1991) su predložili metod grafa čiji su čvorovi ukrštanja staza (eng. intersegtion graph method – IGM) za rješavanje problema optimizacije staza AGV-a (kojim su se bavili Kaspi i Tanchoco 1990). Opisana procedura je bazirana na algoritmu grananja i ograničenja i uzima u obzir samo redukovan podskup svih čvorova, koga čine ukrštanja staza. Zahvaljujući ovoj novoj proceduri, broj grananja je sveden na pola u odnosu na isti kod prethodno opisanog modela. Na ovaj način je znatno smanjen obim izračunavanja. Stoga se ovaj algoritam može adaptirati za rad sa velikim brojem AGV-a. Međutim, pošto se u razmatranje uzimaju samo oni čvorovi koji predstavljaju ukrštanje staza, mogu se propustiti neka optimalna rješenja. c) Model cjelobrojnog linearnog programiranja Istim problemom koji su formulisali Gaskins i Tanchoco (1987), Kaspi i Tanchoco (1990) i Sinriech i Tanchoco (1991), bavili su se Goetz i Egbelu (1990), pri čemu su koristili drugačiji pristup. Oni su modelirali i riješili problem izbora staza i lokacija P/D stanica kao problem cjelobrojnog linearnog programiranja. Cilj je minimizacija dužine pređenog puta AGV-a sa i bez tereta. Korišćena je odgovarajuća heuristika u cilju smanjenja dimenzija modela problema. Ovo je učinilo pristup problemu daleko prihvatljivijim u slučaju velikog broja staza. Nakon redukcije, pristupa se optimizaciji alokacije P/D stanica. Problemi koji ovdje nisu uzeti u razmatranje su broj AGV i jednosmjernost staza koji se negativno odražavaju na stepen njihovog iskorišćenja i propusnu moć čitavog sistema. U tabeli 3 je dat pregled algoritama namijenjenih optimizaciji staza kojima se kreću AGV-i.

Gaskins i

Tanchoco (1987) Kaspi i Tanchoco

(1990) Sinriech i

Tanchoco (1991) Goetz i Egbelu

(1990)

Problem

Optimizacija staze u smislu minimizacije

puta koji pređe ukrcano vozilo

Optimizacija staze u smislu minimizacije

puta koji pređe ukrcano vozilo

Optimizacija staze u smislu minimizacije

puta koji pređe ukrcano vozilo

Optimizacija staze u smislu minimizacije

puta koji pređu ukrcana i prazna

vozila

Osnovni algoritam Jedan-nula cjelobrojno

programiranje

Jedan-nula cjelobrojno

programiranje; algoritam grananja i

ograničenja

Metod čvorova (ukrštanja staza) grafa; algoritam

grananja i ograničenja

Cjelobrojno linearno programiranje

Topologija staza Opšta Opšta Opšta Opšta Staze Jednosmjerne Jednosmjerne Jednosmjerne Jednosmjerne

Prednosti

Vrlo jednostavna implementacija za

AGV-e sa istim ishodištem i odredištem

Poboljšanje pristupa koji su dali Gaskis i Tanchoco (1987);

smanjena obimnost izračunavanja; zagarantovana

optimalnost

Poboljšanje modela koji su dali Kaspi i Tanchoco (1990);

smanjen broj grananja;

zagarantovana optimalnost

Smanjene dimenzije problema; razmatra se i put koji pređu

prazna vozila; optimalnost je u neku ruku bolje obezbijeđena

Nedostaci

Konflikti mogu nastati u slučaju kada neki AGV-i

imaju različita ishodišta i odredišta;

složenost izračunavanja; mali

kapacitet sistema

Ne razmatra se put koji prođe prazno

vozilo; mali kapacitet sistema; još uvijek obimna

izračunavanja

Razmatraju se jedino čvorovi koji

predstavljaju ukrštanja staza; u

nekim slučajevima može se propustiti optimalno rješenje

Kontrola rutiranja i broj vozila ovdje nisu razmatrani,

iako su veoma važni za funkcionisanje

AGV sistema

Tabela 3. Algoritmi namijenjeni optimizaciji staza kojima se kreću AGV-i

Page 102: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-9

6.2.3. Algoritmi za specifične topologije staza U realnim aplikacijama, topologije staza su obično specifične i regularne. Topologije staza koje se najčešće koriste su: linearna, petlja/petlje, mrežna i slično. Algoritmi namijenjeni rješavanju problema raspoređivanja i rutiranja AGV-a u mrežama specifične topologije staza, obično su efikasniji od onih namijenjeni istim problemima u mrežama sa opštom topologijom staza.

a) Linearna topologija Linearna topologija je osnovni vid rasporeda staza. Qiu i Hsu (2001) dali su shemu konkurentnog rasporeda i rutiranja grupe AGV-a u linearnom razmještaju bidirekcionih staza [16]. Ono što algoritam čini aktuelnim je ideja konkurentnog procesiranja. Odsustvo konflikata garantuje raspored i rutiranje AGV-a duž linearne staze. Svi transportni zadaci se mogu završiti za relativno kratko vrijeme. Efikasnost algoritma ne zavisi od veličine sistema. Transportni zadaci su podijeljeni u grupe i izvršavaju se po grupama, dok je pitanje simultanog raspoređivanja AGV-a na transportne zadatke ostalo otvoreno. Još jedan problem su skromni i nerealni zahtjevi za sinhronizacijom vozila, koji bi trebali da budu relaksirani u cilju zadovoljenja potreba u realnim aplikacijama. b) Topologija petlje Topologija petlje uključuje jednu petlju, više petlji i segmentiranu topologiju staza (eng. segmented floor topology – SFT) i posebno je prilagođena topologija koju su razmatrali: Banerjee i Zhou (1995), Barad i Sinriech (1998), Bartholdi i Platzman (1989), Bozer i Srinivasan (1991), De Guzman i drugi (1997, Lin i Dgen (1994), Sinriech i Tanchoco (1991, 1992, 1993, 1994, 1997), Tanchoco (1987), Tanchoco i Sinriech (1992). Unutar petlje najčešće se kreće svega nekoliko vozila u istom pravcu, kontrola rutiranja je vrlo jednostavna, dok propusna sposobnost sitema obično nije velika. Tanchoco i Sinriech (1992) su predložili optimalan raspored staza tipa zatvorene petlje [19]. Algoritam baziran na cjelobrojnom programiranju, dat je u cilju određivanja optimalne petlje. U rasporedu staza (eng. layout) sa jednom petljom, algoritam rutiranja je vrlo jednostavan. Pošto se sva vozila kreću u jednom pravcu, uniformnom brzinom, ne može doći do konflikta, tim prije što nema ukrštanja. Problem je što ovakva topologija omogućuje simultano kretanje najviše deset AGV-a, što se negativno odražava na propusnu sposobnost sistema. Stoga ova topologija nije baš pogodna za sisteme rukovanja velikim količinama tereta, sa velikim brojem AGV-a i P/D stanica. Lin i Dgen (1994) dali su algoritam za rutiranje AGV-a duž razdvojenih zatvorenih petlji (koje se ne preklapaju). P/D stanice unutar petlje opslužuje samo jedan AGV. Tranzitne zone locirane između susjednih petlji služe kao interfejs i omogućuju transfer tereta iz jedne u drugu petlju. Ukoliko teret treba da bude isporučen stanici koja nije unutar iste petlje, potrebno je, dakle, više od jednog vozila za prevoz tereta do odredišta. Poseban algoritam sa vremenskim prozorima u listi poslova, koristi se za određivanje puta sa najkraćim vremenom prevoženja u zavisnosti od trenutnog statusa pojedinih vozila. Pošto samo jedno vozilo servisira petlju, propusna moć sistema je veoma mala. Pored toga, uređaji koji se koriste za transfer tereta iz jedne u drugu petlju, povećavaju troškove sistema. U radu takođe nije dat odgovor na pitanje po kom principu se petlje kreiraju, što je od suštinske važnosti za efikasnost funkcionisanja sistema. Slično layout-u sa više petlji, Lin i Dgen (1994) su predložili i analizirali alternativnu segmentiranu topologiju staza (SFT) koja se može koristiti u kombinaciji sa bilo kojom od sledeća tri tipa mreža: povezanom, podijeljenom ili mrežom sa cijepanjem toka. Opšta SFT se

Page 103: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-10

satoji od jedne ili više zona, pri čemu je svaka od njih podijeljena na određeni broj izdvojenih zasebnih segmenata, a svaki od tih segmenata opslužuje po jedno vozilo. Transfer baferi su smješteni na krajevima susjednih segmenata. Pošto se samo jedno vozilo kreće jednim segmentom, izbjegnuti su konflikti. Vozila se unutar jednog određenog segmenta mogu kretati u oba smjera. Kontrola rutiranja kod ovakve topologije je vrlo jednostavna. Prednosti SFT se mogu lako uočiti kroz manju vrijednost faktora protok x pređeni put u odnosu na druge vrste topologija. Međutim, uređaji za transfer tereta u bafer zonama su dodatni trošak za čitav sistem. Pored toga, operacije transfera tereta na granicama pojedinih segmenta, mogu da izazovu kašnjenja u sistemu

c) Topologija rešetke - mreže Kod primjene AGV-a na kontejnerskim terminalima (Evers i Koppers 1996, Qiu i Hsu 2000, Ye 2000) kontejnersko skladište je obično organizovano u blokove pravougaonog oblika koji kreiraju mrežnu topologiju staza. Stoga je razvoj efikasnih algoritama za ovakvu topologiju staza stavljen u prvi plan. Hsu i Huang (1994) su dali vremensko-prostornu analizu kompleksnosti nekih osnovnih AGV operacija za nekoliko specifičnih bidirekcionih topologija tipa rešetke – mreže [10]. Operacije uključuju isporuku, distrbuciju, prikupljanje, akumulaciju, sortiranje i vučenje kontejnera. Sve ove operacije ostvaruju se u sledećim topologijama staza: linearnoj, prstenastoj, binarnog-drveta i H-drveta, zvijezdi, 2D mreži, n-kuba i kompletnog grafa. Najveće vrijednosti vremenske i prostorne kompleksnosti u rješavanju zadataka rutiranja AGV-a su ( )2nθ i ( )3nθ , respektivno, gdje je n - broj čvorova u topologiji staza. Međutim, u radu nije dat detaljniji opis algoritama rutiranja i tehnika za izbjegavanje zastoja, konflikata i mrtvih petlji. Svaki čvor mora da ima poseban uređaj za arbitražu što povećava troškove sistema. Qiu i Hsu [18] su predočili metode za raspoređivanje i rutiranje AGV-a u nn× mreži staza. Prezentirani algoritmi mogu da rasporede i rutiraju do 2n4 AGV-a simultano. Postupak rutiranja je fiksan i to je ili adaptirana procedura klasičnog bitoničkog sortiranja ili procedura permutacija kolona-red-kolona. Procedura raspoređivanja AGV-a bazirana je na principu grupa po grupa (eng. batch by batch) AGV-a se upućuje na izvršenje zadataka, onako kao se oni pojavljuju. Dimenzije mreže ne utiču direktno na efikasnost algoritma.

Tanchoco i Sinriech

(1992) Lin i Dgen (1994) Sinriech i Tanchoco (1994) Hsu i Huang (1994)

Problem Organizacija layout-a u zatvorenu petlju

Rutiranje AGV-a između nekoliko

zatvorenih petlji koje se ne preklapaju;

određivanje rute sa najkraćim vremenom

vožnje

Rutiranje AGV-a između nekoliko

zatvorenih petlji koje se ne preklapaju;

određivanje rute sa najkraćim vremenom

vožnje

Planiranje optimalne rute za nekoliko

specifičnih, osnovnih topologija

staza

Osnovni algoritam

Cjelobrojno programiranje

Algoritam vremenskih prozora i liste poslova - -

Topologija staza

Jedna zatvorena petlja

Više zatvorenih petlji koje se ne preklapaju

Topologija segmentiranih staza

Linearna, prstenasta, H-drvo, zvijezda, 2D-mreža, n-kub,

potpun graf

Staza(e) Unidirekciona Bidirekcione i unidirekcione

Bidirekcione i unidirekcione Bidirekcione

Tabela 4. Algoritmi za specifične topologije staza AGV-a (a)

Page 104: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-11

Međutim, kada je broj AGV-a mnogo manji od 2n4 , tada predložena staza kojom bi trebao da se kreće neki AGV nije optimalna. Ovo stoga što su AGV-i prorijeđeni u odnosu na veličinu mreže, tako da se u nekim slučajevima mogu kretati direktno najkraćim putem do odredišta, bez konflikata. U tabeli 4 je dat pregled algoritama namijenjenih specifičnoj topologiji staza AGV-a.

Tanchoco i Sinriech (1992) Lin i Dgen (1994) Sinriech i

Tanchoco (1994) Hsu i Huang (1994)

Prednosti

Kontrola rutiranja je vrlo jednostavna; nema konflikata i

mrtvih petlji; jednostavnost

primjene

Jednostavnost kontrole rutiranja,

jer svaku petlju opslužuje po jedno

vozilo

Alternativa Lin-ovog i Degen-ovog

(1994) rješenja; mala vrijednost

faktora protok x udaljenost

Vremenska i prostorna

kompleksnost osnovnih funkcija rutiranja čije su gornje granice

( )2nO i ( )3nO , respektivno

Nedostaci

Mala propusna sposobnost;

pogodnost jedino za male sisteme

Mala propusna sposobnost; dodatni troškovi vozila za

transfer tereta između petlji;

indirektan transport može da

prouzrokuje kašnjenja

Mala propusna sposobnost zbog korišćenja samo jednog vozila u petlji; dodatni

troškovi vozila za transfer tereta između petlji;

indirektan transport može da

prouzrokuje kašnjenja

Kontrola rutiranja nije detaljno objašnjena;

pretpostavka mogućnosti kontrole

u svakom baferu predstavlja visok

stepen idealizacije

Tabela 4. Algoritmi za specifične topologije staza AGV-a (b)

6.3. Algoritmi posvećeni isključivo raspoređivanju U literaturi postoji nekoliko radova posvećenih raspoređivanju AGV-a, neovisno od procedure rutiranja (Akturk i Yilmaz 1996, Kim i Bae 1999, Klein i Kim 1996, Lee 1996). Karakterističan rad iz domena raspoređivanja AGV-a dali su Akturk i Yilmaz (1996). Oni su predložili algoritam za raspoređivanje vozila i transportnih zadataka posredstvom metode hijerarhijskog odlučivanja bazirane na mješovitom cjelobrojnom programiranju [1]. Predloženi mikro-optimistički algoritam raspoređivanja (eng. micro-opptimistic scheduling algorithm - MOSA) koristi kombinaciju dva pristupa, jedan baziran na transportnim zadacima, a drugi na vozilima, za simultano razmatranje kritičnih poslova i vremena izvršenja ukrcajno/iskrcajnih operacija vozila. Problem je riješen, prevashodno, sa ciljem minimizacije devijacije vremenskih prozora, a potom sa ciljem minimizacije udaljenosti koju pređu AGV-i. Zbog svoje komleksnosti MOSA je primjenljiv jedino u sistemima sa malim brojem vozila i sa malim obimom poslova. Kim i Bae (1999) su prezentirali model za raspoređivanje AGV-a u sistemu više kontejnerskih dizalica. Prevashodni cilj je minimizacija kašnjenja tokom izvršenja ukrcajno/iskrcajnih operacija. Drugim riječima, cilj je minimizacija vremena čekanja kontejnerskih dizalica, a potom minimizacija dužine rute AGV-a. Rutiranje AGV-a ovdje nije uzeto u razmatranje. Sa porastom broja AGV-a može doći do zagušenja ili kolizije na operativnoj obali [12].

Page 105: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-12

6.4. Rezime i pravci budućeg istraživanja

Do sada razvijeni algoritmi za raspoređivanje i rutiranje AGV-a mogu se svrstati u tri kategorije: (1) algoritmi za optimizaciju rasporeda i rute vozila u generalnoj, opštoj topologiji staza; (2) algoritmi za optimizaciju rasporeda staza i P/D stanica (stanica za uktracaj i otpremanje tereta) i (3) algoritmi namijenjeni optimizaciji rasporeda i rutiranja AGV-a u specifičnim topologijama staza. Većina istraživanja je orjentisana na probleme rutiranja, dok je problemima raspoređivanja posvećena nešto manja pažnja. Kada je u pitanju raspoređivanje onda se obično koriste adaptacije tehnika FCFS (Lin 1994, Lin i Dgen 1994, Sinriech i Tanchoco 1991, 1992) ili tehnike raspoređivanja AGV-a na transportne zadatke po principu grupa po grupa (eng. batch by batch), Qiu i Hsu (2000, 2001). Postoje takođe algoritmi koji su isključivo namijenjeni raspoređivanju vozila, bez razmatranja rutiranja (Akturk i Yilmaz 1996, Kim i Bae 1999, Klein i Kim 1996, Lee 1996). Algoritmi za generalnu (opštu) topologiju staza teorijski dokazuju mogućnost pronalaženja rute oslobođene konflikata sa najkraćim vremenom vožnje AGV-a, kako za unidirekcionu tako i za bidirekcionu mrežu staza. Ovim algoritmima koji tretiraju problem rutiranja AGV-a kao problem traženja najkraćeg puta u teoriji grafova moraju da se ispitaju svi čvorovi i lukovi mreže staza kao bi se pronašlo optimalno rješenje. Stoga problem u računarskom smislu postaje jako komleksan, pogotovu kada se primjenjuje metod vremenskih prozora. Pored ovoga, neki algoritmi mogu da propuste optimalna rješenja, jer su pojedina ograničenja u nekim slučajevima višak. Na primjer, algoritam Daniels-a (1988) tretira čitavu stazu koju zauzima jedno vozilo kao zauzetu. Novouključenom vozilu se ne dozvoljava da koristi bilo koji segment staze, sve dok prethodno vozilo ne stigne do odredišta. Ovo može da prouzrokuje nemogućnost nalaženja optimalne rute ili nepotrebna kašnjenja. Algoritmi namijenjeni opštoj topologiji, pogodni su samo u sistemima sa malim brojem AGV-a i staza. Istraživanja u domenu optimizacije mreže staza usmjerena su na određivanje optimalne alokacije postojećih resursa: P/D stanica, djelova staza i slično. Ovi problemi se obično definišu kao problemi cjelobrojnog programiranja, koji zahtijevaju opsežna izračunavanja u cilju pronalaženja optimalnih rješenja. Kontrola rutiranja se u ovom slučaju tretira kao trivijalan problem. Broj vozila koja se uzimaju u obzir je mali (reda deset ili manje). Stoga ovi sistemi ne mogu da ostvare veliku propusnu sposobnost. Algoritmi namijenjeni specifičnim topologijama staza, daju rješenja za raspoređivanje i rutiranje AGV-a u topologijama staza tipa: jedne petlje, više petlji, segmentiranim, mrežnim i slično. Konflikti i mrtve petlje se u nekim slučajevima jednostavno eliminišu, što samo donekle pojednostavljuje kontrolu rutiranja. Ovdje je osnovni nedostatak, taj što je većina algoritama ovog tipa razvijena za topologiju staza tipa petlje, koja ne dozvoljava simultano rutiranje više od desetak vozila. Za buduća istraživanja u ovom domenu, najinteresantnije područje je vezano za raspoređivanje i rutiranje AGV-a u specifičnim topologijama staza: • U mnogim aplikacijama, mreža staza AGV-a je regularan graf (linearna topologija,

petlja/petlje, 2D mreža i slično). Na primjer, u aplikacijama na kontejnerskim terminalima, kontejnersko skladište je obično organizovano u pravougaone blokove kontejnera povezane mrežom staza tipa rešetke.

• Algoritmi namijenjeni specifičnim topologijama staza obično imaju manju kompleksnost izračunavanja u poređenju sa onima za opštu topologiju.

• Algoritmi za specifične topologije staza su fleksibilniji od onih za opštu topologiju. Pošto postoji mogućnost povećanja eksploatacije specifičnih topologija, trebalo bi raditi na usavršavanju ovih algoritama.

Page 106: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-13

Ono na čemu se intenzivno radi, u ovoj oblasti, vezano je za sledeća područja istraživanja: automatsko vođenje vozila, inteligentna vozila, inteligentne navigacione mehanizme, robotsku viziju, procesiranje slika i fuziju informacija, dok je svega mali broj radova posvećen problemima raspoređivanja i rutiranja. Međutim, ovi problemi neće izgubiti na aktuelnosti, budući da su studije pokazale da je eksploatacija flote AGV-a na kontejnerskim terminalima isplativa jedino sa tehnologijom koja je trenutno na raspolaganju. Čekanje novih tehnoloških rješenja i njihova eventualna eksploatacija ne bi bili isplativi, bar za sada. Stoga i dalje ostaje prisutna potreba za usavršavanjem algoritama u domenu raspoređivanja i rutiranja AGV-a, posebno za specifične topologije staza [17].

6.5. Hopfield-ova mreža u optimizaciji rute AGV-a na lučkom kontejnerskom terminalu Ovdje je pokazano kako se Hopfield-ova rekurentna neuralna mreža može primijeniti u optimizaciji rute AGV-a u pravougaonoj (kvadratnoj) mreži staza na lučkom kontejnerskom terminalu. Prije primjene Hopfield-ove neuralne mreže, pokazano je kako se aproksimativno može odrediti udaljenost između bilo koje dvije tačke na terminalu u skladu sa pravilima idealizacije i aproksimacije pravougaone (kvadratne) mreže staza [2,15]. Takođe su dati odgovarajući numerički primjeri optimizacije rute AGV-a u skladu sa layout-om savremenog lučkog kontejnerskog terminala realnih dimenzija. 6.5.1. Teorijski pristup određivanju najkraćeg puta između dva bafera

Transportna mreža kontejnerskog skladišta na lučkom terminalu obično je organizovana kao pravougaona (kvadratna) rešetka, odnosno, mreža staža. Put koji AGV pređe od jednog bafera sa koordinatama [ ]0,0 do drugog, susjednog bafera sa koordinatama [ ]21 x,x može se predstaviti kao (1):

[ ] [ ]( ) 2121 xxx,x,0,0d += (1)Ekvidistantne konture, lokacije svih bafera na udaljenosti d od centra [ ]0,0 , pri čemu je

21 xxd += su kvadrati orjentisani pod uglom 45° prema osama mreže (slika 1). Ova familija ekvidistantnih kontura se podudara sa takozvanom Hajgensovom konstrukcijom [15] kod koje se kvadrat na udaljenosti 2d od centra može dobiti translatornim pomijeranjem onog na udaljenosti 1d i tako redom (slika 2).

θ

Rd

[0,0] x1

x2

[x ,1 x ]2

θ

R

[0,0] x1

x2

[x ,1 x ]2

d1

d2

Slika 1. Ekvidistantna kontura za kvadratnu mrežu staza

Slika 2. Hajgensova konstrukcija za kvadratnu

mrežu staza

Page 107: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-14

Rastojanje između dva bafera moguće je takođe izraziti i u polarnim koordinatama na sledeći način (2):

[ ] [ ]( ) θ+θ= sinRcosRx,x,0,0d 21 (2)gdje su θ= cosRx1 i θ= sinRx2 . Ukoliko se AGV kreće duž bilo kog koordinatnog pravca pod uglom 2/jπ=θ za K,3,2,1,0j = , udaljenost d je jednaka euklidskoj udaljenosti R . Ako pretpostavimo da se AGV kreće od jednog ka drugom baferu pod uglom 45° u odnosu na mrežu staza, to jeste pod uglom 4/jπ=θ za K,7,5,3,1j = , tada je udaljenost d jednaka

R2 ili 1,414 euklidske udaljenosti. Kada bi, teorijski posmatrano, putanje AGV-a bile uniformno raspoređene u svim pravcima u odnosu na centar posmatranog koordinatnog sistema [ ]0,0 , to jeste pod uglom π≤θ≤ 20 (slike 3 i 4), tada bi im prosječna dužina iznosila (3):

( ) R27.1R/4dsincos/2d0

≈π=θθ+θπ= ∫π

(3)

Ovo znači da se put koji AGV pređe između dva susjedna bafera u kvadratnoj mreži staza može aproksimirati sa zadovoljavajućom tačnošću ako se na euklidsko raspojanje između dva bafera, izmjereno direktno na layout-u terminala, doda dvadeset posto. U numeričkim primjerima koji slijede korišćena je ovakva aproksimacija, pri čemu je pokazano da je odstupanje između stvarnih i aproksimiranih udaljenosti zanemarljivo malo, dok je postupak određivanja udaljenosti između susjednih bafera znatno pojednostavljen.

d

[0,0] x1

x2

θ

Rd=R

[0,0] x1

x2

[x ,1 x ]2

Slika 3. Formiranje uniformno raspoređenih potencijalnih putanja AGV-a

Slika 4. Uniformna raspodjela potencijalnih

putanja AGV-a 6.5.2. Optimizacija rute AGV-a – Numerički primjeri U skladu sa prethodno opisanim postupkom aproksimacije dužine puta koji AGV pređe između dva susjedna bafera i postupkom primjene Hopfield-ove mreže u rješavanju TSP-a, ovdje se određuje optimalan kružni put AGV na kontejnerskom terminalu. Kružnim putem, ciklusom ili petljom najkraće dužine AGV treba da obiđe određeni broj bafera raspoređenih proizvoljno duž kontejnerskih stekova ili na njihovim uglovima i da se vrati u polaznu tačku (određeno mjesto na lučkom terminalu, obično, podnožje prepusne grane kontejnerske dizalice na strani operativne obale).

Page 108: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-15

Primjer 1: U skladu sa TSP-em, treba odrediti najkraći zatvoreni, kružni, put AGV-a u kontejnerskom bloku dimenzija 520x800 feet-a [4,6,7]. Pozicije bafera su predstavljene za prvi slučaj na slici 5, a za drugi slučaj na slici 6. Udaljenosti između bafera se mogu odrediti kao realne (stvarne) i kao aproksimativne. Realne udaljenosti se mogu odrediti sabiranjem horizontalnih i vertikalnih segmenata staza koje AGV pređe kroz mrežu, dok se aproksimativne mogu odrediti dodavanjem 20% na euklidsko rastojanje između susjednih bafera na kružnom putu AGV-a, izmjereno direktno na layout-u kontejnerskog bloka. Postupak izračunavanja i konačne vrijednosti stvarnih i aproksimativnih udaljenosti između susjednih bafera u bloku, dati su u tabeli 5 u stotinama feet-a.

Slučaj 1 Slučaj 2

Pravac Stvarna udaljenost [x 102 feet]

Aproksimativna udaljenost

[x 102 feet] Pravac Stvarna udaljenost

[x 102 feet]

Aproksimativna udaljenost

[x 102 feet] 1-2 2⋅2,6=5,200 3,8⋅1,27=4,826 1-2 3⋅2,6=7,800 5,9⋅1,27=7,493 1-3 3⋅2,6=7,800 5,9⋅1,27=7,493 1-3 3⋅2,6=7,800 5,9⋅1,27=7,493 1-4 4⋅2,6=10,400 8,4⋅1,27=10,668 1-4 3⋅2,6=7,800 3⋅2,6=7,800 2-3 3⋅2,6=7,800 3,8⋅1,27+2,6=7,426 2-3 2⋅2,6=5,200 3,8⋅1,27=4,826 2-4 4⋅2,6=10,400 5,9⋅1,27+2,6=10,033 2-4 4⋅2,6=10,400 7,6⋅1,27=9,652 3-4 3⋅2,6=7,800 3,8⋅1,27+2,6=7,426 3-4 2⋅2,6=5,200 3,8⋅1,27=4,826

Tabela 5. Stvarne i aproksimativne udaljenosti između susjednih bafera u kontejnerskom

bloku

1

4'

3'

2' 2

3

4

2.63.8

5.9

8.4

2.6

B

B

B

B

1

4

3'

2

3

2.6

2.6

5.9

5.9

3.8

B

B

B

B

Slika 5. Layout kontejnerskog bloka

za slučaj 1

Slika 6. Layout kontejnerskog bloka

za sličaj 2

Matrica udaljenosti između svih parova bafera u posmatranom bloku kontejnera za slučaj 1, data je u tabeli 6, dok je matrica udaljenosti između svih parova bafera za slučaj 2, data u tabeli 7. Udaljenosti u matrici su izražene u stotinama feet-a, pri čemu nije moguće kretanje

Page 109: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-16

AGV iz jednog bafera ka njemu samom, te je stoga: ∞=∞=∞= 332211 d,d,d i ∞=44d . Primjenom Hopfield-ove rekurentne neuralne mreže dimenzija 44× riješen je problem određivanja najkraćeg puta AGV-a na kontejnerskom terminalu u okviru određenog kontejnerskog bloka. Problem je pojednostavljen u tom smislu što je samo jedan, određeni AGV, raspoređen na određeni blok, tako da su u najvećoj mogućoj mjeri izbjegnuti konflikti, mrtve petlje i(ili) sudari. Ovo je moguće samo na kontejnerskim terminalima na kojima je uposlen mali broj AGV-a i na kojima su razvijeni dobri softveri u funkciji menadžera saobraćaja na terminalu. U uslovima pojačanog saobraćaja postoji mogućnost da AGV-i prate jedan drugog na predefinisanom optimalnom kružnom putu, ali na odgovarajućem međusobnom rastojanju kako bi se izbjegli eventualni sudari tipa čeoni – zadnji dio AGV-a.

Slučaj 1 Stvarne udaljenosti [x 102 feet] Aproksimativne udaljenosti [x 102 feet]

1 2 3 4 1 2 3 4 1 ∞ 5,200 7,800 10,400 1 ∞ 4,826 7,493 10,668 2 5,200 ∞ 7,800 10,400 2 4,826 ∞ 7,426 10,093 3 7,800 7,800 ∞ 7,800 3 7,493 7,426 ∞ 7,426 4 10,400 10,400 7,800 ∞ 4 10,668 10,093 7,426 ∞

Tabela 6. Udaljenosti između svih parova bafera za slučaj 1

Slučaj 2 Stvarne udaljenosti [x 102 feet] Aproksimativne udaljenosti [x 102 feet]

1 2 3 4 1 2 3 4 1 ∞ 7,800 7,800 7,800 1 ∞ 7,493 7,493 7,800 2 7,800 ∞ 5,200 10,400 2 7,493 ∞ 4,826 9,652 3 7,800 5,200 ∞ 5,200 3 7,493 4,826 ∞ 4,826 4 7,800 10,400 5,200 ∞ 4 7,800 9,652 4,826 ∞

Tabela 7. Udaljenosti između svih parova bafera za slučaj 2

Nakon uzimanja u obzir svih mogućih kombinacija, primjenom Hopfield-ove mreže, u njenom energetskom minimumu nađeno je optimalno rješenje, odnosno, ciklus najmanje dužine: 2983,8 feet-a u prvom slučaju i 2449,5 feet-a u drugom slučaju.

Slučaj 1 Slučaj 2 E1min=-745 950 E2min=-612 375

Optimalno rješenje I Optimalno rješenje I w12 -241 500 w14 -390 200 w24 -504 850 w43 -241 500 w43 -371 500 w32 -241 500 w31 -374 850 w21` -374 850

Optimalno rješenje II Optimalno rješenje II w13 -374 850 w12 -374 850 w34 -371 500 w23 -241 500 w42 -504 800 w34 -241 500 w21 -241 500 w41 -390 200

Tabela 8. Energetski minimum mreže i odgovarajući težinski vektori za slučajeve 1 i 2

Najkraće rute u prvom slučaju su: 1-2′-2-2′-4′-4-4′-3′-3-3′-1 i 1-3′-3-3′-4′-4-4′-2′-2-2′-1, dok su najkraće rute u drugom slučaju: 1-4-3′-3-2-1 i 1-2-3-3′-4-1. Vrijednosti energetskih minimuma Hopfield-ove mreže i odgovarajućih težinskih vektora date su u tabeli 8. U slučaju

Page 110: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-17

optimalnih rješenja kazneni dio funkcije energije je jednak nuli, pri čemu se energetski minimum određuje kao (4):

( ) optmin d2/DE ⋅−= (4)gdje je D pozitivna konstanta jednaka 500 u skladu sa originalnom Hopfeld-ovom i Tank-ovom adaptacijom, a optd ukupna optimalna dužina puta koji AGV pređe u kontejnerskom bloku. Težinski vektori određuju se posredstvom (5):

CdDw ab −⋅−= (5)gdje je D pozitivna konstanta jednaka 500, C je takođe pozitivna konstanta jednaka 200, dok je abd udaljenost između odgovarajućih susjetnih bafera optimalnog ciklusa AGV-a. Na slikama koje slijede (slika 7 i 8) prikazane su optimalne rute AGV-a za slučajeve razmještaja bafera u kontejnerskom bloku 1 i 2.

1

4'

3'

2' 2

3

4

1

4'

3'

2' 2

3

4

Optimalna ruta AGV-a I Optimalna ruta AGV-a II

Slika 7. Optimalno rješenje za slučaj 1

1

4

3'

2

3

1

4

3'

2

3

Optimalna ruta AGV-a I Optimalna ruta AGV-a II

Slika 8. Optimalno rješenje za slučaj 2

Page 111: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-18

Primjer 2: U ovom primjeru je optimizirana ruta AGV-a između obalnih dizalica C1, C2 i C3, pojedinačno, i grupe bafera u prvom od četiri kontejnerska bloka (slika 9), kao i u prethodnom slučaju primjenom Hopfield-ove mreže [8,20]. Naime, treba odrediti sledeće optimalne rute AGV-a: 5,1i,CBC 1i1 =−− ; 5,1i,CBC 2i2 =−− i 5,1i,CBC 3i3 =−− . Dimenzije posmatranog terminala odgovaraju savremenom terminalu koga čine četiri kontejnerska bloka sa po devet kontejnerskih stekova u svakom od njih. Svaki stek ima šest redova - tri TEU i tri FEU. Pri tome svaki stek opslužuje po jedan RTG (eng. Rubber Tured Gantry Crane). Maksimalni kapacitet steka je 1458 TEU-a. Između blokova i sa spoljnih strana krajnjih blokova postoje tri staze za kretanje AGV-a šitine 17 m. Stekovi u bloku su međusobno udaljeni 8,5 m. Udaljenost od kontejnerskih dizalica na operativnoj obali do zamišljene linije koja ograničava kontejnersko skladište je 25 m.

Slika 9. Layout kontejnerskog terminala sa kontejnerskim skladištem na kome se koriste AGV-i (primjer 2)

Page 112: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-19

Aproksimativne udaljenosti između susjednih čvorova koje AGV treba da obiđe u okviru ciklusa, izražene u metrima, date su u tabelama 9-11.

[m] C1 B1 B2 B3 B4 B5 C1 ∞ 61,4575 110,6235 110,6235 149,9563 159,7895 B1 61,4575 ∞ 73,7490 49,1660 98,3320 98,3320 B2 110,6235 73,7490 ∞ 73,7490 49,1660 98,3320 B3 110,6235 49,1660 73,7490 ∞ 73,7490 49,1660 B4 149,9563 98,3320 49,1660 73,7490 ∞ 73,7490 B5 159,7895 98,3320 98,3320 49,1660 73,7490 ∞

Tabela 9. Udaljenosti između susjednih čvorova za prvi slučaj određivanja najkraćeg puta

AGV-a – između dizalice C1 i svakog od bafera

[m] C2 B1 B2 B3 B4 B5 C2 ∞ 81,1239 147,4980 120,4567 179,4559 164,7061 B1 81,1239 ∞ 73,7490 49,1660 98,3320 98,3320 B2 147,4980 73,7490 ∞ 73,7490 49,1660 98,3320 B3 120,4567 49,1660 73,7490 ∞ 73,7490 49,1660 B4 179,4559 98,3320 49,1660 73,7490 ∞ 73,7490 B5 164,7061 98,3320 98,3320 49,1660 73,7490 ∞

Tabela 10. Udaljenosti između susjednih čvorova za drugi slučaj određivanja najkraćeg puta

AGV-a – između dizalice C2 i svakog od bafera

[m] C3 B1 B2 B3 B4 B5 C3 ∞ 127,8316 199,1223 154,8729 223,7053 191,7474 B1 127,8316 ∞ 73,7490 49,1660 98,3320 98,3320 B2 199,1223 73,7490 ∞ 73,7490 49,1660 98,3320 B3 154,8729 49,1660 73,7490 ∞ 73,7490 49,1660 B4 223,7053 98,3320 49,1660 73,7490 ∞ 73,7490 B5 191,7474 98,3320 98,3320 49,1660 73,7490 ∞

Tabela 11. Udaljenosti između susjednih čvorova za treći slučaj određivanja najkraćeg puta

AGV-a – između dizalice C3 i svakog od bafera

Nakon primjene optimizacionog softvera baziranog na Hopfield-ovoj rekurentnoj mreži dobijena su sledeća rješenja, odnosno optimalni ciklusi AGV-a od kontejnerskih dizalica do grupe bafera u prvom kontejnerskom bloku na terminalu:

1. Optimalni ciklusi AGV-a u prvom slučaju su: C1-B2-B4-B5-B3-B1-C1 i C1-B1-B3-B5-B4-B2-C1, ukupne dužine 393.3280 [m]; 2. Optimalni ciklusi AGV-a u drugom slučaju su: C2-B1-B2-B4-B5-B3-C2 i C2-B3-B5-B4-B2-B1-C2, ukupne dužine 447.4106 [m] i 3. Optimalni ciklusi AGV-a u trećem slučaju su: C3-B1-B2-B4-B5-B3-C3 i C3-B3-B5-B4-B2-B1-C3, ukupne dužine 528.5345[m]. U tabelama koje slijede (tabele 12 – 15) data su stanja neurona na izlazu Hopfield-ove mreže za slučajeve optimalnih rješenja. S obzirom da je redosled obilaska bafera u drugom i trećem slučaju isti i odzivi mreže u ovim slučajevima su isti (tabele 14 i 15).

Page 113: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-20

C1 B1 B2 B3 B4 B5 C1 0 1 0 0 0 0 B1 0 0 0 1 0 0 B2 1 0 0 0 0 0 B3 0 0 0 0 0 1 B4 0 0 1 0 0 0 B5 0 0 0 0 1 0

Tabela 12. Optimalna ruta I za prvi slučaj

C1 B1 B2 B3 B4 B5

C1 0 0 1 0 0 0 B1 1 0 0 0 0 0 B2 0 0 0 0 1 0 B3 0 1 0 0 0 0 B4 0 0 0 0 0 1 B5 0 0 0 1 0 0

Tabela 13. Optimalna ruta II za prvi slučaj

C2/C3 B1 B2 B3 B4 B5

C2/C3 0 1 0 0 0 0 B1 0 0 1 0 0 0 B2 0 0 0 0 1 0 B3 1 0 0 0 0 0 B4 0 0 0 0 0 1 B5 0 0 0 1 0 0

Tabela 14. Optimalna ruta I za drugi i treći slučaj

C2/C3 B1 B2 B3 B4 B5

C2/C3 0 0 0 1 0 0 B1 1 0 0 0 0 0 B2 0 1 0 0 0 0 B3 0 0 0 0 0 1 B4 0 0 1 0 0 0 B5 0 0 0 0 1 0

Tabela 15. Optimalna ruta II za drugi i treći slučaj

Ovdje su primjenom Hopfield-ove mreže određene optimalne rute AGV-a između

obalnih dizalica C1, C2 i C3, i grupe bafera u jednom od četiri kontejnerska bloka na savremenom kontejnerskom terminalu. Pored optimalnih ruta i njihovih dužina dati su izlazi mreže u slučaju optimalnih rješenja, odnosno, energetskih minimuma za svaki od razmatranih slučajeva. Primjer 3: U ovom primjeru je na terminalu istih karakteristika kao u prethodnom slučaju optimizirana ruta AGV-a između obalne dizalice C1 i grupe bafera proizvoljno razmještenih duž stekova i na uglovima u prvom kontejnerskom bloku (slika 10) [3]. U prethodnom primjeru baferi su bili razmješteni na uglovima stekova. Matrica aproksimativnih udaljenosti između susjednih čvorova koje AGV-i treba da obiđe, izraženih u metrima, data je u tabeli 16. Primjenom Hopfield-ove mreže nađeno je sledeće optimalno rješenje: S1–B1–B3–B5–B4–B2–S1, ukupne dužine 471,428 m. Čvor S1 je u podnožju prepusne grane kontejnerske dizalice na strani obalne dizalice. To je čvor u kome AGV započinje i završava ciklus. U slučaju optimalnog rješenja minimalna apsolutna vrijednost funkcije energije mreže iznosi 117

Page 114: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-21

857,047 dok su optimalne vrijednosti težinskih koeficijenata mreže: -43908,574;-31420,410;-47030,615;-22054,287;-47030,615 i -45469,594.

[m] S1 B1 B2 B3 B4 B5 S1 ∞ 87,417148 90,539189 143,613886 177,956337 218,542870 B1 87,417148 ∞ 43,708574 62,440820 128,003681 156,102050 B2 90,539189 43,708574 ∞ 56,196738 93,661230 128,003681 B3 143,613886 62,440820 56,196738 ∞ 74,928984 93,661230 B4 177,956337 128,003681 93,661230 74,928984 ∞ 43,708574 B5 218,542870 156,102050 128,003681 93,661230 43,708574 ∞

Tabela 16. Udaljenosti između svih parova čvorova

Slika 10. Layout kontejnerskog terminala sa kontejnerskim skladištem na kome se koriste AGV-i (primjer 3)

Page 115: Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor luckih operacija Bauk Konjevic.pdf · 4 Napomena autora: Skripta Harmonizacija lučkih operacija - sa osvrtom na luku Kotor,

Sanja Bauk, Inteligentni informacioni sistemi u optimizaciji rute u pomorskom i lučkom transportu, Prilog iz

Doktorske disertacije, Univerzitet u Beogradu (2005)

P2-22

Literatura [1] Akturk M. S., Yilmaz H., Scheduling of Automated Guided Vehicles in a Decision-Making Hierarchy, International Journal of Production Research, vol. 34, no. 2, pp 577-591, 1996. [2] Bauk S., Aproksimacije i idealizacije saobraćajnih mreža, TES 2000, pp 243-249, 2000. [3] Bauk S., Avramović Z., Dragović B., AGV’s Route Modelling in CY by Application of Hoppfield Recurrent Neural Network, 3rd International Conference Transport-Systems-Telematics, Katowice, Poland, 2003. [4] Bauk S., Dragović B., Theoretical Approach to Some Container Yard AGV Routing Problems, RaDIM (3rd Inernational Conference Research and Development in Mechanical Industry), Herceg Novi, pp 1628-1633, 2003. [5] Daniels S. C., Real-Time Conflict Resolution in Automated Guided Vehicle Scheduling, Ph. D. thesis, Pennsylvania State University, USA, 1988. [6] Dragović B., Integralni transportni sistemi – Savremene tehnologije u pomorstvu i transportu, PEGAZ, Kotor, 2003. [7] Dragović B., Rukovanje i prevoz tereta (u pomorskom transportu), PEGAZ, Kotor, 2003. [8] Dragović B., Zrnić N., Bauk S., Maraš V., Dynamic AGV Deployment in CY, RaDIM (3rd Inernational Conference Research and Development in Mechanical Industry), Herceg Novi, pp 1712-1717, 2003. [9] Glover F., Kligman D. D., Phillips N. V., A New Polynomially Bounded Shortest Path Algorithm, Operations Research, vol. 33, no. 1, pp 65-73, 1985. [10] Hsu W. J., Huang S. Y., Route Planning of Automated Guided Vehicles, Proceedings of Intelligent Vehicles, Paris, pp 476-485, 1994. [11] Khoshnevis B., 3D Virtual and Physical Simulation of Automated Container Terminal and Analysis of Impact on In Land Transportation, METRANS, 2000. [12] Kim K. H., Bae J. W., Dispatching Automated Guided Vehicles for Multiple Container-Cranes, Seminar on Port Design and Operations Technology, Singapore, 1999. [13] Kosmatopoulos B., Liu C., Design and Optimization of a Conceptual Automated Yard Using Overhead Grid Rail System, METRANS, 2002. [14] Langevin A., Lauzon D., Riopel D., Dispatching, Routing and Scheduling of Two Automated Guided Vehicles in a Flexible Manufacturing System, International Journal of Flexible Manufacturing System, vol. 8, pp 246-262, 1996. [15] Newell G. F., Traffic Flow on Transportation Networks, MIT Press, Cambridge, 1980. [16] Qiu L., Hsu W. J., A Bidirectional Path Layout for Conflict-free Routing of AGVs, International Journal of Production Research, vol. 39, pp 2177-2195, 2001. [17] Qiu L., Hsu W. J., et al., Scheduling and Routing Algorithms for AGVs: A Survey, International Journal of Production Research, vol. 40, no. 3, pp 745-760, 2002. [18] Qiu L., Hsu W. J., Routing AGVs by Sorting, Proceedings of the 2000 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Aplications, Las Vegas, U.S.A., vol. 3, pp 1465-1470, 2000. [19] Tanchoco J. M. A., Sinriech D., OSL – Optimal Single-Loop Guided Paths for AGVs, International Journal of Production Research, vol. 30, no. 3, pp 665-681, 1992. [20] Thurston T., Hu H., Distributed Agent Architecture for Port Automation, University of Essex, Colchester, U. K., 2001.