Published January 1, 2018 | Version v1
Publication Open

ABM-GIS simulation for urban freight distribution of perishable food

  • 1. International University of Rabat
  • 2. Sidi Mohamed Ben Abdellah University

Description

Freight transport is essential to modern urban civilization. No urban area could exist without a powerful freight transport system. However, the distribution of perishable foods in urban areas is seen as a source of problems, due to traffic congestion, time pressures, and environmental impact. In this paper, an Agent-Based Model integrated with Geographic Information Systems (ABM-GIS) is designed for a time-dependent vehicle routing problem with time windows. This simulation model consists of determining the quickest routes to transport fresh products, estimating Vehicle kilometer traveled VKT and vehicle hour traveled VHT where speeds and travel times depend on the time of the day. Based on a case study, analyses of changes on traffic condition were conducted to get an insight into the impact of these changes on cost, service quality represented by the respect of time windows, and carbon emissions. The results reveal that traffic jams and restrictive time windows lead to additional cost, cause delays, and increase co2 emission. As for a short-term planning, time-dependent scheduling algorithm was proposed and assessed while extending time windows. Results have proved the potential saving in cost, travel time, and carbon emission.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نقل البضائع ضروري للحضارة الحضرية الحديثة. لا يمكن أن توجد منطقة حضرية بدون نظام قوي لنقل البضائع. ومع ذلك، يُنظر إلى توزيع الأطعمة القابلة للتلف في المناطق الحضرية على أنه مصدر للمشاكل، بسبب الازدحام المروري وضغوط الوقت والتأثير البيئي. في هذه الورقة، تم تصميم نموذج قائم على الوكيل مدمج مع أنظمة المعلومات الجغرافية (ABM - GIS) لمشكلة توجيه المركبات التي تعتمد على الوقت مع النوافذ الزمنية. يتكون نموذج المحاكاة هذا من تحديد أسرع الطرق لنقل المنتجات الطازجة، وتقدير عدد الكيلومترات التي قطعتها المركبة VKT وساعة السيارة التي قطعتها VHT حيث تعتمد السرعات وأوقات السفر على الوقت من اليوم. استنادًا إلى دراسة حالة، تم إجراء تحليلات للتغييرات في حالة حركة المرور للحصول على نظرة ثاقبة لتأثير هذه التغييرات على التكلفة وجودة الخدمة المتمثلة في احترام النوافذ الزمنية وانبعاثات الكربون. تكشف النتائج أن الاختناقات المرورية والنوافذ الزمنية المقيدة تؤدي إلى تكلفة إضافية، وتسبب تأخيرات، وتزيد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. أما بالنسبة للتخطيط قصير الأجل، فقد تم اقتراح خوارزمية جدولة تعتمد على الوقت وتقييمها مع تمديد الفترات الزمنية. أثبتت النتائج التوفير المحتمل في التكلفة ووقت السفر وانبعاثات الكربون.

Translated Description (French)

Le transport de marchandises est essentiel à la civilisation urbaine moderne. Aucune zone urbaine ne pourrait exister sans un puissant système de transport de marchandises. Cependant, la distribution d'aliments périssables dans les zones urbaines est considérée comme une source de problèmes, en raison de la congestion routière, des contraintes de temps et de l'impact environnemental. Dans cet article, un modèle basé sur un agent intégré aux systèmes d'information géographique (ABM-GIS) est conçu pour un problème de routage de véhicule dépendant du temps avec des fenêtres temporelles. Ce modèle de simulation consiste à déterminer les itinéraires les plus rapides pour transporter des produits frais, à estimer le kilomètre parcouru par le véhicule VKT et l'heure parcourue par le véhicule VHT où les vitesses et les temps de trajet dépendent de l'heure de la journée. Sur la base d'une étude de cas, des analyses des changements sur l'état du trafic ont été menées pour avoir un aperçu de l'impact de ces changements sur les coûts, la qualité de service représentée par le respect des fenêtres temporelles et les émissions de carbone. Les résultats révèlent que les embouteillages et les fenêtres temporelles restrictives entraînent des coûts supplémentaires, entraînent des retards et augmentent les émissions de CO2. En ce qui concerne la planification à court terme, un algorithme de planification dépendant du temps a été proposé et évalué tout en prolongeant les fenêtres temporelles. Les résultats ont prouvé les économies potentielles en termes de coûts, de temps de trajet et d'émissions de carbone.

Translated Description (Spanish)

El transporte de mercancías es esencial para la civilización urbana moderna. Ninguna zona urbana podría existir sin un potente sistema de transporte de mercancías. Sin embargo, la distribución de alimentos perecederos en las zonas urbanas se ve como una fuente de problemas, debido a la congestión del tráfico, las presiones de tiempo y el impacto ambiental. En este documento, se diseña un modelo basado en agentes integrado con sistemas de información geográfica (ABM-GIS) para un problema de enrutamiento de vehículos dependiente del tiempo con ventanas de tiempo. Este modelo de simulación consiste en determinar las rutas más rápidas para transportar productos frescos, estimando el VKT del kilómetro recorrido por el vehículo y el VHT de la hora recorrida por el vehículo, donde las velocidades y los tiempos de viaje dependen de la hora del día. Con base en un estudio de caso, se realizaron análisis de cambios en la condición del tráfico para obtener una idea del impacto de estos cambios en el costo, la calidad del servicio representada por el respeto de las ventanas de tiempo y las emisiones de carbono. Los resultados revelan que los atascos de tráfico y las ventanas de tiempo restrictivas conducen a costes adicionales, causan retrasos y aumentan las emisiones de CO2. En cuanto a la planificación a corto plazo, se propuso y evaluó un algoritmo de programación dependiente del tiempo al tiempo que se ampliaban las ventanas de tiempo. Los resultados han demostrado el potencial ahorro en costes, tiempo de viaje y emisiones de carbono.

Files

matecconf_iwtsce2018_00006.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
محاكاة ABM - GIS لتوزيع الشحن الحضري للأغذية القابلة للتلف
Translated title (French)
Simulation ABM-GIS pour la distribution de fret urbain de denrées périssables
Translated title (Spanish)
Simulación ABM-GIS para la distribución urbana de mercancías de alimentos perecederos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2890198493
DOI
10.1051/matecconf/201820000006

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1973965781
  • https://openalex.org/W2022069507
  • https://openalex.org/W2028315614
  • https://openalex.org/W2077825357
  • https://openalex.org/W2089052211
  • https://openalex.org/W2118799418
  • https://openalex.org/W2133635733
  • https://openalex.org/W2767111683