Un modello intelligente per ottimizzare la gestione dei container nei terminal

Il gigantismo navale ha trasformato il panorama del trasporto marittimo, creando nuove sfide per i terminal portuali, in particolare quelli di dimensioni più contenute. Di fronte a navi sempre più grandi e a una crescente pressione competitiva, la capacità di un porto di ottimizzare i propri spazi e processi diventa un fattore critico di successo. Il progetto di ricerca e sviluppo “TMP4OCM” nasce proprio per rispondere a questa esigenza, proponendo una soluzione innovativa e adattiva per la gestione dei container.

Il contesto e le sfide dei terminal indipendenti

Il Salerno Container Terminal (SCT), uno dei principali porti del Sud Italia, si distingue per il suo modello di business flessibile e la sua natura di operatore indipendente dalle grandi compagnie di navigazione. Questa indipendenza, pur garantendo neutralità e un’alta qualità del servizio, introduce una notevole complessità operativa. A differenza dei terminal che gestiscono un numero limitato di rotte fisse, SCT deve affrontare:

• Elevata variabilità dei flussi: accettazione di “seconde navi” e container provenienti da origini e destinazioni diverse.
• Gestione di più turni e navi: volumi di traffico relativamente bassi per singola nave, ma distribuiti su un’operatività h24/365.
• Flessibilità richiesta: chiusura flessibile delle liste di imbarco e un servizio personalizzato per spedizionieri e autotrasportatori.

Questa complessità operativa si traduce nella necessità di un’allocazione degli spazi di stoccaggio estremamente efficiente, per minimizzare i movimenti interni, i tempi di attesa e i costi operativi.

La soluzione: YDES, una piattaforma intelligente

Il progetto TMP4OCM, guidato da Gematica srl in collaborazione con il Salerno Container Terminal, ha portato alla creazione di YDES (Yard Decision Engine System), una piattaforma software avanzata progettata per ottimizzare la locazione dei container in tempo reale.

YDES è un sistema modulare e scalabile, basato su un’architettura a microservizi, che si articola in diversi livelli:

• Presentation Layer (YDES Portal): L’interfaccia utente web, intuitiva e moderna, che fornisce una visione sinottica dello stato del piazzale e offre all’operatore suggerimenti di allocazione in tempo reale.
• Business Layer: Il “cervello” della piattaforma, che contiene la logica di business e i modelli matematici di ottimizzazione.
• Middleware: Un’interfaccia di comunicazione che riceve in tempo reale i dati dal Terminal Operating System (TOS) esistente, garantendo un’integrazione fluida.

L’intelligenza di YDES si basa su due modelli di ottimizzazione matematica (Mixed-Integer Programming) che lavorano in sinergia:

1. Container Positioning Problem (CPP): questo modello determina la posizione ottimale per i nuovi container in arrivo, minimizzando i futuri movimenti di riordino (reshuffling) e posizionandoli strategicamente in base a una gerarchia di criteri (pieno/vuoto, tipologia, dimensioni, peso, ecc.).
2. Container Pre-marshalling Problem (PMP): l’obiettivo è ottimizzare le attività di riordino all’interno di una baia, riducendo al minimo il numero di movimenti necessari per posizionare i container con priorità più alta sopra quelli con priorità più bassa.

Questi modelli, applicati dinamicamente, consentono a YDES di fornire all’operatore un suggerimento di allocazione che, se accettato, assicura il posizionamento più efficiente del container, riducendo le movimentazioni interne e i tempi di permanenza in porto.

Test e risultati: La prova sul campo

La validazione della piattaforma YDES è stata condotta in due fasi:

• Lab Test: in un ambiente controllato, è stato utilizzato un simulatore del TOS per testare la correttezza funzionale di ogni componente e la stabilità dell’architettura. Tutti i test sono stati superati con successo, dimostrando la robustezza della soluzione in un ambiente simulato.
• Yard Test: la fase più critica, che ha coinvolto direttamente gli operatori del Salerno Container Terminal. La piattaforma è stata testata in un ambiente operativo reale, valutandone le performance, l’usabilità e la perfetta integrazione con i flussi di lavoro esistenti. I risultati hanno confermato la validità del sistema anche in uno scenario dinamico e complesso.

Impatto e benefici

L’introduzione di YDES si prefigge di generare un impatto misurabile sulle operazioni portuali, valutabile attraverso specifici KPI già monitorati da SCT:

• Maggiore efficienza operativa: l’eliminazione dei “colli di bottiglia” e la riduzione dei tempi di permanenza delle navi in porto.
• Ottimizzazione delle risorse: una gestione più efficiente del piazzale e la riduzione dei costi operativi.
• Sostenibilità ambientale: minore movimentazione interna si traduce in una riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di CO₂.
• Scalabilità e standardizzazione: la soluzione è concepita per essere integrabile e replicabile in altri terminal di dimensioni simili.

Il progetto TMP4OCM nasce nell’ambito delle attività del Centro Nazionale per la Mobilità Sostenibile (MOST – Spoke 10: Porti, Logistica e Intermodalità) ed è stato finanziato dall’Unione Europea – NextGenerationEU nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) – Missione 4 Componente 2 Investimento 1.4, Progetto CN_00000023 “Sustainable Mobility Center”, CUP E63C22000930007.

Il progetto TMP4OCM dimostra come l’applicazione di tecnologie avanzate e modelli matematici possa trasformare la gestione dei terminal portuali, offrendo una risposta concreta alle sfide poste da un mercato in continua evoluzione. Lo sviluppo di YDES rappresenta un passo significativo verso l’innovazione del settore, con l’obiettivo di rendere i porti più efficienti, sostenibili e competitivi.