[논문 리뷰] Collaboration Planning of Stakeholders for Sustainable City Logistics Operations

Taiwo Adetiloye|arXiv (Cornell University)|2021. 07. 12.

Urban and Freight Transport Logistics참고 문헌 56인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 거대 수준의 모델(단순화된 및 고도화된 협업 사각형)과 미시 수준의 운영 모델을 사용하여 이해관계자 간 협업을 통해 지속 가능한 도시 물류를 위한 다수 수준의 의사결정 프레임워크를 제안한다. 시스템 동역학과 거미줄 네트워크 분석을 통합하여 불확실성과 복잡성을 모델링하며, 비혼란 상태 조건 하에서 B2B, B2C, C2B 및 C2C 협업에 대한 실행 가능한 로드맵을 제공한다.

ABSTRACT

City logistics involves movements of goods in urban areas respecting the municipal and administrative guidelines. The importance of city logistics is growing over the years especially with its role in minimizing traffic congestion and freeing up of public space for city residents. Collaboration is key to managing city logistics operations efficiently. Collaboration can take place in the form of goods consolidation, sharing of resources, information sharing, etc. We investigate the problems of collaboration planning of stakeholders to achieve sustainable city logistics operations. Two categories of models are proposed to evaluate the collaboration strategies. At the macro level, we have the simplified collaboration square model and advance collaboration square model and at the micro level we have the operational level model. These collaboration decision making models, with their mathematical elaborations on business-to-business, business-to-customer, customer-to-business, and customer-to-customer provide roadmaps for evaluating the collaboration strategies of stakeholders for achieving sustainable city logistics operations attainable under non-chaotic situation and presumptions of human levity tendency. City logistics stakeholders can strive to achieve effective collaboration strategies for sustainable city logistics operations by mitigating the uncertainty effect and understanding the theories behind the moving nature of the individual complexities of a city. To investigate system complexity, we propose axioms of uncertainty and use spider networks and system dynamics modeling to investigate system elements and their behavior over time.

연구 동기 및 목표

• 다양한 이해관계자 간의 체계적 협업을 가능하게 하여 도시 화물 운송 물류의 증가하는 과제를 해결하고자 한다.
• 협력적인 물류 계획을 통해 도시 내 교통 체증을 감소시키고 공용 공간 사용을 최적화하고자 한다.
• 도시 물류 운영에서의 불확실성과 시스템의 복잡성 영향을 완화하고자 한다.
• 비즈니스 간(B2B), 비즈니스 간 소비자(B2C), 소비자 간(C2B), 소비자 간(C2C) 협업 방식에 적용 가능한 의사결정 프레임워크를 개발하고자 한다.
• 현실적인 인간 행동 가정 조건 하에서 지속 가능하고 비혼란 상태인 도시 물류 운영을 위한 이론적 및 모델링 기반을 마련하고자 한다.

제안 방법

• 다양한 이해관계자 간 상호작용를 체계화하기 위해 거대 수준에서 단순화된 협업 사각형 모델과 고도화된 협업 사각형 모델을 제안한다.
• 다양한 물류 거래 유형(B2B, B2C, C2B, C2C)에 걸쳐 미시 수준의 협업 계획을 위한 운영 수준 모델을 개발한다.
• 불확실성의 공리를 적용하여 도시 물류 시스템 내 예측 불가능성의 영향을 정량화하고 관리한다.
• 거미줄 네트워크 모델링을 사용하여 시스템 요소와 이해관계자 간 상호의존성을 시각화하고 분석한다.
• 시스템 동역학 모델링을 활용하여 다양한 협업 전략 하에서 시간에 따른 도시 물류 시스템의 행동을 시뮬레이션한다.
• 비혼란 상태 조건 하에서 협업 효율성, 비용 분담, 자원 할당을 표현하기 위한 수학적 수식을 통합한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지속 가능한 도시 물류 운영을 달성하기 위해 이해관계자 간 협업을 어떻게 시스템적으로 체계화할 수 있는가?
• RQ2 도시 화물 운송 물류에서 협업에 영향을 미치는 주요 시스템 수준의 불확실성은 무엇이며, 어떻게 모델링할 수 있는가?
• RQ3 다양한 협업 방식(B2B, B2C, C2B, C2C)은 도시 물류의 지속 가능성 결과에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ4 행동적 가정—특히 인간의 경량성 경향—은 협업을 가능하게 하거나 방해하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 시스템 동역학 모델과 거미줄 네트워크 모델은 복잡한 도시 물류 시스템의 행동을 효과적으로 표현하고 예측할 수 있는가?

주요 결과

• 단순화된 협업 사각형 모델과 고도화된 협업 사각형 모델은 모든 주요 물류 거래 유형에 걸쳐 이해관계자 간 협업을 위한 체계적인 로드맵을 제공한다.
• 시스템 동역학 모델링은 협업 전략의 시간적 변화와 그로 인한 시스템 안정성 및 지속 가능성에 미치는 영향을 효과적으로 포착한다.
• 거미줄 네트워크 분석은 이해관계자와 시스템 구성 요소 간의 핵심 상호의존성을 성공적으로 식별하고 시각화한다.
• 제안된 불확실성 공리들은 도시 물류 계획에서의 예측 불가능성 영향을 정량화하고 관리하는 데 기여한다.
• 거대 수준 및 미시 수준의 모델 통합은 현실적인 행동 가정 조건 하에서 확장 가능하고 비혼란 상태인 협업 계획을 가능하게 한다.
• 협력적인 물류 운영을 통해 교통 체증을 최소화하고 공용 공간 사용을 최적화함으로써 이 프레임워크는 지속 가능한 결과를 지원한다.