بخشی از مقاله
ارایه مدل مسیریابی حمل ونقل در زنجیره تامین دارای بارانداز متقاطع و حل آن با الگوریتم ICAتوسعه یافته
چکیده
در دنیاي رقابتی امروز، بدون کاهش هزینه ها و افزایش سطح خدمت دهی، حفظ مشتریان فعلی و جذب مشتریان جدید مقدور نیست. در مورد سیستم هاي حمل و نقل، لجستیک و شبکه هاي ارتباطی که ارسال جریان بین نقاط مبدا و مقصد یکی از کار کردهاي اصلی است، این موضوع از اهمیت ویژه اي برخوردار است.یکی از استراتژي هاي مهمی که شرکت ها براي کاهش هزینه هاي لجستیکی خود استفاده می کنند، استفاده از انبارهاي عبوري(هاب) می باشد.در این مقاله به بررسی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل در یک زنجیره تامین داراي هاب پرداخته شده است. هدف انتقال محصولات تامین کنندگان از طریق بارانداز به خرده فروشان با کمترین هزینه حمل و نقل می باشد. همچنین توسعه اي بر الگوریتم رقابت هاي استعماري به منظور حل مدل ارایه شده، پیشنهاد شده است.
کلمات کلیدي: زنجیره تامین؛ مسیریابی وسایل نقلیه؛ بارانداز متقاطع؛ الگوریتم .ICA
.1 معرفی
یکی از رویکردهاي اساسی و عمده که شرکت ها براي کاهش هزینه ها از آن بهره می برند، استفاده از هاب و مفهوم بنیادین توزیع محصولات توسط هاب می باشد. هزینه ها و سطح ارائه خدمت به مشتریان هر دو وابسته به پیکر بندي شبکه فیزیکی ارسال جریان است. از این رو اساسی ترین موضوع در سیستم هاي حمل و نقل، لجستیک و شبکه هاي ارتباطی، ارسال جریان (انسان، کالا و اطلاعات) از مبدا به مقصد با حداقل هزینه ها است. در سال هاي اخیر تحقیقات زیادي در زمینه طراحی و عملکرد این سیستم ها صورت گرفته است تا روش هایی که هزینه کمتري دارند مشخص شوند. به طور کلی دو نوع سیستم ارسال جریان وجود دارد، ارسال مستقیم و شبکه هاب .[7] در سیستم هاي ارسال مستقیم، جریان به طور مستقیم از مبدا به مقصد ارسال می شود. این نوع سیستم به ویژه در مواقعی که حجم جریان زیاد و محدودیت هاي زمانی در ارسال وجود دارد، استفاده می شود . از سوي دیگر در شرایطی که برقراري ارتباط مستقیم بین تمامی نقاط مبدا و مقصد غیرممکن و یا پرهزینه باشد، از سیستم نوع دوم، شبکه هاب، استفاده می گردد.[12] در این سیستم، جریان ها در بخش مرکزي که هاب نامیده می شود، جمع آوري و مرتب سازي شده و سپس بین مقاصد توزیع می گردد. در صورتی که نیاز باشد هر گره غیرهاب فقط به یک هاب تخصیص یابد، مساله از نوع تخصیص تکی و در صورتی که امکان تخصیص هر گره غیرهاب به بیش از یک هاب وجود داشته باشد، مساله از نوع تخصیص چندگانه است. در واقع هاب ها در یک زنجیره تامین، وظیفه انتقال محصولات از تامین کنندگان به مشتریان و بالعکس را دارند. یکی از مسایل مهم مرتبط با انبار هاي عبوري(هاب ها) ، مسیریابی وسایل حمل و نقل می باشد.[11] هدف عمده و بنیادین این پژوهش، بررسی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل در یک زنجیره تامین داراي بارانداز می باشد. هدف، انتقال محصولات تامین کنندگان از طریق بار انداز به خرده فروشان با کمترین هزینه حمل و نقل می باشد.
.2 مرور ادبیات
لیم و همکاران[2] مساله انتقال در یک شبکه شامل تامین کنندگان، مشتریان و باراندازها را در نظر گرفتند. ظرفیت بارانداز در بررسی آنها محدود فرض شده است.هدف پژوهش آنها، تعیین حجم محصولاتی است که باید از تامین کنندگان به مشتریان با حداقل هزینه انتقال یابد، بود. همچنین لی و همکاران[3] مساله مسیریابی وسایل نقلیه شامل شبکه اي از گره هاي برداشت و تحویل را مدلسازي نمودند. وینسنت و همکاران[4] همان مساله لی و همکاران را با دو تفاوت عمده در نظر گرفتند. اینکه مرحله برداشت هیچ اجباري براي رسیدن همزمان وسایل نقلیه به بارانداز نیست و هر مشتري و تامین کننده داراي زمان سرویس مشخص و تعریف شده اي هستند.آنها از روش فراابتکاري جستجوي ممنوعه براي حل مدل خود استفاده کردند. لیا و همکاران[5]، همان فرمول بندي
لی و همکاران را به کار گرفتند. مدل آنها روش حل جدیدي را براي مساله لی عنوان نموده بود. وحدانی و همکاران[9] هم مساله مسیریابی وسایل نقلیه با وجود بارانداز را مطالعه نمودند. دوندو، مندز و سردا[1] یک مدل برنامه ریزي عدد صحیح مختلط را توسعه دادند که عملیات ارسال غیر مستقیم را زمانی که موجودي اولیه برخی محصولات در انبارها نتواند تقاضاي مشتریان تخصیص یافته را برآورده سازد، مجار می کند. از این طریق ممکن است دپوهاي میانی موجودي محدودي از محصولات با تقاضاي بالا را نگهداري کنند یا مانند بارانداز، براي محصولات با تقاضاي کمتر و ارزش بالاتر رفتار کند. ریوس[6] دو مورد مطالعاتی با در نظر گرفتن زنجیره تامین دولتی ارایه کردند و دو رویکرد مغایر را براي ارایه خدمات بارانداز در صنعت خودرو نشان دادند . در همین فضا، ون بل و همکاران[8] و بویسن و فلیندر [10] نیز پژوهش هاي مشابهی را انجام دادند. همچنین دوندو و همکاران[13] مساله مسیریابی وسیله نقلیه در زنجیره تامین را در نظر گرفتند که یک حالت کلی از مساله مسیریابی N رده اي وسیله نقلیه است که شامل یک تعداد تسهیلات تولید، انبار و مقصد است که با حمل و نقل انواع مختلف محصولات از ذخایر تولید کننده به مشتریان همراه است و می تواند از طریق انبار میانی و یا مستقیم باشد. تخصیص مشتریان به تامین کنندگان و مقدار محصولاتی که باید ارسال شوند از متغیرهاي تصمیم بودند. در این مقاله، همچنین یک مدل عددصحیح مختلط خطی توسعه داده شد.
هدف از ارایه مقاله حاظر، ارایه مدلی جدید و همچنین توسعه رویکرد حلی جدیدي براي مساله مسیریابی مجموعه تراك ها در یک زنجیره تامین متشکل از باراندازهاي متقاطع می باشد. در ادامه در بخش3 فرضیات مدل به صورت کامل آورده شده است . سپس در بخش 4 به ارایه مدل پرداخته شده و در بخش 5 تشریحی بر رویکرد حلی مبتنی بر الگوریتم فراابتکاري ICA داده شده است. بخش 6 به تشریح نتایج حل و بخش 7 به ارایه نتیجه گیري کلی و پیشنهادات تحقیقات آتی پرداخته است.
.3فرضیات مساله
در این مقاله، یک زنجیره تامین سه سطحی مورد بحث قرار می گیرد. یک سطح آن، تامین کنندگان و یک سطح بارانداز و سطح دیگر خرده فروشان قرار دارند. در این مساله هر یک از تامین کنندگان مقداري کالا به خرده فروشان مختلف می فرستد و کالاها باید از طریق بارانداز توزیع شوند. درواقع فضاي کلی مساله بدین صورت است که در مرحله اول، حرکت تراك ها از بارانداز شروع می شود ، کامیون ها با تشکیل تور، متشکل از تامین کنندگان مختلف، کالاهایی را که باید به خرده فروشان تحویل داده شود را جمع آوري میکنند و در باراندازها تخلیه می نمایند. بعد از مرتب سازي و ترکیب بارها در بارانداز، مرحله دوم شروع می شود و کامیون ها براي ارسال به خرده فروشان، بارگیري می شوند. در این مرحله نیز با تشکیل زنجیره اي توسط هر یک از کامیون ها، نیاز خرده فروشان جواب داده می شود. تعدادي از فرض هاي مدل در زیر آورده شده است:
• هر تامین کننده و یا خرده فروش ، تنها می تواند یک بار ارسال و یا دریافت در هر تور داشته باشد.
• حداکثر تعداد وسایل حمل و نقل موجود و مشخص می باشند.
• مجموع اقلام ارسال شده و دریافت شده در بارانداز برابر می باشد.
• هر وسیله نقلیه داراي یک ظرفیت ثابت و مشخص می باشد و بار وسیله نمیتواند از آن تجاوز کند.
• مکان کلیه تامین کنندگان، بارانداز و خرده فروشان از قبل ثابت و مشخص است.
• مقدار کالایی که بین تامین کننده و خرده فروش جابجا می شود مشخص و از پیش تعیین شده می باشد.
• ظرفیت تامین کنندگان در طول دوره برنامه ریزي ثابت فرض شده است.
• کلیه وسایل حمل و نقل همگن می باشند.
.1,3 اندیس ها و پارامتر هاي مدل
اندیس گره هاي موجود در سرایر زنجیره تامین اندیس وسیله نقلیه اندیس بارانداز تعداد تامین کنندگان تعداد خرده فروشان
هزینه حمل بین گره i با گرهj هزینه ثابت استفاده از وسیله نقلیه زمان حمل از i به j
تقاضاي گره i
حداکثر تعداد وسایل نقلیه در دسترس ظرفیت هر وسیله نقلیه
مدت زمان سرویس دهی گره i (تامین کننده)
مدت زمان سرویس دهی گره i (خرده فروش) Ssi
.2,3 متغیرهاي مدل
همچنین متغیرهاي مدل به شرح زیر می باشد:
زمان ترك گره i توسط وسیله نقلیه(تامین کننده) زمان ترك گره i توسط وسیله نقلیه(خرده فروش) زمان رسیدن وسیله نقلیه به گره )iتامین کننده) زمان رسیدن وسیله نقلیه به گره )iخرده فروش)
بار وسیله نقلیه k هنگام ترك بارانداز در مرحله اول(حرکت بین بارانداز و تامین کنندگان) بار وسیله نقلیه k هنگام ترك بارانداز در مرحله اول(حرکت بین بارانداز و خرده فروشان) بار وسیله نقلیه بعد از عبور از گره i در مرحله دوم
اگر وسیله نقلیه k مسیر بین گره i و j را در مرحله اول طی کند برابر یک و در غیر این صورت برابر صفر است اگر وسیله نقلیه k مسیر بین گره i و j را در مرحله دوم طی کند برابر یک و در غیر این صورت برابر صفر است
