بخشی از مقاله
چکیده
مسأله مکانیابی هاب از مسائل نوینی است که در دهه های اخیر در دسته مسائل مکانیابی مطرح شده است .مسأله مکانیابی هاب انتقال کالا از مبدأها به مقصدها است که به جای ارتباط مستقیم میان هر دو نقطه عرضه و تقاضا، کالاها از طریق هاب ها منتقل میشوند .شبکه های هاب به طور گسترده ای در ارتباطات مخابراتی، شبکه های حمل و نقل و تحویل کالا، پ ست سفار شی و ... کاربرد دارند .هدف م سأله مکان یابی هاب یافتن مکانهای منا سب برای ایجاد هاب و تخ صیص نقاط عر ضه و تقا ضا به آن ا ست، به گونهای که م سیرهای منا سب برای انتقال کالا ت شکیل شود که با کمترین هزینه / زمان، جابجایی کالاها انجام گیرد.
در برخی مواقع هزینه های تاسیس هاب به اندازه ای هزینه بر است که بخواهیم بیش از تعداد بهینه هاب ایجاد کنیم، مقرون به صرفه نمی باشند و آنگاه باید در تعداد هاب های از قبل انتخاب شده تجدید نظرکرد. هدف از این مقاله، ارائه یک مدل برنامه ریزی صفر و یک برای این م ساله می با شد بطوری که با تعیین کردن تعداد بهینه ی هاب ها و همچنین انتخاب مسیرها با استفاده از نرم افزار گمز، هزینه های کل حمل و نقل را کاهش دهیم.
.1 مقدمه
مساله مکان یابی هاب سابقه ی زیادی ندارد، شاید بتوان گفت نخستین مقاله به وسیله گلدمن1 ، در سال1969 در رابطه با مساله مکان یابی هاب مطرح شد.[1] اما اکلی2، در سال 1987 اولین فردی بود که فرمول ریاضیات شناخته شده ای را برای مسائل هاب ارائه داد. نقش وی در گسترش مسائل اولیه هاب به خ صوص در مدل سازی قابل توجه ا ست . اکلی اولین مدل درجه دوم م ساله ، ت سهیلات هاب با شرط ارتباط تخ صیص مراکز تقا ضا به یک مرکز هاب را مطرح کرد.
[2] تابع هدف این مدل ، کم کردن هزینه کل حمل و نقل جریان های ارتباطی بود. او به دلیل تاثیر کم بودن هزینه ارتباطی بین مراکز هاب ، فاکتور تخفیفی را که عددی بین 0و1 است ، مطرح کرد که برای ارتباطات بین هاب ها استفاده می شود. بعد از آن تعداد مقالات در این زمینه با یک روند افزایش روبه رو گشت. در ادامه کمپبل نقش کلیدی در تکمیل مدل های مختلف هاب ایفا کرد. مقاله سال 1994 او یکی از مهمترین مقالات در زمینه انواع مدل های هاب ا ست . بطور کلی تحقیقات انجام شده در زمینه مکان یابی هاب را می توان در سه دسته قرار داد .[3]
- 1 ساده سازی مدل ریاضی و ارائه مدل جدید با متغیرها و محدودیت های کمتر
- 2 تغییر دادن مدل و کاربردی کردن آن
- 3 ارائه روش های حل جدید
تمرکز مقالات در سال های اول روی مدل سازی ، سپس تکمیل و بهینه سازی مدل ها و در سال های اخیر بیشتر روی روش های حل بوده است. از سال 2000به بعد بیشتر به روش های حل تاکید شده است. امروزه مساله مکان یابی هاب یکی از مسائلی است که روز به روز توجه بیشتری را به خود جلب می کند و مورد توجه بسیاری از محققان و دانشمندان قرار گرفته است و در سال های اخیر مقالات زیادی در زمینه ارایه مدل های مختلف و روش های حل این مساله ارائه شده است. اما نکته مهم در طراحی شبکه هاب، هم مکان یابی و هم تخصیص، هر دو باید با هم مورد توجه قرار بگیرند چون هر دو از یکدیگر تأثیر می پذیرند.
از سوی دیگر در دنیای امروز نقش حمل و نقل چند وجهی که از چندین شیوه ی متفاوت حمل و نقل - جاده- هوایی - ، - جاده-ریلی - و.....بهره می گیرد به عنوان یک عامل در کاهش هزینه های حمل و نقل کل قابل توجه است و ارائه مدلی بصورت هاب چندوجهی باعث کاهش چشمگیری در هزینه کل خواهد شد .[4] در جمع بندی کلی میتوان گفت: مسائل مکانیابی هاب، جزء مسائل کلاسیک در مکانیابی نمیباشند. در حقیقت، این مسائل زیر مجموعه ای از مسائل بهینهسازی شبکهای هستند .[5]
.2 تعریف مساله مکان یابی هاب
هاب3 عبارت است از مراکز جمع آوری و توزیع که به جای ارتباط مستقیم میان دو نقطه، با هدف اتصالات میانی و غیرمستقیم استفاده می شود. در یک مساله مکان یابی هاب، هدف یافتن هاب ها و مسیرها برای فرستادن جریان از یک سری مبدا به یک سری مقصد است، به گونه ای که فرایند توزیع و پخش جریان بهینه شود .[6] هدف این روش کاهش هزینه ها - هزینه احداث هر هاب و هر م سیر - و ک سب منافع اقت صادی مورد نظر به وا سطه انتقال های متعدد بین هاب ها ا ست. جریان از مبدا به هاب ها فرستاده و در آنجا دوباره سازمان دهی و به مقصد نهایی یا میانی منتقل می شود.[7]
.3 استراتژی هاب
مساله هاب تاکنون در بسیاری از مراکز توزیع مانند خطوط هواپیمایی استفاده شدهاند. آنها برای برقراری ارتباط میان گره های تقاضا و گره های تأمین به وجود آمدهاند. به عنوان مثال یک هواپیما که میخواهد مسیر خود را از کشور آمریکا به تایوان به انجام برساند، ابتدا از آمریکا به دبی رفته و سپس از دبی به سمت تایوان حرکت میکند. در واقع دبی یک هاب مرکزی در این شبکه است که دو گره تایوان و آمریکا را به هم متصل کرد "شکل . "1
همچنین هاب میتواند جریان های بزرگ را تبدیل به جریان های کوچک کند و به مقاصد بفرستد به عنوان مثال یک هواپیما میخواهد 1000مساافر را از آمریکا به کشورهای شرق آسیا جابه جا کند که مسافران از 3 کشور مختلف هستند. ابتدا مسافران به هاب دبی فرستاده میشوند آنگاه به جریانات کوجکتر تقسیم شده - همچنین میتواند این جریانات کوچکتر با جریانات کوچک گره های دیگر نیز ترکیب شوند - و به کشورهای خود فرستاده شوند".
.4 مکان یابی هاب با هزینه ثابت
در مساله -p هاب میانه ارائه شده تا 1992 هزینه احداث تسهیل در نظر گرفته نشده بود. اکلی در سال 1992 هزینه ثابت ایجاد هاب را در مساله مکان یابی هاب با تخصیص تکی وارد کرد که تعداد هاب ها متغیر تصمیم بود.
