بخشی از مقاله
چکیده
هدف پژوهش حاضر بررسی حل مسئله ی مکان یابی-مسیریابی دو طبقه ای با درنظر گیری زمان احتمالی حمل و نقل مشتریان و محدودیت های پنجره زمانی نرم توسط یک الگوریتم فراابتکاری کارآمد بود. با توجه به به مدلهای مسأله مسیریابی یک مدل جدید با در نظر گرفتن برخی از محدودیتها و مفروضاتی موجود در دنیای واقعی ارائه گردید. برخی از ویژگیهای موجود در واقعیت از جمله وجود چند انبار، محدودیتهای زمانی موجود برای تحویل کالا برای هر مشتری، رفتن به نزدیکترین انبار بعد از پایان هر مسیر گنجانده شد والگوریتم ژنتیک ، به عنوان یک الگوریتم فراابتکاری برای حل مسأله پیشنهادی بکار رفته و یک روش حل دقیق از طریق فرموله کردن مسئله به صورت برنامه ریزی عدد صحیح مختلط ارائه، و با توجه به NP-Hard بودن مسئله برای حل آن، یک روش ابتکاری بر پایه الگوریتم شبیه سازی توسعه داده شده است.
برای بررسی کیفیت جواب های به دست آمده از این الگوریتم، روشی برای کران پایین پیشنهاد و مسئله مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج محاسباتی برای حالات مختلف در نظر گرفته شده برای مسئله، نشان میدهد که الگوریتم ابتکاری پیشنهادی، یک الگوریتم کارا و سریع برای حل مسائل یکپارچه برای بررسی همزمان مکانیابی، مسیریابی با در نظر گیری زمان احتمالی حمل و نقل مشتریان و محدودیت های پنجره زمانی نرم با ابعاد مختلف میباشد.
مقدمه
در سه دهه اخیر، مفاهیم سیستم های لجستیکی1یکپارچه و یکپارچگی تصمیم گیری، به یکی ازمهمترین جنبه های مدیریت زنجیره تأمین2 بدل شده اند. این مفاهیم به بررسی وابستگی های میان مکان تسهیلات، تخصیص تأمین کنندگان و خرده فروش ها به تسهیلات، ساختار سیستم حمل ونقل،سیستم کنترل موجودی ها، برنامه ریزی و زمانبندی تولید می پردازند. به کاربردن رویکرد جامع وحل همزمان مسائل لجستیکی، مانع بهینه سازی محلی مسائل وابسته به هم میشود.
مسائل یکپارچه لجستیک دارای انواع مختلفی هستند که میتوان به مسائلی نظیر مسیریابی موجودی، مکان یابی مسیریابی، مکانیابی موجودی اشاره کرد طراحی یک شبکه توزیع که شامل سه زیر مسئله مکان یابی تخصیص، مسیریابی وسایل حمل ونقل و مسئله کنترل موجودی هاست، می تواند اهداف متنوع یک زنجیره تأمین از هزینه پایین تاقدرت پاسخگویی بالا را برآورده کرده و باعث سودآوری و بهره وری آن شود. تا به حال مطالعات زیادی در حوزه بررسی یکپارچه و همزمان سه مسئله مکان یابی، مسیریابی و کنترل موجودی انجام نشده است، ولی مطالعات گوناگونی در زمینه هماهنگی دو تا از سه مسئله فوق شامل مسائل مسیریابی موجودی، مکانیابی مسیریابی و مسائل موجودی مکان یابی انجام شده است.
ضرورت و اهمیت برنامهریزی حملونقل
طراحی شبکه در بسیاری از مسائل حمل و نقل و ارتباطات موضوع مهم و اصلی است، زیرا تاثیر زیادی بر روی کارایی و هزینه اقتصادی نهایی سرویس دارد .در مواردی ارتباط مستقیم میان گره های غیرمحور بسیار گران است و بهتر است کالاها از گره های دیگری که محور نامیده می شوند، حرکت کنند به همین دلیل به جای استفاده از اتصالات مستقیم مبدا به مقصد، اتصالات غیر مستقیم - اتصال به محور - به کار گرفته می شود .به این ترتیب می توان از صرفه جویی به مقیاس استفاده نمود.
در چنین مواردی، هدف از تشکیل شبکه، دادن اجازه حرکت به جریان کالاها از میان گره های غیرمحور توسط گره های محور است .در عمل، صرفه جویی به مقیاس به این معنا است که در شبکه هوایی می توان از هواپیماهای بزرگتر و کاراتر در خطوط وصل کننده محورها استفاده کرد و در مورد شبکه های ارتباطی نیز، استفاده از فیبرهای نوری با ظرفیت بالاتر برای ارتباط برقرار کردن میان جفت محورها مد نظر قرار می گیرد. طراحی سیستم های لجستیک به یک تعداد از انواع مختلف تصمیم های استراتژیک نیاز دارد.
یکی از تصمیمهای سطح بالا که باید ذکر شود مکانیابی دستگاهها از جایی که فعالیت سیستم باید مدیریت شود، می باشد. دستگاهها باید جایابی شوند - تا حد امکان در بیشتر از یک لایه - به طوریکه مجموع هزینه های عملیاتی سیستم حداقل شود.این هزینه ها نه تنها شامل هزینه های استقرار دستگاههایی است که جایابی می شوند و همچنین در برخی موارد شامل هزینه های توزیع میان دستگاهها می باشد، بلکه همچنین شامل هزینه های خدمات تقاضا ی مشتریان نیز می باشد.در برخی موارد،خدمات در مکانهای مستقر ارائه می شود به گونه ای مشتریان مجبورند دستگاهها را ملاقات کنند.برای مثال این در حالتی است که دستگاهها بیمارستان،مدرسه،اداره پست و غیره باشد.
در اینجا سطح عملیاتی به تصمیماتی در مورد تخصیص مشتریان به همراه مجموعه ای از دستگاه های باز نیاز دارد و این مسائل تخصیص-مکان که به طور گسترده قبلا برای انواع مختلفی از شرایط و تنظیمات مطالعه شده اند را ایجاد می کند. در حالت کلی،مسائل تخصیص-مکان مجبور به محاسبه هزینه های تخصیص مشتریان برای کارخانه ها مانند ویژگی های سیستم هایی از قبیل ظرفیت دستگا ههای باز و تفاضای مشتریان می باشد.
از طرف دیگر در موقعیتهایی دیگر خدمات در مکان مشتریان ارائه می شود.اکنون سطح عملیاتی به ساخت تصمیمات اضافی در رابطه با مدیریت ناوگان ها که منجر به مساله های مکان یابی مسیریابی - مساله مکان یابی مسیریابی - نیاز دازد. علاوه بر ویژگی های قبلی ذکر شده مساله مکان یابی مسیریابیها مجبورند توزیع میان مشتریان را مانند دیگر ویژگیهای سیستم از قبیل تعداد ماشینهای در دسترس ،ظرفیت ،و غیره را در نظر بگیرند. در بسیاری از کاربردهای عملی،مکانیابی دستگاهها نه تنها بر روی هزینه مکانیابی تاثیر می گذراد بلکه همچنین یک تاثیر بزرگی بر هزینه های مسیر یابی دارد.
فرضیه های پژوهش
-1 با استفاده از الگوریتم ابتکاری برای مجموعه مشتریان تخصیص داده نشده، فاصله ی آن ها از تمام مراکز توزیع بالقوه که هنوز احداث نشده اند، محاسبه می شود.
-2 برای هر مشتری نزدیکترین مرکز توزیع به آن تعیین می شود.
-3 برای هر مرکز توزیع بالقوه شاخص - - cci تعریف می شود که عبارتند از تعداد مشتریان تخصیص داده نشده ای که نزدیکترین مرکز توزیع به آن ها، مرکز توزیع i است. مرکزی را که بالاترین - cci - را داشته باشد، انتخاب می شود.
-4 برای مشتریانی که در - cci - هستند، تفاوت فاصله ی آن ها از این مرکز توزیع و مرکزی که در دومین رتبه نزدیکی به آن قرار دارند محاسبه می شود.
-5 برای مشتریان تخصیص داده شده به هر مرکز توزیع بر اساس الگوریتم نزدیکترین همسایه و با در نظر گرفتن ظرفیت وسایل نقلیه مسیرهای سرویس دهی به مشتریان تعیین می شود.
