بخشی از مقاله
خلاصه
تقریبا تمامی کشورهای پیشرفته برای دستیابی به مزیت رقابتی نسبت به یکدیگر در دنیای بازرگانی و صنعتی امروز به دنبال استفاده مناسب و بهینه از حمل ونقل ریلی هستند.در این راستا در این مقاله از مدل معروف بازی نوشابه برای توسعه حمل ونقل ریلی در یک نمونه مطالعاتی در میانه غربی ایالات متحده آمریکا استفاده شده است.
در این مدل تمامی ارتباطات میان مشتری و تولیدکننده درنظر گرفته می شود. در این بخش سرزمینی از ایالات متحده حدود 460شرکت بزرگ در توسعه شبکه ریلی مشارکت دارند که باید یک هماهنگی مناسب میان آن ها برقرار شود. درنهایت با شبیه سازی مدل بر اساس یک تصمیم ساز جامع متمرکز، کارایی روش در توسعه مناسب و بهنگام حمل و نقل ریلی مشاهده می شود.
کلمات کلیدی: حمل و نقل ریلی ، مدل بازی نوشابه، تصمیم ساز جامع متمرکز.
.1 مقدمه
توسعه شبکه ریلی در کشورهای پیشرفته یک ضرورت به حساب میآید و این کشورها درصدد بروز رسانی سیستم حملو نقل ریلی خود با توجه به پیشرفتهای روز هستند. در این میان مدیریت کارآمد در جهت تامین و توسعه شبکه ریلی و انتخاب شرکت های همکار و هماهنگ سازی آنها از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این مقاله از تئوری مدیریت زنجیره تامین در کنار طراحی براساس مدل بازی نوشابه و همراه با یک روش تصمیم ساز جامع افق محور استفاده شده است.
سیستمهای مدیریت زنجیره تامین غالباً توسط کنترل کننده های کلاسیک PID به صورت متمرکز و غیرمتمرکز کنترل شده اند که برخی از آنها در 1] و 2 و 3 و [4 دیده می شوند. کاپسیوتیس برای اولین بار کنترل کننده پیشبین - - MPC - یک نوع کنترل بهینه مبتنی بر تابعی معیار یا هزینه - را برای کنترل یک مسئله مدیریت موجودی تک محصولی بکاربرد .[5]
زافستاس نیز در حل مسئله کنترل بهینه ی تولید/موجودی، با استفاده از MPC ، انحراف از مقادیر موجودی مطلوب را جریمه کرد .[6] لوپز نیزکنترل کننده پیشبین را برای کنترل یک شبکه توزیع و تولید چند محصولی با تاخیرهای زمانی و بدون درنظرگرفتن سفارش های برگشتی بکاربرد.[7] در این روش از یک روش حل مسئله بهینه سازی مبتنی بر برنامه ریزی خطی مقیاس بزرگ استفاده شد.
وانگ مسئله کنترل زنجیره تامین را بوسیله روش MPC مبتنی بر تخمین حالتها به منظور افزایش عملکرد و مقاومت در برابر تغییرات تقاضا بیان کرد.[8] در یک مقاله ارائه شده در سالهای اخیر نیز یک MPC را برای بهینه سازی سیستمهای تولید و توزیع شامل یک مدل زمان بندی شدهی ساده شده برای تابع تولید پیشنهاد شده است.[9]
کنترل پیش بین از جهت تشکیل مدلی صریح از سیستم به منظور محاسبات کنترلی، بررسی رفتار سیستم در یک افق زمانی آینده و درنظرگرفتن محدودیتهای ورودیها، حالتها و خروجیهای سیستم در محاسبات کنترلی، بکارگیری مدلهای اغتشاش برای درنظرگرفتن نامعینی تقاضا و پاسخ مناسب به تغییرات تقاضا، یک روش مناسب برای کنترل این سیستمها به نظر می رسد.[12- 10]
در این مقاله یک روش تصمیم ساز جامع و متمرکز در جهت برآورده کردن تقاضای مشتری - توسعه شبکه ریلی در یک بازه زمانی مناسب - استفاده شده است. مورد مطالعه، بخشی از راه آهن سریع السیر غربی کشور ایالات متحده است. زنجیره تامین این شبکه بر اساس بازی نوشابه طراحی شده و شبیه سازی آن انجام شده است. درنهایت شبیه سازی ها یک هماهنگی مناسب را در توسعه این شبکه ریلی نشان می دهند.
.2 مدل توسعه بازی نوشابه
در این مقاله مسئله توسعه شبکه ریلی با استفاده از مدل بازی نوشابه به صورت یک زنجیره تامین سه رده ای شامل بخشهای تولید - تولیدقطار و ملزومات آن در شبکه ریلی - و تامین - قطعات - و اسمبلی مطابق شکل 1 مدل میشود. در این مدل، یک گره تامین و یک گره تولید و یک گره اسمبل در نظر گرفته میشوند. گره M برای S یک گره پایین دستی و برای R یک گره بالادستی است. اگر x ∈{S, M , R} باشد arx نماینده نرخ اکتساب رده x ، و orx نرخ سفارش رده x ، lrx نرخ انتقال رده x ، و drx نرخ انتقال رده x ، میباشند.
که در آن s x - t - رده، oux - t - سفارشهای انجام نشده و b x - t - سفارشهای انباشته شده از دورههای زمانی قبل، متغیرهای حالت این سیستم هستند. s xmax نیز یک مجموعه سه عضوی ثابت حداکثر برای متغیرهای حالت می باشد. در معادله نرخ انتقال - - 3 سفارشها بر مبنای ارضای تقاضای مشتری به علاوه تسویه سفارشهای انباشته شده انجام میشوند.
در این معادله یک تاخیر خط لوله ای τ1 به عنوان زمان زمان لازم برای پردازش سفارش و یک تاخیر مرتبه اول tb به عنوان زمان جریان تسویه سفارشهای برگشتی میباشند. بعد از جانشانی معادله - - 3 در - 1 - دیده میشود که متغیر حالت bx - t - کنترل ناپذیر است، اما اگر نرخ تقاضا به یک مقدار ماندگار همگرا شود bx - t - به صفر همگرا خواهد شد.
پس bx - t - پایدارپذیر است و می توان این سیستم را کنترل کرد. هدف کنترل برای هر رده میلکردن s x - t - به موجودی مطلوب ثابت sdx و همگرا شدن oux - t - به سفارش اجرا نشده مطلوب oxud - t - می باشد که drss - oxud - t - τ2 ⋅drss تقاضای حالت ماندگار است - است. در نهایت با جانشانی این معادلات در دسته معادلات - 1-3 - ، سه مدل دینامیکی زمان پیوسته برای هر سه رده مذکور به وجود خواهد آمد . ورودی اغتشاش اندازه گیری شده - drR - t درنظر گرفته میشوند. بر اساس این معادلات دیده میشود که دو چرخه اطلاعاتی بین رده ها وجود دارد.
