ارائه یک مدل برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح برای حل مسئله مسیریابی وسایل نقلیه ناوگان ثابت ناهمگون چندکالایی با امکان تحویل چندبخشی

Abstract

هدف: هدف این مطالعه ارائه مدلی برای حداقل‌سازی هزینۀ کل حمل‌ونقل در مسائل مسیریابی وسایل نقلیه ناوگان ثابت ناهمگون چندمحصولی با امکان تحویل چندبخشی است. این نوع مسائل، معمولاً در آن دسته از شرکت‌های تولیدی مشاهده می‌شود که محصولات گوناگون (با اندازه‌ها یا وزن‌های مختلف) تولید می‌کنند و آن‌ها را توسط ناوگان ناهمگونی از وسایل نقلیه و به‌طور مداوم به خرده‌فروشی‌ها و سایر مشتریان خود می‌فرستند. در این مسائل، انواع مختلفی از وسایل نقلیه با ظرفیت‌های بارگیری متفاوت به‌طور محدود در دسترس است و هر یک از آن‌ها هزینه ثابت به‌کارگیری و هزینه متغیر سفر مختص به خود را دارد. مسائل مسیریابی وسایل نقلیه با سه ویژگی هم‌زمان ناوگان ناهمگون، چند محصولی و امکان تحویل چندبخشی با وجود اهمیت بالایی که دارند تا پیش از این چندان مطالعه نشده است.روش: یک مدل برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح محض، برای حل مسئله مسیریابی وسایل نقلیه‌ای توسعه یافته است که شامل ویژگی‌های تحویل چندبخشی، چند محصولی و ناوگان ناهمگون ثابت است. این مدل با انتخاب تعدادی از وسایل نقلیه از میان ناوگان حمل‌ونقل و تعیین محصولاتی که باید در هر یک از آن‌ها بارگیری شود، مشخص‌کردن مسیر حرکت، ترتیب ملاقات مشتریان توسط هر وسیلۀ نقلیه و اینکه هر وسیلۀ نقلیه چه محصولاتی را به کدام مشتری تحویل می‌دهد، توانسته است هزینه کل حمل‌ونقل، یعنی مجموع هزینه‌های ثابت، هزینه‌های متغیر سفر و هزینه‌های توقف در محل مشتریان را به حداقل برساند. برای تعیین ترتیب ملاقات مشتریان، از یک روش ابتکاری در مدل‌سازی استفاده شده است.یافته‌ها: نتایج محاسباتی حاصل از حل تعدادی از مسائل تصادفی با استفاده از روش پیشنهادی نشان می‌دهد که این روش قادر است برای مسائلی در مقیاس کوچک (تا ۱۵ مشتری) در زمان مناسبی به جواب بهینه دست یابد و برای مسائلی با مقیاس متوسط (با ۲۰ تا ۳۰ مشتری) در محدوده زمانی یک ساعت جواب قابل قبولی پیدا کند. همچنین با استفاده از مدل پیشنهادی برای مسائل در مقیاس بزرگ‌تر (تا ۵۰ مشتری) در محدودۀ زمانی یک ساعت، جواب‌های شدنی به‌دست آمد و این جواب‌ها، به مرور زمان بهبود یافتند. از میان پارامترهای مسئله، تعداد مشتریان بیشترین تأثیر را روی زمان حل مسئله داشته است و پس از آن، به‌ترتیب تعداد انواع محصولات و تعداد وسایل نقلیه، زمان حل مسئله را تحت تأثیر قرار می‌دهد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، مدل ارائه شده می‌تواند به‌عنوان ابزاری مؤثر برای بهینه‌سازی هزینۀ حمل‌ونقل محصولات، در مسائل مسیریابی وسایل نقلیه با ویژگی‌های هم‌زمان تحویل چندبخشی، چند محصولی و ناوگان ناهمگون استفاده شود. این مدل قادر است به‌صورت مناسب و بهینه، به حل مسائل مختلف در مقیاس‌های کوچک و متوسط بپردازد که این امر می‌تواند به بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های حمل‌ونقل در شرکت‌های تولیدی کمک کند. انتظار می‌رود طراحی مدل‌های فراابتکاری برپایۀ منطق مدل برنامه‌ریزی ریاضی پیشنهادی، ضمن افزایش سرعت حل مسئله، بتواند به دستیابی به جواب نزدیک به بهینه و قابل قبول برای مسائل با مقیاس بزرگ‌تر کمک کند.