مسأله مکان یابی پایانه‌های انتقال و مسیریابی مواد خطرناک توسط حمل ونقل دووجهی ریل و جاده با درنظرگیری توازن ریسک در شبکه

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد ، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

حمل­ونقل مواد خطرناک برخلاف مواد دیگر به واسطه داشتن مخاطرات متعدد، از جنبه‌های مختلف اقتصادی و اجتماعی مورد توجه ویژهی شرکت‌های حمل‌ونقل و برنامه‌ریزان حمل‌ونقل قرار دارد. در تحقیق پیش­رو، به بررسی و مطالعه‌ مسأله مکان­یابی و مسیریابی مواد خطرناک توسط حمل­ونقل چندوجهی متشکل از ریل و جاده پرداخته خواهد شد. در این دسته از مسائل، علاوه بر جنبه اقتصادی یا هزینه که توسط حاملان حمل­ونقل حائز اهمیت است، تمرکز متولیان و مقامات دولتی معمولاً برجنبه اجتماعی یا توزیع متوازن و عادلانه ریسک معطوف بوده است. از این­رو، مسائل مطرح شده در این حوزه از حمل­ونقل دارای اهداف چندگانه و غالباً متناقض از جنس هزینه و ریسک هستند. به همین منظور در این پژوهش، یک مدل برنامه­ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط سه‌هدفه مبتنی به یال و باتوجه به اهداف کمینه‌سازی هزینه‌ها، کمینه­سازی بیشینه ریسک یال­ها و کمینه­سازی بیشینه ریسک پایانه‌های انتقال جهت یافتن همزمان مکان بهینه‌ی پایانه­های چندوجهی و مسیرهای بهینه جابجایی مواد خطرناک ارائه می­شود. به منظور حل مدل از رویکرد محدودیت اپسیلون بهبودیافته که از لحاظ سرعت و کارآیی نسبت به نسخه سنتی آن برتری قابل‌ملاحظه‌ای دارد، استفاده خواهد شد. از آنجایی­که مدل مطرح شده دارای تعداد بسیار زیادی بهینه پارتویی است و انتخاب بهترین جواب از میان این مجموعه جواب‌ها­ برای تصمیم­گیرنده مشکل است؛ بنابراین، مجموعه­ای از شاخص­های عملکردی متشکل از شاخص‌های توزیع متوازن ریسک داخل شبکه برای انتخاب جواب مناسب­تر ارائه می­شود. تجزیه و تحلیل‌هایی صورت گرفته بر روی مسائل نمونه با ابعاد مختلف، نشان از برتری مدل‌ ارائه شده از جنبه‌ی توزیع متوازن و عادلانه ریسک نسبت به مدل‌های مرسوم در شبکه­های حمل­ونقل دوجهی ریل و جاده دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-توکلی مقدم، ر.، علینقیان، م.، نوروزی، ن. و سلامت بخش، ع.(1390) «حل یک مدل جدید برای مسأله مسیریابی وسائط نقلیه با در نظر گرفتن ایمنی در حمل­ونقل مواد خطرناک»، فصلنامه مهندسی حمل­ونقل، جلد2، شماره 3، ص. 237-223.

-صفارزاده، م.، ابریشمی، ا. و حسن­پور، س. (1394) «ارزیابی مسیرهای حمل مواد خطرناک مبتنی بر ریسک-مطالعه موردی مسیرهای تهران-مازندران»، فصلنامه مهندسی حمل­ونقل، دوره 7، شماره 1، صفحه 73-86.

-جلیلی­بال، الف.، توکلی مقدم، ر. و جوانشیر، ح. (1395) «ارزیابی مسیرهای حمل مواد خطرناک مبتنی بر ریسک-مطالعه موردی مسیرهای تهران-مازندران»،فصلنامه مهندسی حمل­ونقل،  در انتظار انتشار

-Ardjmand, E., Weckman, G., Park, N. Taherkhani H..and Singh, M. (2015) "Applying genetic algorithm to a new location and routing model of hazardous materials”, International Journal of Production Research, Vol. 53, No. 3, pp. 916-928.

-Bianco, L., Caramia, M. and Giordani, S. (2009) "A bilevel flow model for hazmat transportation network design", Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Vol. 17, No. 2, pp. 175-196.

-Cappanera, P., Gallo, G. and Maffioli, F. (2003) "Discrete facility location and routing of obnoxious activities", Discrete Applied Mathematics, Vol. 133, No. 1, pp. 3-28.

-Carotenuto, P., Giordani, S. and Ricciardelli, S.  (2007) "Finding minimum and equitable risk routes for hazmat shipments",  Computersand Operations Research, Vol. 34, No. 5, pp. 1304-1327.

-Current, J. and Ratick, S. (1995) "A model to assess risk, equity and efficiency in facility location and transportation of hazardous materials", Location Science, Vol. 3, No. 3, pp. 187-201.

-Erkut, E. and Verter,  V. (1998) "Modeling of transport risk for hazardous materials”, Operations Research, Vol. 46, No. 5, pp. 625-642.

-FICO Xpress Team (2009) "MIP formulations and linearizations", Xpress Optimization Suite, Reference manual.

-Forkenbrock, D. J. (2001) "Comparison of external costs of rail and truck freight transportation", Transportation Research Part A: Policy and Practice, Vol. 35, No. 4, pp. 321-337.

-Gopalan, R.,  Kolluri, K.S., Batta,  R. and Karwan, M. H.  (1990) "Modeling equity of risk in the transportation of hazardous materials", Operations Research, Vol. 38, No. 6, pp. 961-973.

-Jacobs, T. L. and Warmerdam, J. M. (1994) "Simultaneous routing and siting for hazardous-waste operations", Journal of Urban Planning and Development, Vol. 120, No. 3, pp. 115-131.

-Jiang, Y., , Zhang, X., Rong, Y. and Zhang,  Z. (2014) "A multimodal location and routing model for hazardous materials transportation based on multi-commodity flow model", Procedia-Social and Behavioral Sciences , Vol. 138, pp. 791-799.

-Kang, Y., Batta, R. and Kwon, C.  (2014) "Generalized route planning model for hazardous material transportation with var and equity considerations", Computers and Operations Research, Vol. 43, pp. 237-247.

-Mavrotas, G. (2009) "Effective implementation of the ε-constraint method in multi-objective mathematical programming problems", Applied Mathematics and Computation, Vol. 213, No. 2, pp. 455-465.

-Mavrotas, G. and Florios, K. (2013) "An improved version of the augmented ε-constraint method (AUGMECON2) for finding the exact pareto set in multi-objective integer programming problems", Applied Mathematics and Computation,  Vol. 219, No. 18, pp. 9652-9669.

-Samanlioglu, F. (2013) "A multi-objective mathematical model for the industrial hazardous waste location-routing problem", European Journal of Operational Research, Vol. 226, No. 2, pp. 332-340.

-Stowers, C. L. and Palekar, U. S. (1993) "Location models with routing considerations for a single obnoxious facility", Transportation Science,  Vol. 27, No. 4, pp. 350-362.

-Torrey, W. Ford  and Murray, D. (2014) "An analysis of the operational costs of trucking: , Arlington. Virginia, American Institute of Transportatioin Engineering.

-Verma, M. (2009) "A cost and expected consequence approach to planning and managing railroad transportation of hazardous materials", Transportation Research Part D: Transport And Environment, Vol. 14, No. 5, pp. 300-308.

-Xie, Y., Lu, W., Wang, W. and Quadrifoglio L.  (2012) "A multimodal location and routing model for hazardous materials transportation", Journal of Hazardous Materials,  Vol. 227, pp. 135-141.