مدلسازی مسئله مسیریابی-موجودی سبز با در نظر گرفتن وسائل نقلیه هیبریدی و حل آن توسط الگوریتم جستجوی همسایگی بزرگ

اعتباری, فرهاد; دشتیان, زهرا

doi:10.22119/jte.2020.79652

مدلسازی مسئله مسیریابی-موجودی سبز با در نظر گرفتن وسائل نقلیه هیبریدی و حل آن توسط الگوریتم جستجوی همسایگی بزرگ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، ، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

² دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، واحد قزوین دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران

10.22119/jte.2020.79652

چکیده

مسئله مسیر‌یابی-موجودی جزو مسائل پرکاربرد در حوزه توزیع کالا محسوب می‌شود. این مسئله در واقع حاصل ادغام و یکپارچه‌سازی دو مسئله کلاسیک می باشد. مسئله اول، مربوط به مسیریابی است که مسیر حرکت وسائل نقلیه بین چندین مکان را مشخص می‌کند. مسئله بعدی در حوزه موجودی می باشد که با توجه به هزینه های نگهداری و کمبود، سیاست‌های موجودی را برنامه‌ریزی و تعیین می‌نماید. یکی از ویژگی های این مسئله، پویایی آن است که بیان می کند تصمیمات فوق وابسته به زمان بوده و در طی افق زمانی بایستی چندین بار تکرار گردد. از سوی دیگر، بحث بکارگیری وسائل نقلیه با سوخت های الکتریکی و هیبریدی امروزه جایگاه ویژه ای در سیستم های توزیع سبز پیدا کرده است. در این پژوهش تلاش شده است با ترکیب دو رویکرد فوق، مسئله مسیریابی-موجودی سبز با درنظر گرفتن ناوگان هیبریدی توسعه داده شود. بدین منظور، ابتدا مدل ریاضی مسئله مسیریابی-موجودی سبز با در نظر گرفتن ناوگان هیبریدی ارائه شده و سپس به منظور حل این مدل در ابعاد واقعی، از الگوریتم جستجوی همسایگی بزرگ استفاده گردیده است. برای بررسی صحت مدل ریاضی ارائه شده از نرم افزار GAMS استفاده شده و به منظور اعتبارسنجی الگوریتم، نتایج الگوریتم پیشنهادی با نتایج روش دقیق مقایسه شده است. سپس نتایج حاصل از اجرای الگوریتم فراابتکاری برای نمونه مسائل تولید شده ارائه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج گزارش شده عملکرد مناسب الگوریتم پیشنهادی را تایید می‌نماید. در نهایت، آنالیز حساسیت بر روی پارامترهای مسئله صورت گرفته است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.20086598.1399.11.4.4.4

موضوعات

برنامه ریزی حمل و نقل

عنوان مقاله [English]

Modeling a Green Inventory-Routing Problem with Hybrid Vehicles and Solving With Large Neighbourhood Search Algorithms

نویسندگان [English]

Farhad Etebari ¹
Zahra Dashtian ²

¹ Department of Industrial Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran

² MSc. Grad., Department of Industrial Engineering, Qazvin Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran

چکیده [English]

The routing-inventory problem is one of the most commonly used issues in the distribution of goods. This is the result of merge and integration of two classic issues in fact. The first issue is related to the routing which determines the rout of the vehicles between several locations. The next issue is in the field of inventory, which plans and defines the inventory policies according to the maintenance costs and scarcity. Dynamics is one of the features of this issue which states that the above decisions are time-dependent and should be repeated several times during the horizon. On the other hand, today, the debate on the use of vehicles with electric and hybrid fuels has found a special place in green distribution systems. In this research, it has been attempted to develop the issue of green routing-inventory considering the hybrid fleet by combining two approaches. For this purpose, the mathematical model of the green inventory routing problem with consideration the hybrid fleet is presented at first, and then a big neighborhood search algorithm has been used in real dimensions in order to solve the model. The GAMS software has been used to check the validity of the proposed mathematical model and the results of the proposed algorithm have compared with the results of the exact method in order to validate the algorithm. Then the results of the implementation of the meta-algorithm was presented for a sample of generated issues and analyzed. The reported results confirm the proper functioning of the proposed algorithm. Finally, sensitivity analysis has been performed on the problem parameters

کلیدواژه‌ها [English]

Inventory-routing problem
hybrid vehicle routing problem
supply chain
large neighborhood search algorithm

مراجع

-وکیلی، پریزاد، حسینی مطلق، سید مهدی، غلامیان، محمدرضا و جوکار، عباس (1396) "ارائۀ مدل ریاضی مسیریابی ـ موجودی چند‌محصوله برای اقلام دارویی در زنجیرۀ تأمین سرد و روش حل ابتکاری مبتنی بر جست‌وجوی همسایگی انطباقی"، نشریه مدیریت صنعتی، سال نهم، شماره دوم، ص. 407-383.

-علینقیان، مهدی و کاویانی دزکی، زهرا (1392)"مسیریابی موجودی سبز"، دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی صنایع، تهران، انجمن مهندسی صنایع ایران.

-Abdelmaguid, T. F., Dessouky, M. M. and Ordóñez, F. (2009) “Heuristic approaches for

the inventory-routing problem with backlogging”, Computers and Industrial Engineering, Vol.56, No.4, pp. 1519-1534.

-Aghezzaf, E. H., Raa, B. and Van Landeghem, H. (2006) “Modeling inventory routing problems in supply chains of high consumption products”, European Journal of Operational Research, Vol.169, No.3, pp. 1048-1063.

-Campbell, A. M. and Savelsbergh, M. W. (2004) “A decomposition approach for the inventory-routing problem” Transportation science, Vol.38, No.4, pp.488-502.

-Chen, Z., Mi, C. C., Xiong, R., Xu, J. and You, C. (2014) “Energy management of a power-split Plug - in hybrid electric vehicle based on genetic algorithm and quadratic programming”, Journal of Power Sources, Vol. 248, pp. 416-426.

-Cordeau, J., and Laganà, D. (2015) “A decomposition-based heuristic for the multiple-product inventory-routing problem”, Computers and Operations, Vol. 55, pp.153-166.

-Dimitrova, Z., and Maréchal, F. (2015) “Techno-economic design of hybrid electric vehicles using multi objective optimization techniques”, Energy, Vol.91, pp.630-644.

-Doppstadt, C., Koberstein, A., and Vigo, D. (2016) “The Hybrid Electric Vehicle–Traveling

Salesman Problem”, European Journal of Operational Research, Vol.253, No.3, pp.825-842.

-Jaillet, P., Bard, J. F., Huang, L., and Dror, M. (2002) “Delivery cost approximations for inventory routing problems in a rolling horizon framework”, Transportation Science, Vol.36, No.3, pp.292-300.

-Jimenez-Espadafor, F. J., Marín, J. J. R

., Villanueva, J. A. B., García, M. T., Trujillo, E. C. and Ojeda, F. J. F. (2011) “Infantry mobility hybrid electric vehicle performance analysis and design”, Applied energy, Vol.88, No.8, pp.2641-2652.

-Kermani, S., Delprat, S., Guerra, T. M. and Trigui, R. (2008) “Real time control of hybrid electric vehicle on a prescribed road”, IFAC Proceedings Vol.41, No.2, pp. 3356-3361.

-Li, K., Chen, B., Sivakumar, A. and Wu, Y. (2014) “An inventory–routing problem with the objective of travel time minimization”, European Journal of Operational, Vol. 236, No.3, pp.936-945.

-Liu, S. C., and Chen, A. Z. (2012) “Variable neighborhood search for the inventory routing and scheduling problem in a supply chain” Expert Systems with Applications, Vol.39, No.4, pp.4149-4159.

-Mancini, S. (2017) “The hybrid vehicle routing problem”, Transportation Research Part C:

Emerging Technologies, Vol.78, pp.1-12.

-Mirzaei, S. and Seifi, A. (2015) “Considering lost sale in inventory routing problems for perishable goods”, Computers and Industrial Engineering, Vol. 87, pp. 213-227.

-Rusdiansyah, A., and Tsao, D. B. (2005) “An integrated model of the periodic delivery

problems for vending-machine supply chains”, Journal of Food Engineering, Vol.70, No.3, pp. 421-434.

-Shams-Zahraei, M., Kouzani, A. Z., Kutter, S., and Bäker, B. (2012) “Integrated thermal and energy management of plug-in hybrid electric vehicles”, Journal of power sources, Vol.216, pp.237-248.

-Vincent, F. Y., Redi, A. P., Hidayat, Y. A., and Wibowo, O. J. (2017) “A simulated annealing

heuristic for the hybrid vehicle routing problem” Applied Soft Computing, Vol.53, pp.119-132.

-Yu, Y., Chen, H., and Chu, F. (2008) “A new model and hybrid approach for large scale inventory routing problems” European Journal of Operational Research, Vol.189, No.3, pp.1022-1040.