توسعه مدل ریاضی چند هدفه برای مسئله مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه ناهمگن ظرفیت‌دار با کراس داک چند درب با درنظرگرفتن پنجره زمانی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
چکیده
بسیاری از شرکت‌های صنعتی به منظور بهبود عملکرد خود در عملیات پرهزینه توزیع از کراس داک به عنوان یک استراتژی لجستیکی استفاده می‌کنند. در کراس داک کالاهای جمع‌آوری شده توسط وسایل نقلیه در درب‌های ورودی کراس داک با حداقل فضای ذخیره‌سازی تخیله می‌شوند و پس از صرف زمان پردازش کوتاهی در درب‌های خروجی بارگیری می‌شوند. مسائل اصلی حوزه لجستیک و حمل ونقل که در سطح عملیاتی کراس داک بررسی می‌شوند شامل مسائل مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه است که تاثیر بسزایی در کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی سیستم‌های توزیع دارد. در این پژوهش، یک مدل ریاضی چندهدفه برای مسئله مسیریابی و زمان‌بندی وسایل نقلیه ناهمگن ظرفیت‌دار با پنجره‌های زمانی توسعه داده شده است. اهداف این مدل شامل حداقل‌سازی هزینه‌های حمل و نقل و کاهش زمان رسیدن وسایل نقلیه به کراس داک است. در این مدل، نقش کراس‌داک به‌عنوان یک نقطه تجمیع و توزیع بارها در بهینه‌سازی مسیرها و زمان‌بندی حرکت وسایل نقلیه مورد توجه قرار گرفته است. برای حل مدل پیشنهادی و مواجه با پیچیدگی‌های مسئله از الگوریتم AUGMECON2 استفاده شده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A Multi-Objective Mathematical Model for the Routing and Scheduling Problem of Heterogeneous Capacitated Vehicles with Multi-Door Cross-Docking Considering Time Window

نویسندگان English

fatemeh khajesaeedi 1
seyed farid ghannadpour 2
1 Department of Industrial Engineering, Iran University of Science and Technology, Iran
2 Associate Professor, Department of Industrial Engineering, Iran University of Science and Technology, Iran
چکیده English

Many industrial companies utilize cross-docking as a logistics strategy to improve performance in costly distribution operations. In a cross-docking system, goods collected by vehicles are unloaded at inbound doors with minimal storage space and, after a short processing time, are reloaded at outbound doors. The key operational logistics and transportation challenges in cross-docking include vehicle routing and scheduling, which significantly impact cost reduction and system efficiency. This study develops a multi-objective mathematical model for the routing and scheduling of capacitated heterogeneous vehicles with time windows. The objectives of the proposed model include minimizing transportation costs and reducing vehicle arrival times at the cross-dock. The role of the cross-dock as a consolidation and distribution hub is considered to optimize routing and scheduling decisions. To solve the proposed model and handle the problem’s complexity, the AUGMECON2 algorithm is employed.

کلیدواژه‌ها English

Cross-Dock Routing
Cross-Dock Scheduling
Heterogeneous Vehicles
Time Windows
Multi-Objective Mathematical Model
اکبرپور شیرازی، کریمی و رادمنش. (1396). "ارسال محصولات با استفاده از دو روش توزیع محصول و مقایسه آنها با در نظر گرفتن انبار عبوری." مدیریت زنجیره تأمین، 19(57)، 4-16.
 
اکبری، محتشمی و یزدانی. (1402). طراحی یک شبکه زنجیره‌تأمین امداد بشردوستانه، مبتنی‌بر اتصال متقاطع. نشریه پژوهش­های مهندسی صنایع در سیستم های تولید، 11(23)، 139-159.
 
جوانفر، رضائیان، شکوفی و مهدوی. (1396). مسئله مکان‌یابی-مسیریابی انبارهای عبوری چند محصولی با در نظرگرفتن وسایل نقلیه ناهمگن ظرفیت‌دار و قابلیت برداشت و تحویل در چند بار در یک شبکه زنجیره تامین چند سطحی. فصلنامه مهندسی حمل و نقل 8(3)، 355-369.
 
دلاوری و کیا (1396). حل مساله زمانبندی و مسیریابی وسایل نقلیه در کراس داک با درنظرگرفتن پنجره‌زمانی سخت و ناحیه‌بندی مشتری، چهاردهمین کنفرانس بین المللی صنایع.
 
علینقیان، حسن زاده، البرز و زینل همدانی. (1398). "ارائه‌ی یک مدل ریاضی جدید به‌منظور تخصیص وسایل نقلیه به سکوها و مسیریابی وسایل نقلیه به‌طور هم‌زمان در انبار عبوری با پنجره‌ی زمانی نرم". مهندسی صنایع و مدیریت، 35(1،2)، 75-84 .
 
A. Gunawan, A.T. Widjaja, P. Vansteenwegen, V.F. Yu, Two-phase matheuristic for the vehicle routing problem with reverse cross-docking, Ann. Math. Artif. Intell. 90 (7–9) (2022) 915–949.
 
Apte, U. M., & Viswanathan, S. (2000). Effective cross docking for improving distribution efficiencies. International Journal of Logistics, 3(3), 291–302.
 
Boysen, N., & Fliedner, M. (2010). Cross dock scheduling: Classification, literature review and research agenda. Omega, 38(6), 413–422.
 
Cen, Xuekai, et al. "Modelling and heuristically solving three-dimensional loading constrained vehicle routing problem with cross-docking." Advanced Engineering Informatics 57 (2023): 102029.
 
Chen, P., Guo, Y., Lim, A., & Rodrigues, B. (2006). Multiple crossdocks with inventory and time windows. Computers & Operations Research, 33(1), 43–63.
 
Dondo, R., & Cerd´ a, J. (2013). A sweep-heuristic based formulation for the vehicle routing problem with cross-docking. Computers & Chemical Engineering, 48, 293–311.
 
Dondo, R., & Cerd´ a, J. (2015). The heterogeneous vehicle routing and truck scheduling problem in a multi-door cross-dock system. Computers & Chemical Engineering, 76, 42–62.
 
Dondo, R., & Cerda, ´ J. (2014). A monolithic approach to vehicle routing and operations scheduling of a cross-dock system with multiple dock doors. Computers & Chemical Engineering, 63, 184–205.
 
Gunawan, A., Widjaja, A., Vansteenwegen, P., & Yu, V. (2021). A matheuristic algorithm for the vehicle routing problem with cross-docking. Applied Soft Computing Journal, 103, 107–163.
 
Hasani-Goodarzi, A., Nahavandi, N., & Zegordi, S. H. (2018). A multi-objective imperialist competitive algorithm for vehicle routing problem in cross-docking networks with time windows. Journal of Industrial and Systems Engineering, 11(1), 1–23.
 
Hwang, C. L., & Masud, A. S. M. (1979). Multiple objective decision making-methods and applications, Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems, Vol. 164, Springer.
 
Kaboudani, Yaser, et al. "Vehicle routing and scheduling in cross docks with forward and reverse logistics." Operational Research 20 (2020): 1589-1622.
 
Lee, Y. H., Jung, J. W., & Lee, K. M. (2006). Vehicle routing scheduling for cross-docking in the supply chain. Computers & Industrial Engineering, 51(2), 247–256.
 
Mavrotas, G., & 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, 219(18), 9652–9669.
 
Mousavi, S. M., Vahdani, B., Tavakkoli-Moghaddam, R., & Hashemi, H. (2014). Location of cross-docking centers and vehicle routing scheduling under uncertainty: A fuzzy possibilistic–stochastic programming model. Applied Mathematical Modelling, 38 (7–8), 2249–2264.
Nasiri, Mohammad Mahdi, et al. "Incorporating supplier selection and order allocation into the vehicle routing and multi-cross-dock scheduling problem." International Journal of Production Research 56.19 (2018): 6527-6552.
 
P.M. Cota, T.H. Nogueira, A.A. Juan, M.G. Ravetti, Integrating vehicle scheduling and open routing decisions in a cross-docking center with multiple docks, Comput. Ind. Eng. 164 (2022) 107869.
 
Rahbari, Ali, and Mohammad Mahdi Nasiri. "Robust vehicle routing and cross-dock scheduling with uncertain loading and unloading time." 1st International Conference on Systems Optimization & Business Management. 2017.
 
Shahabi-Shahmiri, R., Asian, S., Tavakkoli-Moghaddam, R., Mousavi, S. M., & Rajabzadeh, M. (2021). A routing and scheduling problem for cross-docking networks with perishable.
 
Souza, Vitor AA, Rafael A. Melo, and Geraldo R. Mateus. "The Vehicle Routing Problem with Cross-Docking and scheduling at the Docking Station: Compact formulation and a General Variable Neighborhood Search metaheuristic." Applied Soft Computing 161 (2024): 111744.
 
Vahdani, B., Tavakkoli-Moghaddam, R., Zandieh, M., & Razmi, J. (2012). Vehicle routing scheduling using an enhanced hybrid optimization approach. Journal of Intelligent Manufacturing, 23(3), 759–774.
 
Van Belle, Jan, Paul Valckenaers, and Dirk Cattrysse. "Cross-docking: State of the art." Omega 40.6 (2012): 827-846.
 
Yu, V.F., Jewpanya, P., Redi, A.P., Tsao, Y.C., 2022. Adaptive neighborhood simulated annealing for the heterogeneous fleet vehicle routing problem with multiple cross-docks. Comput. Oper. Res. 129, 105205.
 
Zachariadis, Emmanouil E., et al. "The vehicle routing problem with capacitated cross-docking." Expert Systems with Applications 196 (2022): 116620.
دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 67
زمستان 1404
صفحه 5395-5415

  • تاریخ دریافت 21 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری 20 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 29 اردیبهشت 1404