مدل‌سازی ریاضی و حل مساله مکان‌یابی- تخصیص هاب در فرودگاه های ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی- مهندسی، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه میبد، میبد، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مدیریت، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد، یزد

3 استاد دانشکده مهندسی صنایع، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

چکیده

استفاده از شبکه‌های هاب در هر شبکه باعث کاهش هزینه و زمان انتقال شده و بهره‌وری سیستم را بهبود می‌بخشد. از جمله کاربرد‌های مسئله مکان‌یابی و تخصیص هاب می‌توان به حوزه‌های حمل و نقل و لجستیک، شبکه‌های ارتباطی و فنآوری اطلاعات اشاره نمود. با توجه به گستردگی فضای هوایی ایران می‌توان از این رویکرد جهت تعیین فرودگاه‌های هاب در کشور و بهبود در هزینه‌های حمل و نقل و همچنین بهینه‌سازی قابلیت اطمینان سیستم بر مبنای مکان‌یابی هاب بهره برد. در این تحقیق ابتدا به بررسی مسئله مکان‌یابی هاب مرکز با رویکرد برنامه‌ریزی سناریو پرداخته شده است. ابتدا مسئله با یک مدل دو هدفه ارائه گردیده است که به دنبال کمینه کردن هزینه‌ها و بیشینه کردن قابلیت اطمینان است از آنجایی که این تحقیق جز مسائل NP-hard می‌باشد، استفاده از الگوریتم فراابتکاری الزامی است، در همین راستا برای حل مسئله، الگوریتم فراابتکاری تکاملی تفاضلی پیشنهاد گردید و جهت بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی، نتایج بدست‌آمده در ابعاد کوچک با نتایج حاصل از روش محدودیت اپسیلون مقایسه گردید. نتایج حاصل نشان می‌‌دهد، درصد خطای توابع هدف نسبت به روش دقیق پایین می‌باشد که بیانگر کارایی مطلوب الگوریتم پیشنهادی است. سپس به بررسی این موضوع جهت تعیین هاب‌های هوایی و طراحی شبکه هاب حمل و نقل کشور در 15 فرودگاه بین‌المللی و بزرگ کشور پرداخته شده ‌است و در نهایت فرودگاه‌های شیراز و امام خمینی بیشترین تعداد دفعات هاب و در رتبه‌های بعد فرودگاه مهرآباد و مشهد جایگاه بعدی را دارا می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Mathematical modeling and solving a hub location-allocation problem in Iranian airports

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mirabi 1
  • Haniyeh Ghiyasvand-Mohammadkhani 2
  • Reza Tavakkoli-Moghaddam 3
1 Department of Industrial Engineering, Ayatullah Haeri Meybod University
2 Managenent Department, Islamic Azad University, Yazd Branch, Yazd
3 Professor, School of Industrial Engineering, College of Engineering, University of Tehran
چکیده [English]

The use of hub-networks leads to decrease in costs and transfer time and consequently increase the system efficiency. Transport and logistic fields, communicative and technological networks are some applications of hub location-allocation. Regarding the vast Iran’s airspace, a hub location-allocation approach can be used to determine airport hubs in Iran to decrease transportation costs and optimize the system reliability. At first, a bi-objective model is introduced to minimize the costs and maximize the reliability. Thus, using of meta-heuristic algorithms to solve the multi-objective problem is inevitable. Then, a differential evolution algorithm is used to solve the presented model. To investigate the implementation of the proposed algorithm, the obtained results are compared with the obtained results of the ε-constraint method in a small-sized problem. The results show a low percentage error and gap. Then, the proposed algorithm is used to find the best hubs location for 15 international and important airports in the Iran Aviation Network. Finally, the obtained results show that Shiraz and Imam Khomeini airports are chosen as hub locations more than the other airports. Mehrabad and Mashhad airports stand on the next positions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Differential evolution algorithm
  • Hub network
  • Hub location-allocation
  • Iran Aviation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 23 اردیبهشت 1398
  • تاریخ دریافت: 02 آبان 1396
  • تاریخ بازنگری: 10 بهمن 1397
  • تاریخ پذیرش: 13 بهمن 1397