برنامه ريزي ظرفيت وسايل نقليه در يك مسئله مسيريابي چندهدفه با ناوگان ناهمگن

Vehicle Capacity Planning in a Multi-Objective Vehicle Routing Problem With Heterogeneous Fleet

حمل و نقل كالا از نقاط عرضه به مشتريان مختلف، يك وظيفه مهم ‌در زنجيره‌تأمين است. در اين حوزه، مسئله مسيريابي وسايل نقليه از اهميت ويژه‌اي برخودار است. در اين مقاله مسئله مسيريابي وسايل نقليه با در نظر گرفتن پنجره‌هاي زماني با استفاده از مفهوم ناهمگوني ارائه شده است. در اينجا مفهوم ناهمگني وسايل نقليه مربوط به مالكيت ناوگان است و زماني رخ مي‌دهد كه ناوگان خصوصي كافي در دسترس نبوده و شركت مجبور به اجاره برخي وسايل نقليه از ساير شركت‌هاي باربري باشد. علاوه براين، برخلاف تلاش‌هاي قبلي، مدل پيشنهادي به دنبال حداقل‌سازي انرژي مصرفي است. در اينجا دو سناريو مورد بررسي قرار گرفته است و براي هريك يك مدل رياضي چندهدفه پيشنهاد شده است. در سناريو اول، مسئله با در نظر گرفتن پنجره‌هاي زماني بدون در نظر گرفتن مفهوم ناهمگني و در سناريو دوم وجود وسايل نقليه به صورت اجاره‌اي مورد توجه قرار گرفته است. بنابراين در سناريو دوم استراتژي تغيير ظرفيت ناوگان اجاره‌اي بر اساس مدل پيشنهادي مشخص خواهد شد. براي حل اين مسئله، يك الگوريتم فراابتكاري تركيبي بر مبناي الگوريتم‌هاي سيستم ايمني مصنوعي بدن و ازدحام ماهي‌هاي مصنوعي پيشنهاد شده است. در نهايت نيز نتايج آن با نتايج حاصل از الگوريتم NSGAII روي مسائل با ابعاد مختلف مقايسه شده است. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه با در نظر گرفتن ناوگان اجاره‌اي در بخش عظيمي از هزينه‌ها و انرژي مصرفي صرفه جويي شده است. همچنين رويكرد پيشنهادي توانسته به‌عنوان يك سيستم تصميم‌گيري پشتيبان براي بررسي استراتژي‌هاي ظرفيت شركت‌هاي باربري مورد استفاده قرار گيرد.

Carrying goods from points of supply to different customers is an important task in the supply chain. In this regard, the problem of vehicle routing is of particular importance. In this paper, the Vehicle Routing Problem with Time Windows (VRPTW) is presented using the concept of heterogeneities. The concept of heterogeneities is concerned with the ownership of fleet. Ownership heterogeneities occur when the private fleet is not sufficient and the company has to rent some vehicles from freight companies. Moreover, unlike prior attempts to minimize cost by minimizing overall traveling distance, the proposed model incorporates energy minimizing. In this paper, two different scenarios have been analyzed and for each of them a mathematical multi-objective model is proposed. The first scenario investigates VRPTW regardless of the concept of heterogeneity and in the second scenario, there are some rental vehicles provided by freight companies. In senario II, the number of these vehicles, the time of contract and generally their capacity must be specified. Therefore, the strategy of changing the capacity of the rental fleet is determined based on the proposed model. The proposed solution method of this paper is based on a hybrid artificial immune system, artificial fish swarm, and NSGAII. Metaheuristics finally, small and large-scale test problems are randomly generated, solved and compared by those algorithms. The computational results show that using rental fleet significantly saves costs and energy. Also, the proposed model can be used as a decision support system for carriers to investigate capacity strategies.