Mô hình cho vấn đề xác định vị trí-đường đi của các trung tâm phân phối trên mạng lưới vận tải đa phương thức với phương pháp giải quyết meta-heuristic

Journal of Industrial Engineering International - Tập 14 - Trang 327-342 - 2017
Saeed Fazayeli1, Alireza Eydi1, Isa Nakhai Kamalabadi1
1Department of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran

Tóm tắt

Ngày nay, các tổ chức phải cạnh tranh với nhiều đối thủ khác nhau ở cấp độ khu vực, quốc gia và quốc tế, do đó họ cần cải thiện khả năng cạnh tranh để tồn tại trước các đối thủ. Thực hiện các hoạt động trên quy mô toàn cầu đòi hỏi một hệ thống phân phối hợp lý có thể tận dụng các phương thức vận chuyển khác nhau. Do đó, bài báo này đề cập đến một vấn đề xác định vị trí-đường đi trên mạng lưới vận tải đa phương thức. Vấn đề được giới thiệu theo bốn mục tiêu cùng lúc,形成 đóng góp chính của bài báo; xác định các tuyến đa phương thức giữa nhà cung cấp và các trung tâm phân phối, xác định vị trí các cơ sở chuyển đổi phương thức vận chuyển, xác định vị trí các trung tâm phân phối và xác định các lộ trình giao hàng từ các trung tâm phân phối đến các nhà bán lẻ. Một lập trình tuyến tính nguyên được trình bày cho vấn đề này, và một thuật toán di truyền với một cấu trúc nhiễm sắc thể mới được đề xuất để giải quyết vấn đề. Cấu trúc nhiễm sắc thể được đề xuất bao gồm hai phần khác nhau cho phần vận tải đa phương thức và phần xác định vị trí-đường đi của mô hình. Dựa trên dữ liệu đã công bố trong tài liệu, hai trường hợp số học với kích thước khác nhau đã được tạo ra và giải quyết. Ngoài ra, các kịch bản chi phí khác nhau được thiết kế để phân tích tốt hơn hiệu suất của mô hình và thuật toán. Kết quả cho thấy thuật toán có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề có kích thước lớn trong một thời gian hợp lý, trong khi phần mềm GAMS không thể đạt được giải pháp tối ưu ngay cả trong thời gian dài hơn nhiều.

Từ khóa

#vận tải đa phương thức #xác định vị trí-đường đi #lập trình tuyến tính nguyên #thuật toán di truyền #hiệu suất mô hình

Tài liệu tham khảo

Afshar-Bakeshloo M, Mehrabi A, Safari H, Maleki M, Jolai F (2016) A green vehicle routing problem with customer satisfaction criteria. J Ind Eng Int 12(4):529–544 Aghighi A, Malmir B (2016) Designing distribution networks of perishable products under stochastic demands and routs. In: International conference on industrial engineering and operations management, Sep, Detroit, Michigan Ahmadi-Javid A, Seddighi A (2013) A location-routing problem with disruption risk. Transp Res Part E Logist Transp Rev 53:63–82 Albareda-Sambola M, Fernández E, Nickel S (2012) Multi period location-routing with decoupled time scales. Eur J Oper Res 217:248–258 Alumur S, Kara B, Karasan O (2012) Multimodal hub location and hub network design. Omega 40:927–939 Ayar B, Yaman H (2012) An intermodal multi-commodity routing problem with scheduled services. Comput Optim Appl 53:131–153 Azadeh A, Elahi S, Hosseinabadi Farahani M, Nasirian B (2017) A genetic algorithm-Taguchi based approach to inventory routing problem of a single perishable product with transshipment. Comput Ind Eng 104:124–133 Bontekoning YM, Macharis C, Trip JJ (2004) Is a new applied transportation research field emerging? A review of intermodal rail–truck freight transport literature. Transp Res Part A 38:1–34 Button KJ (1994) Transport economics. University Press, Cambridge Chiadamrong N, Kawtummacha R (2008) A methodology to support decision-making on sugar distribution for export channel: a case study of Thai sugar industry. Comput Electron Agric 64:248–261 Chopra S, Meindl P (2001) Supply chain management: strategy, planning, and operations. Prentice-Hall, Upper Saddle River Crainic T (2003) Long-haul freight transportation. In: Hall RW (ed) Handbook of transportation science. International series in operations research and management science, vol 56. Springer, US, pp 451–516 Daskin MS, Synder LV, Berger RT (2005) Facility location in supply chain design. In: Langevin A, Riopel D (eds) Logistics systems: design and optimization. Springer, Berlin Drexl M, Schneider M (2014) A survey of variants and extensions of the location-routing problem. Eur J Oper 241(2):283–308 Fazel Zarandi MH, Hemmati A, Davari S, Turksen B (2013) Capacitated location-routing problem with time windows under uncertainty. Knowl Based Syst 37:480–489 Gao Sh, Wang Y, Cheng J, Inazumi Y, Tang Zh (2016) Ant colony optimization with clustering for solving the dynamic location routing problem. Appl Math Comput 285:149–173 Ghezavati VR, Beigi M (2016) Solving a bi-objective mathematical model for location-routing problem with time windows in multi-echelon reverse logistics using metaheuristic procedure. J Ind Eng Int 12(4):469–483 Govindan K, Jafarian A, Khodaverdi R, Devika K (2014) Two echelon multiple vehicle location–routing problem with time windows for optimization of sustainable supply chain network of perishable food. Int J Prod Econ 152:9–28 Hajibabai L, Ouyang Y (2013) Integrated planning of supply chain networks and multimodal transportation infrastructure expansion: model development and application to the biofuel industry. Comput Aided Civ Infrastruct Eng 28:247–259 Hiassat A, Diabat A, Rahwan I (2017) A genetic algorithm approach for location-inventory-routing problem with perishable products. J Manuf Syst 42:93–103 Karaoglan I, Altiparmak F, Kara I, Dengiz B (2012) The location-routing problem with simultaneous pickup and delivery: formulations and a heuristic approach. Omega 40:465–477 Laporte G, Nobert Y (1981) An exact algorithm for minimizing routing and operating costs in depot location. Eur J Oper Res 6:224–226 Laporte G, Nobert Y, Pelletier J (1983) Hamiltonian location problems. Eur J Oper Res 12:82–89 Li ZC, Hung HGJ, Lam WK, Wang SC (2007) A Model for evaluation of transport policies in multimodal networks with road and parking capacity constraints. J Math Model Algorithm 6:239–257 (Springer) Lopes RB, Ferreira C, Santos BS, Barreto S (2013) A taxonomical analysis, current methods and objectives on location-routing problems. Int Trans Oper Res 20:795–822 Moccia L, Cordeau J, Laporte G, Ropke S, Valentini M (2010) Modeling and solving a multimodal transportation problem with flexible time and scheduled services. Networks 57:53–68 Nagy G, Salhi S (2007) Location-routing: issues, models and methods. Eur J Oper Res 177:649–672 Najjartabar M, Shetaban S, Malmir B (2016) An Integrated location-inventory model for supply chain network with correlated demand. In: Proceedings of the 2016 international conference on information systems, logistics and supply chain, June 1–4, Bordeaux, France Najjartabar-Bisheh M, Delavari M, Malmir B (2017) Role of third-party companies in a sustainable supply chain design. Int J Logist Syst Manag (in press) OECD (1997) Road transport research, outlook 2000. OECD, Paris Prodhon C (2010) http://prodhonc.free.fr/Instances/instances_us.htm. Accessed 30 June 2017 Prodhon C, Prins C (2014) A survey of recent research on location-routing problems. Eur J Oper Res 238(1):1–17 Riquelme-Rodríguez JP, Gamache M, Langevin A (2016) Location arc routing problem with inventory constraints. Comput Oper Res 76:84–94 Rodriguez-Martin I, Salazar-Gonzalez JJ (2014) A branch-and-cut algorithm for the hub location and routing problem. Comput Oper Res 50:161–174 Samanlioglu F (2013) A multi-objective mathematical model for the industrial hazardous waste location-routing problem. Eur J Oper Res 226:332–340 Seyedhosseini SM, Makui A, Shahanaghi K, Torkestani SS (2016) Models, solution, methods and their applicability of dynamic location problems (DLPs) (a gap analysis for further research). J Ind Eng Int 12(3):311–341 Shahabi M, Unnikrishnan A, Jafari-Shirazi E, Boyles SD (2014) A three level location-inventory problem with correlated demand. Transp Res Part B 69:1–18 Shen ZM, Coullard C, Daskin MS (2003) A joint location-inventory model. Transp Sci 1(37):40–55 SteadieSeifi M, Dellaert NP, Nuijten W, Van Woensel T, Raoufi R (2014) Multimodal freight transportation planning: a literature review. Eur J Oper Res 233:1–15 Tavakkoli-Moghaddam R, Raziei Z (2016) A location-routing problem with disruption risk. Transp Res Part E Logist Transp Rev 53:63–82 Tiwari MK, Kumar RA, Mohapatra P, Yew WK, Benyoucef L (2013) Route selection and consolidation in international intermodal freight transportation. In: Benyoucef L et al (eds) Applications of multi-criteria and game theory approaches. Springer Series in Advanced Manufacturing, Berlin, pp 181–194 Tuzkaya UR, Onut S, Tuzkaya G (2014) A Strategic planning methodology for the multimodal transportation systems: a case study from Turkey. J Appl Math ID 931456:23 Wu X, Lei N, Meng X (2017) Designing an integrated distribution system for catering services for high-speed railways: a three-echelon location routing model with tight time windows and time deadlines. Transp Res Part C 74:212–244 Xie Y, Lu W, Wang W, Quadrifoglio L (2012) A multimodal location and routing model for hazardous materials transportation. J Hazard Mater 227–228:135–141 Xiong G, Wang Y (2012) Best routes selection in multimodal networks using multi-objective genetic algorithm. J Comb Optim. doi:10.1007/s10878-012-9574-8 (Springer)