عبدالسلام قادری

مسئله مکان‌یابی-قیمت‌گذاری به‌عنوان شاخه نسبتاً جدیدی از مسائل پژوهش عملیاتی به دنبال حل همزمان مسائل مکان‌یابی و قیمت‌گذاری است. برخلاف مسئله کلاسیک مکان‌یابی تسهیل که تقاضای مشتریان را مقدار معلومی فرض می‌کند، در مسئله مکان‌یابی-قیمت‌گذاری تقاضا حساس به قیمت است. از سوی دیگر، غالبِ مدل‌های مکان‌یابی بر این فرض استوار هستند که تصمیم‌گیرندگان دارای عقلانیت تام بوده و صرفاً به دنبال بیشینه نمودنِ عایدی‌های خود در بازی‌ها هستند. به ‌عبارت ‌دیگر، در این مدل‌ها از تاثیر ترجیحات رفتاری بازیکنان در مدل‌بندی و تحلیل نتایج صرف‌نظر می‌شود. با این حال روشن است که فرض سنتی خودخواهِ محض بودن عوامل در قیمت‌گذاری، فرضی دور از واقعیت است و با توجه به پررنگ‌شدن جنبه‌های رفتاری در تحلیل‌های اقتصادی لازم است تا به طور خاص تاثیر ترجیحات اجتماعی بر تصمیمات طراحی شبکه بررسی گردد. امروزه، سیاست‌های نظارتی در سطح جهانی بر لزوم کاهش انتشار کربن در کشورهای مختلف، به وضع مقررات محدودکننده از سوی سیاست‌گذاران و تصمیم‌گیرندگان منتهی گردیده است به ‌طوری که بسیاری از شرکت‌ها وادار به طراحی مجدد زنجیره تامین خود شده‌اند. از این رو، جنبه‌ی مهم دیگری از پژوهش حاضر، پرداختن به بحث‌های زیست‌محیطی در برنامه‌ریزی و طراحی شبکه زنجیره تامین خواهد بود. علاوه بر موارد فوق، عوامل مختلفی نظیر انتخاب تکنولوژیِ ساخت مناسب، هزینه‌های تولید، نگهداری و انتقال، تعیین وسیلۀ نقلیۀ کارا و رقابت وجود دارند که بر قیمت نهائی محصول تاثیر گذاشته و مسئله مکان‌یابی-قیمت‌گذاری را واقع‌بینانه و در عین حال پیچیده می‌کنند. در این پژوهش، یک مدل دوسطحی برای یک مسئله مکان‌یابی-قیمت‌گذاری با پرداختن به جنبه‌های مختلف مسئله ارائه می‌گردد. مدل پیشنهادی مبتنی بر بازی استکلبرگ-نشِ رفتاری است. در سطح رهبر، یک مدیریت مرکزی قرار دارد که مسئول مکان‌یابی و برنامه‌ریزی تولیدکنندگان است و در سطح پیروان، خرده‌فروشانی قرار دارند که مبتنی بر تصمیم رهبر، بر مبنای ترجیحات اجتماعی خود و به‌ منظور کسب سهم بیشتری از بازار محصول استراتژی‌های قیمتی خود را تعیین می‌کنند. رقابت قیمت بین خرده‌فروشان، تعیین‌کننده تقاضای مصرف‌کنندگان است. در همه مراحل با استفاده از تحلیل حساسیت سعی می‌شود تا ضمن بررسی تاثیر پارامترهای مختلف، بینش‌های مدیریتی مربوطه ارائه گردد. نتایج نشان می‌دهند که کنارگذاشتن فرض سنتی خودخواهِ محض بودن عوامل می‌تواند به خروجی‌های سودمندی منتهی گردد. به ‌طور کلی، با مقایسه خروجی‌های رویکرد تئوری بازی سنتی و رویکرد مبتنی بر تئوری بازی رفتاری، مشاهده می‌شود که رقابت قیمت بین خرده‌فروشانِ موقعیت طلب منجر به کاهش قیمت‌ها می‌شود. کاهش قیمت منجر به افزایش تقاضای مصرف‌کننده می‌شود و بهبود عایدی اعضا و عملکرد کل سیستم را به همراه دارد. کاهش قیمت به نوبه خود منجر به افزایش رفاه اجتماعی مصرف‌کنندۀ نهائی می‌شود.

با توجه به رشد سریع جمعیت جهان، تقاضای محصولات کشاورزی و غذایی به شدت افزایش یافته است و تولید انواع محصولات کشاورزی جهت برآورده کردن این حجم از تقاضا، منجربه افزایش هزینه‌ها، افزایش میزان مصرف آب و در نهایت افزایش کمبود مواد غذایی و کشاورزی شده است. برای مدیریت این مسئله مهم، سیستم شبکه زنجیره تامین محصولات کشاورزی ایجاد شده است که در آن هدف، تامین تقاضای مشتریان از محصولات مختلف کشاورزی و غذایی در زمان مناسب، مکان مناسب و با قیمت مناسب است. زنجیره تامین محصولات کشاورزی مدیریت جریان محصولات را از تولید‌کننده تا مصرف‌کننده بر عهده دارد. اهمیت این موضوع منجربه آن شده است تا در این تحقیق به طراحی یک شبکه زنجیره تامین حلقه بسته پایدار برای محصولات کشاورزی با تمرکز بر کاهش مصرف آب پرداخته شود. در این مدل ریاضی هدف تامین حداکثری تقاضای مشتریان از محصولات کشاورزی و کمپوست در یک زنجیره تامین حلقه بسته پایدار است. اهداف مختلفی برای این شبکه پایدار در نظر گرفته شده است که شامل کمینه‌سازی هزینه‌های کل، بیشینه‌سازی رضایت‌مندی مشتریان و کمینه‌سازی میزان مصرف آب است. با توجه به غیر قطعی بودن مقدار عرضه و تقاضا در این مدل، روش برنامه‌ریزی احتمالی با سناریو‌های مختلف برای مواجهه با پارامترهای غیر قطعی به کار گرفته می‌شود. همچنین برای اعتبار سنجی مدل ریاضی سه هدفه، یک مثال عددی اندازه کوچک بررسی شده و برای حل آن از روش اپسیلون محدودیت تقویت‌شده استفاده می‌شود. خروجی‌های مدل ریاضی نشان می‌دهد که افزایش میزان رضایت‌مندی مشتریان منجربه افزایش هزینه‌های کل و میزان مصرف آب می‌گردد. حل مثال‌های عددی در اندازه‌های کوچک و متوسط با روش اپسیلون محدودیت تقویت‌شده، نشان می‌دهد این روش کارایی مناسبی در دستیابی به جواب‌های کارای مختلف دارد. علاوه بر این، برای بررسی عملکرد مدل ریاضی تحلیل حساسیت بر روی چند پارامتر انجام می‌شود و در نهایت از شاخص‌های مختلفی نظیر تعداد جواب‌های پارتویی، بیشترین گستردگی و فاصله متریک هم برای مقایسه جواب‌های کارا در مثال‌های عددی مختلف استفاده می‌شود.

در این تحقیق مسئله‌ی مکانیابی تسهیلات خدمات فوریت‌های پزشکی و جابجایی آمبولانس‌ها در مناطق شهری بررسی شده و ماهیت پویا و نامطمئن خدمات فوریت‌های پزشکی در آن در نظر گرفته خواهد شد. مدل‌های موجود در این حوزه اغلب عدم قطعیت و پیچیدگی داده‌های ورودی را نادیده می‌گیرند در حالی که بر یک هدف واحد مانند پوشش یا هزینه تمرکز می‌کنند. برای پرداختن به این محدودیت‌ها، یک مدل پوشش پویا توسعه داده می‌شود که مدل استاندارد دوگانه پویا را گسترش می‌دهد و منطق فازی را برای مدیریت داده‌های غیردقیق به کار می‌گیرد. هدف مدل به حداکثر رساندن پوشش نقاط تقاضا و در عین حال به حداقل رساندن هزینه‌های جابجایی آمبولانس است. مدل به عنوان یک مسئله تک هدفه با تجمیع دو هدف با استفاده از روش برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح در نرم افزار GAMS با حل کننده CPLEX در زمان کوتاهی حل می‌شود. علاوه بر این، از روش محدودیت اپسیلون تقویت شده2 برای ایجاد مجموعه‌ای از جواب‌های بهینه پارتو برای این مسئله دو هدفه استفاده می‌شود. در یک مطالعه موردی، مسئله برای شهر همدان اعمال می‌شود. با انجام یک تحلیل پویا، برای تغییر تقاضا، هزینه‌های جابجایی و اولویت‌های بیماران در دوره‌های متوالی 24 ساعته، با در نظر گرفتن نوبت‌های مختلف برای زمان روز، حساب می‌شود. همچنین در این تحقیق، سیستم تریاژ CRAMS-MER معرفی می‌شود که از تصمیم‌گیری چندمعیاره برای تعیین اولویت نقاط تقاضا بر اساس شدت و فوریت آنها استفاده می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که مدل به طور موثر آمبولانس‌ها را مکانیابی و جابجا می‌کند و با کمینه‌سازی هزینه‌های جابجایی، به پوشش نقطه تقاضای بالا دست می‌یابد. علاوه بر این، در این مطالعه حساسیت اهداف پوشش و هزینه به پارامترهایی از جمله سطح ازدحام، سرعت آمبولانس، تعداد آمبولانس‌ها، توزیع تقاضا، اولویت‌های بیمار و نوبت‌های زمانی مختلف نشان داده خواهد شد. مدل پیشنهادی با امکان استقرار کارآمد و موثر آمبولانس، بهبود کیفیت خدمات و ارائه جهت‌های تحقیقاتی جدید، به برنامه‌ریزی و مدیریت خدمات پزشکی اورژانس کمک می‌کند.

با توجه به افزایش روز افزون تولید ضایعات قطعات الکتریکی و الکترونیکی(WEEE) و مشکلات فراوان زیست محیطی و اجتماعی که این دسته از مواد ایجاد می‌کنند، همچنین تمایل شرکت‌ها برای افزایش میزان سود حاصل از استفاده مجدد و بازیافت این ضایعات و کمینه‌سازی هزینه‌های مرتبط با جمع‌آوری، بازیافت و دفن مواد سمی موجود در این دسته از زباله‌ها، نیاز به طراحی شبکه بهینه‌ای برای مدیریت، کنترل، جمع‌آوری، بازیافت و سایر اقدامات مناسب، بیش از پیش احساس می‌شود.. ‌این پژوهش به مدل‌سازی و حل یک مسئله طراحی شبکه زنجیره‌تامین معکوس برای ضایعات تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی با اهداف کمینه‌سازی هزینه‌های کل و کمینه‌سازی میزان آلایندگی پرداخته است‌‌. مدل ارائه شده شامل سطوحی نظیر خرده‌فروش، مرکز جمع‌آوری، مرکز بازیافت و دفع است‌‌. خرده‌فروشان و نقاط شهرداری، ضایعات الکترونیکی را برای عملیات بازرسی به مراکز هیبریدی جمع‌آوری/ بازرسی ارسال می‌کنند و آن‌ها با توجه به کیفیت ضایعات، اقدام به ارسال آن‌ها به مراکز بازیابی، بازیافت یا دفع می‌کنند‌‌. با توجه به وجود قوانین دولتی برای مدیریت پسماندهای الکترونیکی، در‌این مدل، مقدار قانونی جمع‌آوری الزام شده نیز در نظر گرفته شده‌است. همچنین از چارچوب اینترنت اشیاء برای بهینه کردن شبکه استفاده شده است. برای حل مدل مسئله از روش اپسیلون محدودیت بهبود یافته استفاده شده است‌‌. نتایج محاسباتی از جوا‌ب‌های کارای مدل نشان داد، با کاهش مقدار آلایندگی‌ها، مقدار هزینه‌ها افزایش می‌یابد‌‌. همچنین استفاده از اینترنت اشیاء بر میزان آلایندگی و هزینه شبکه تاثیر مثبتی می‌گذارد.

در سال های اخیر توجه به زنجیره تامین خون در شرایط بحران افزایش یافته است. بلایای طبیعی، به ویژه زمین لرزه پیامدهای نامطلوب ازجمله تلفات انسانی، صعب العبور شدن جاده ها و تضعیف روحیه ی خدمات بهداشتی رادارند. با توجه به خرابی جاده ها پس از زلزله، روش های جایگزین حمل ونقل باید در نظر گرفته شود. برای حمل ونقل از راه دور در پژوهش های اخیر از هواپیماها و بالگردها جهت انتقال سریع خون به بیمارستان ها استفاده شده است. در این پژوهش طراحی یک شبکه زنجیره تامین خون چهار مرحله ای در شرایط بحران پرداخته شده است.این زنجیره شامل گروه های اهداکننده، مراکز جمع آوری دائمی و موقت خون، مراکز خون منطقه ای و بیمارستان های منطقه ای و صحرایی است. درنهایت جهت ارسال خون از بانک خون مرکزی به بیمارستان های منطقه ای و صحرایی از پهپادها جهت توزیع خون در سریع ترین زمان و با کمترین هزینه استفاده شده است. علاوه بر موارد ذکرشده جهت جابه جایی خون از مراکز جمع آوری خون دائمی و موقت از آمبولانس و اتومبیل با ظرفیت های محدود استفاده شده است که در آن تعداد بهینه تجهیزات حمل ونقل موردنیاز بعد از فرآیند حل تعیین می شود. برای این منظور، یک مدل دو هدفه برنامه ریزی عدد صحیح خطی چند دوره ای ارائه می شود که تابع هدف اول شامل به حداقل رساندن هزینه های زنجیره تامین و تابع هدف دوم مجموع بیشینه زمان های سفر در تمامی دوره ها را به حداقل می رساند. ابتدا مدل در ابعاد کوچک و متوسط حل شده است و سپس تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای ظرفیت مراکز ثابت، ظرفیت و تعداد پهپاد صورت گرفته است که هرچه ظرفیت پهپاد افزایش پیدا کند از تعداد پهپاد کمتری جهت انتقال خون استفاده می شود. درنهایت مسائل در اندازه های متفاوت توسط روش محدودیت اپسیلون حل شده است و نتایج آن در قالب نمودار ارائه گردیده است. این پژوهش یک مطالعه موردی از استان کردستان را موردبررسی قرار می دهد.

افزایش استفاده از سوخت های فسیلی و به تبع آن افزایش دمای کره زمین، باعث رویکرد فزاینده به سمت استفاده از خودروهای الکتریکی به جای خودروهای بنزینی شده است؛ اما دلیل اصلی رایج نبودن استفاده از خودروهای الکتریکی، کم بودن زیرساخت های لازم برای شارژ این-گونه خودروها و وجود محدودیت های فراوان برای تاسیس ایستگاه های شارژ است. در این پژوهش یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط باهدف کمینه کردن هزینه احداث ایستگاه شارژ برای شرکت های لجستیکی ارائه شده است. مسئله مطرح شده در این پژوهش، یک مسئله مکان یابی-مسیریابی در حالت چند دوره ای است. از رویکرد انتخاب مبتنی بر مسیر، برای مسیریابی شبکه استفاده شده است. میزان ارزش رضایت رانندگان و هزینه کلی شبکه، اصلی ترین عوامل کلیدی برای انتخاب مسیرها هستند. برای کاهش بار شبکه حاصل از شبکه برق شهری، از پنل خورشیدی نیز برای تامین نیروی هر ایستگاه استفاده شده است. برای نزدیک کردن شرایط مسئله به حالت واقعی، میزان انرژی تولیدشده از پنل ها و همچنین تعداد مشتریان برای تعویض باتری به حالت غیرقطعی در نظر گرفته شده و با استفاده از رویکرد استوار احتمالی بررسی شده است. سپس برای بررسی عملکرد مدل، از داده های شهرهای ایالت کالیفرنیا در ایالات متحده برای نتایج محاسباتی استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد، تاسیس زیرساخت های لازم (تاسیس ایستگاه های شارژ خودروهای الکتریکی) در افق برنامه ریزی بلندمدت برای شرکت های لجستیکی سودآور بوده و در نتیجه استفاده از خودروهای الکتریکی به لحاظ هزینه، منطقی و مقرون به صرفه است. همچنین استفاده از پنل های خورشیدی برای تامین انرژی ایستگاه های شارژ، در کاهش بیشتر هزینه ها تاثیرگذار است.

باتوجه به روند رشد جمعیت در سراسر جهان و توسعه شهرنشینی نیاز مردم به حمل ونقل افزایش یافته 1)GHG است. عالوه بر این، بخش حمل ونقل از منابع اصلی انتشار گازهای گلخانهای ( و سر و صدا در شهرها به شمار میرود. خودرو الکتریکی به دلیل عدم انتشار گازهای گلخانه ای و تولید سروصدای کم و همین طور استقالل از سوختهای فسیلی جایگزین مناسب تری برای خودروهای احتراقی به شمار می رود؛ اما به دلیل دامنه محدود رانندگی و باتوجه به اینکه شرکتهای لجستیکی نیازمند سفرهای طوالنی جهت خدمترسانی به همه مشتریان هستند، لزوم تعریف یک مسئله مسیریابی وسیله نقلیه که عالوه بر پوشش تقاضای کلیه مشتریان در بازه زمانی کوتاه، حداقل هزینه و انرژی صرف شده به همراه داشته باشد، وجود دارد. هدف اصلی این تحقیق، بررسی و مطالعه مساله مسیریابی دوسطحی وسایل نقلیه الکتریکی ظرفیت دار با درنظرگرفتن ایستگاه های تعویض باتری و پنجرههای زمانی و همچنین ارائه یک مدل بهینه سازی ریاضی برای مدیریت هم زمان شارژ و دشارژ خودروهای حامل است. همچنین سعی خواهد شد با بهره گیری از رویکردهای مختلف بهینه سازی به حل مدل ارائه شده و یافتن جواب های کارای مدل پرداخته شود. در این مساله تحویل بار از طریق یک انبار و مجموعه ایستگاه های انتقال و همچنین دو نوع خودرو الکتریکی با ظرفیت بارگیری و برد رانندگی متفاوت انجام خواهد شد؛ به این صورت که بار ابتدا از یک انبار به ایستگاه های انتقال توسط وسایل نقلیه الکتریکی با ظرفیت بارگیری و برد رانندگی بیشتر حمل میشود و سپس بارگیری از ایستگاه های انتقال به مشتریان توسط وسایل نقلیه الکتریکی با ظرفیت بارگیری و برد رانندگی کمتر انجام میشود. همچنین پنجرههای زمانی تحویل بار به مشتریان در سطح دوم موردمطالعه قرار میگیرد. مدل خطی ارائه شده در این پژوهش در ابعاد کوچک توسط نرم افزار گمز و حل کننده ی سیپلکس حل می شود و نتایج مورد تجزیه و بررسی قرار می گیرند. باتوجه به hard-NP بودن مساله، برای حل مدل از الگوریتم فرا ابتکاری ازدحام ذرات و یک الگوریتم ابتکاری استفاده می کنیم؛ سپس نتایج گمز و الگوریتم باهم مقایسه می شوند که نتایج حاکی از کارا بودن الگوریتم است .

باتوجه به گسترش روز افزون دانش، توسعه سریع تکنولوژی و تغییر یافتن سلیقه مشتریان، مد نظر قراردادن رقابت و توجه به عکس العمل رقیبان، یکی از مهم ترین فاکتورهای موفقیت در دنیای کنونی است. رقابت شدید در بازارهای کنونی سازمان ها را ملزم به ارائه خدمات بهتر و فعالیت به عنوان عضوی از زنجیره تامین می کند. فعالیت بخش های مختلف در هر سازمان، در قالب یک شبکه زنجیره تامین و مدیریت جریان مواد از طریق این ساختار مزایای رقابتی سازمانها را بهبود داده و موفقیت آنها را در بازارهای رقابتی کنونی تضمین می کند. در نظر گرفتن فاکتورهای رقابتی، یکی دیگر از مهمترین عوامل برای بقای هر زنجیره تامین در بازار است. یکی از مهمترین فاکتورهای رقابتی قیمت است، تصمیم گیری درباره قیمت بهینه، همواره به عنوان مهم ترین بحث در زنجیره تامین و به خصوص فضای رقابتی شناخته شده است. از طرف دیگر مبحث توسعه پایدار به دلیل وجود قوانین زیست محیطی مورد توجه سازمان ها قرار گرفته است. در این پژوهش یک مدل دوسطحی، برای مساله طراحی شبکه زنجیره تامین رقابتی که در آن دو رقیب به صورت همزمان وارد بازاری بدون هیچ زنجیره رقیبی می شوند، شبکه های خود را شکل می دهند و قیمت های تعادلی را برای به حداکثر رساندن سود تنظیم می کنند، ارائه شده است. تابع تقاضای بازار وابسته به قیمت، مسافت و درجه سبز بودن محصول و رفتار مشتری مبتنی بر قانون گرانش HUFF است. الگوریتم پیشنهادی برای این پژوهش یک الگوریتم دو سطحی است که در مرحله اول از این الگوریتم، درابتدا سطح درونی به ازای تمام استراتژیهای تعریف شده در مساله، قیمت های تعادل زنجیره ها را با استفاده از فرمولاسیون نابرابری متغیر و روش پیش بینی اصلاح شده به دست می آورد. سپس بخش بیرونی مکانهای بهینه کارخانه ها و مقادیر بهینه سایر متغیر ها را به کمک نرم افزارهای بهینه سازی تجاری پیدا می کند. مرحله دوم الگوریتم نیز نقاط تعادل نش را توسط الگوریتم لمکه- هاوسون می یابد. در نهایت نیز به تحلیل حساسیت پارامترهای مهم و تاثیرگذار بر نتایج عددی پرداخته شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل حساسیت نشان می دهد که قیمت تعادلی در زنجیره های تامین رابطه ای مستقیم با پارامتر درجه سبز بودن محصول دارد و بالعکس افزایش در پارامتر حساسیت مسافت باعث کاهش مقدار قیمت های تعادلی زنجیره های تامین می شود. همین طور می تواند مشاهده کرد که با افزایش پارامتر ارجحیت میان بخش اقتصادی و اجتماعی، مقدار تابع هدف در زنجیره های تامین بهبود می یابد.

در حال حاضر روش رایج تولید برق، استفاده از سوخت های فسیلی است. اما به دلیل محدود بودن سوخت های فسیلی و همچنین ایجاد آلایند گی های مختلف، همچون بالا بردن سطح گازهای گلخانه ای، جایگزینی این گونه سوخت ها با منابع تولید انرژی پاک همچون نیروی خورشیدی حیاتی است. نیروی خورشیدی یک منبع تولید انرژی رایگان، نامحدود و قابل مهار است و مهمترین انرژی تجدیدپذیر جهت تولید برق است. به دلیل ویژگی های خاص این نیرو، مکان یابی محل احداث نیرو گاه تولید برق خورشیدی مهمترین فاکتور جهت بهره برداری از این نیرو است. با توجه به اینکه نیروگاه های خورشیدی به تنهایی قابلیت اطمینان پایینی دارند، با اضافه کردن یک منبع تولید و ذخیره سازی نیرو (پیل سوختی در این تحقیق) می توان کارایی این نیروگاه ها را به میزان قابل توجهی افزایش داد. رویکرد اولیه این تحقیق بر مبنای انتخاب مهمترین معیارها جهت مکان یابی و استفاده از روش تحلیل پوششی داده های شبکه ای (به دلیل دو منبع تولید نیرو) جهت انتخاب بهترین مکان است. این روش به دلیل حذف عوامل کیفی و محاسبه وزن معیارها در قالب یک برنامه ریزی خطی بسیاری از مشکلات رایج دیگر روش های تصمیم گیری را کاهش می دهد. بعد از انتخاب شاخص ها، معیار هایی که افزایش آنها موجب افزایش تولید می شود به عنوان معیار خروجی و برعکس معیار هایی که افزایش آنها موجب کاهش تولید یا مطلوبیت درخواستی محل می شود به عنوان متغییر ورودی انتخاب می گردد. رویکرد ثانویه این تحقیق بر مبنای محاسبه حالت ایستای مکان یابی و یا روش یک دوره ای (روش رایج مکان یابی نیروگاه های خورشیدی) و محاسبه حالت پویای مکان یابی و روش چند دوره ای (روش نوین استفاده شده در این تحقیق) است. با استفاده از داده های مربوط به استان کردستان به عنوان محل مورد مطالعه انتخاب شده، در ابتدا میانگین داده های یکساله در حالت یک دوره ای جمع آوری و یه عنوان یک دوره یکساله کارایی هر مکان بر اساس روش مذکور محاسبه می گردد. دو مرز به عنوان حد بیشینه و حد کمینه با تغییر تابع هدف برای هر مکان محاسبه می شود. هدف از روش دو مرزی حذف مکانهای با پایینترین کارایی در هر دو مرز تعریف شده است. در مرحله دوم ساختار پویا در نظر گرفته شده و دوره یکساله در مرحله اول به دوازه دوره یک ماهه تقسیم می گردد. با محاسبه هر دو مرز بیشینه و کمینه برای این ساختار پویا رده بندی دیگری برای مکانهای منتخب صورت می پذیرد.با مقایسه هر دو رده بندی محاسبه شده می توان بهترین مکان برای نصب نیروگاه هیبریدی خورشیدی –پیل سوختی را انتخاب نمود.این روش علاوه بر حذف ضعف های سایر روش های تصمیم گیری کارایی هر مکان را در هر دوره محاسبه نموده و دیدگاه واقعی نسبت به مکان منتخب نمایش می دهد.

یکی از مهم ترین و بحث برانگیزترین مسائل هر جامعه، مسئله تامین غذا بوده که دارای اهمیت فراوانی است. بدون شک غلات بیشترین سهم را در سبد غذایی جوامع بشری دارد. در هرم غذایی روزانه، غلات به عنوان غذای اساسی شناخته می شود و در این میان گندم، به دلیل ماهیتش که می تواند به نان تبدیل شود، از اهمیت بسیاری برخوردار است. طراحی شبکه زنجیره تامین غلات بسیار حائز اهمیت بوده و اتخاذ تصمیمات درست مکان یابی، حمل ونقل و موجودی می تواند نقش بسزایی در سیستم تضمین کیفیت و امنیت غذایی، کاهش زمان و هزینه های مختلف و هم چنین حداکثر بهره برداری از تسهیلات را داشته باشد. اتخاذ تصمیمات درست مرتبط با طراحی زنجیره تامین فرآورده های گندم (آرد و سبوس)، در بهینه سازی شبکه زنجیره تامین بسیار موثر است. در این پایان نامه به طراحی شبکه زنجیره تامین گندم که شامل تصمیماتی نظیر مکان یابی سیلوها، توزیع گندم و محصولات آن و تامین تقاضای مراکز متقاضی است پرداخته می شود. هدف از مدل ارائه شده تعیین میزان واردات، صادرات، توزیع گندم و تولید محصولات آن است. این مدل با درنظرگرفتن ترکیبی از انواع گندم در تولید محصولات مختلف و یک مد حمل و نقل ارائه شده است. در این مسئله طراحی زنجیره تامین در دوره ها و زیردوره های مختلف انجام می شود که هدف آن کمینه کردن هزینه ها با توجه به سود حاصل از فروش گندم و محصولات آن است. هم چنین برای ارزیابی مدل یک مثال عددی حل شده و شبکه زنجیره تامین گندم در سطح استان کرمانشاه به عنوان مطالعه موردی بررسی شده است. برای بررسی و تحلیل نتایج، از نرم افزار GAMS با حل کننده CPLEX استفاده شده است. در این مطالعه، داده های مربوط به تولید و تقاضا در 5 سال متوالی مورد بررسی قرارگرفته است. در نهایت به تجزیه و تحلیل حساسیت مدل، با تغییر موثرترین پارامترهای آن و تاثیری که می توانند بر عملکرد زنجیره تامین داشته باشند، پرداخته شده است.

امروزه شبکه های عرضه یا خدماتی اغلب در برابر آسیب هایی که از جانب انسان (عمدی یا تصادفی) و یا طبیعت به آن ها وارد می شوند، حساس و آسیب پذیر هستند. با توجه به نوع و شدت آسیب ممکن است یک تسهیل در شبکه به صورت کامل از بین رفته و یا قسمتی از آن تخریب شود، ازاین رو شناسایی زیرساخت های حیاتی یک سیستم عرضه و یا خدمات و محافظت از آن ها یک امر مهم و حیاتی است. به منظور حفاظت از زیرساخت های حیاتی یک شبکه می توان از مسئله مکان یابی در شرایط بحران استفاده کرد. به کمک مدل های مکان یابی در شرایط بحران، ابتدا اجزای آسیب پذیر سیستم شناسایی و سپس برنامه حفاظت از آن ها ارائه می گردد. امروزه اکثر حملاتی که به سیستم های عرضه و خدمات وارد میشود، توسط گروهی از مهاجم ها است که هرکدام از آن ها به دنبال ایجاد بیشترین آسیب بر روی سیستم هستند. یک فرض معمول در مقالات این حوزه این است که تمام مهاجم ها یکسان بوده و هیچ گونه تعامل و همکاری با یکدیگر برای آسیب به تسهیلات ندارند. درصورتی که در واقعیت همکاری میان مهاجم های ناهمگون، یک روش معمول حمله در شبکه ممانعتی است. همکاری مهاجم های ناهمگون باعث شناسایی بهتر و عملی تر آسیب پذیری سیستم می گردد. از طرف دیگر در سیستم های عرضه یا خدمات، آسیب به تسهیلات منجر به از دست رفتن قسمتی از تقاضا شده و افزایش هزینه های سیستم را در پی دارد. بنابراین می توان با استفاده از سیستم های دفاعی حداقل میزان خدمت رسانی موردنظر سیستم به مشتریان را برآورده کرد. در این پژوهش با استفاده از یک مدل دوسطحی غیرخطی عدد صحیح، به بررسی مسائل ممانعتی باوجود سیستم های دفاعی مختلف و مهاجم های ناهمگون پرداخته شده است. با توجه به این که مسئله دوسطحی ارائه شده NP-hard بوده و الگوریتم حل دقیق توانایی حل مسئله های ابعاد متوسط و بزرگ را در زمان مناسب ندارد، بنابراین برای حل مدل در ابعاد متوسط و بزرگ از الگوریتم فراابتکاری شبیه سازی حرارتی استفاده شده است. درنهایت نتایج حاصل از حل مسئله های مختلف و مقایسه آن ها در دو حالت همکاری و عدم همکاری مهاجم ها، نشان داد که در صورت وجود سیستم های دفاعی مختلف، همکاری مهاجم ها، آسیب بیشتری به سیستم را در پی دارد. همچنین نتایج نشان داد که الگوریتم شبیه سازی حرارتی ارائه شده از عملکرد مناسبی برای حل مسئله های مختلف برخوردار است.

در این پژوهش، مسئله مکان یابی تسهیلات با در نظرگیری طراحی شبکه در حالت پویا، مـورد مطالعـه و بررسـی قـرارگرفته است. در این مسئله برخلاف غالب مسائل مطرح در حوزه مکان یابی تسهیلات که فرض می نماینـد تسـهیلات بـر روی سطح یا شبکه ای از قبل داده شده، قرار دارند، طراحی شبکه نیز انجام می گیرد. بررسی ادبیات موضوع در این حـوزه نیز نشان داد، مطالعات زیادی در ارتباط با مسائل مکان یابی پویا به انجام رسیده است. با این حـال، تحقیقـات مـذکور بـا فرض شناخته بودن توپولوژی شبکه صورت گرفته است. در این پژوهش، مسئله پویـای مکـان یـابی تسـهیلات و طراحـی شبکه تحت مفروضات محدودیت بودجه متفاوت بررسی شده است. همچنین، جهـت حـل مـدل پیشـنهادی، روش حل های ابتکاری بر مبنای گردسازی ارائه شده است. پیچیدگی بسیار بالای مسئله ی تحت مطالعه در این رسـاله به واسطه NP-hard بودن آن بهره گیری از این دسته از روش ها را اجتناب ناپذیر نموده است. در راستای مطالعه ی کارایی راه حل های ارائه شده مسائل نمونه زیادی مورد استفاده قـرار گرفتـه است. نخست کلیه مدل ها توسط نرم افـزار CPLEX حـل شـده و درصـورت عـدم جوابگـویی در حـل مسـائل بـزرگ، پیاده سازی الگوریتم ها انجام شده و نتایج به دست آمده با همـدیگر مقایسـه شـده انـد. ایـن نتـایج نشـان مـی دهـد کـه الگوریتم های ارائه شده بسیار کارا هستند. همچنین مقدار تابع هدف مدل ها با در نظر گرفتن مفروضات مختلف با یکدیگر مقایسه شده اند.

مساله ی یکپارچه ی مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه یک مسئله ترکیبی است که تصمیمات مختلفی نظیر مکان یابی، تخصیص، باز کردن خطوط و مسیریابی در آن به صورت هم زمان اتخاذ می شود و کاربردهای زیادی در مسائل دنیای واقعی دارد. در اکثر مدل های ارائه شده در پژوهش های مرتبط با مقاله ی مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه، ظرفیت تسهیلات و ظرفیت خطوط شبکه نامحدود در نظرگرفته شده است و یا فقط فرض محدودیت ظرفیت برای تسهیلات یا خطوط شبکه لحاظ شده است؛ در حالی که در مسایل دنیای واقعی هم تسهیلات و هم خطوط شبکه دارای محدودیت ظرفیت خدمت-رسانی هستند. در این پژوهش ابتدا مدلی برای مسئله مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه با در نظر گرفتن محدودیت ظرفیت تسهیلات و خطوط شبکه ارائه شده است. سپس در ادامه یک الگوریتم حل ابتکاری و یک الگوریتم حل ترکیبی برای حالت تک تخصیصی و هم چنین یک الگوریتم حل ترکیبی برای حالت چند تخصیصی پیشنهاد شده است. هم چنین نتایج عملکرد هر سه الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با حل کننده CPLEX برای مسایلی تا 200 نقطه مورد بررسی قرار گرفته است که حاکی از کارایی الگوریتم های پیشنهادی است.

جمع آوری زباله شهری یکی از فعالیت های بزرگ شهری است که شامل هزینه های کلان و مشکلات عملیاتی بسیاری است؛ انجام عملیات جمع آوری و دفع به دلیل وجود هزینه های سرمایه گذاری (ناوگان وسایل نقلیه) و هزینه های عملیاتی بالا (سوخت، نگهداری و تعمیرات و غیره) بسیار هزینه بر است و ایجاد بهبودهای کوچک در این حوزه باعث صرفه جویی های بزرگی در مصارف شهرداری ها می گردد. جمع آوری کالاهای مستعمل خانگی یک عمل بسیار مرتبط در سیستم لجستیک معکوس است و چگونگی جمع آوری کالاهای خانگی مستعمل به طریق موثر، موضوعی است که نیازمند مطالعه و بررسی دارد تا در صورت امکان نسبت به بهبود آن اقدام شود. در این پژوهش به مطالعه مساله جمع آوری کالاهای مستعمل خانگی با استفاده از ناوگان ناهمگن در پنجره های تاریخی پرداخته می شود. بدین منظور مساله مورد بررسی با استفاده از مساله مسیریابی روی کمان فرموله شده و یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط برای آن ارائه شده است. همچنین، ازآنجایی که مساله مذکور جزو مسائل NP-hard محسوب می شود، از الگوریتم فراابتکاری جستجوی همسایگی متغیر برای حل مدل در ابعاد متوسط و بزرگ استفاده شده است. سپس نتایج محاسباتی حاصل از حل مدل با استفاده از حل کننده سیپلکس و الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر ارائه می گردد.

امروزه حمل ونقل مواد خطرناک برای زندگی روزمره بشر و صنعت کشورها ضروری است. این مواد به دلیل خاصیت شیمیایی خود باعث آتش سوزی، انفجار، آلودگی های زیست محیطی، تلفات انسانی و خرابی زیرساخت ها می شود. باوجود تدابیر ویژه و استانداردهای متعدد بین المللی، حمل ونقل این مواد می تواند خطر عمده ای را به محیط تحمیل کند و تصادفات مربوط به این مواد می تواند خسارت سنگینی را در پی داشته باشد. یکی از چالش های مهم درزمینه حمل ونقل مواد خطرناک، انتخاب شبکه، مسیر مناسب و ارزیابی ریسک این مواد در هر نقطه از شبکه است. در دو دهه اخیر، فشارهای ناشی از آگاهی های اجتماعی باعث توجه دولت ها به ریسک های ناشی از انتقال مواد خطرناک شده است. درنتیجه دولت ها درصدد کاهش اثرات و تلفات این نوع مواد هستند. از طرف دیگر، هزینه حمل ونقل کالا جزئی از هزینه های محصول است و شرکت های حمل کننده کالا اغلب به دنبال کاهش این هزینه ها هستند؛ درنتیجه، باید در حمل ونقل این مواد به دو مقوله ریسک و هزینه توجه کرد. در این پژوهش به بررسی و مطالعه مساله طراحی شبکه مواد خطرناک می پردازیم که در آن تصمیم گیری در مورد باز و بسته بودن کمان ها، مکان یابی پایانه های انتقال و مسیریابی کالاها با در نظر گرفتن دو تصمیم گیرنده دولت و متصدیان حمل ونقل انجام خواهد شد. دولت باهدف تعادل ریسک در مورد باز و بسته بودن کمان های شبکه و پایانه های انتقال تصمیم می گیرد و شرکت حمل ونقل با توجه به شبکه معرفی شده توسط دولت، مسیریابی کالاها را باهدف کمینه ساز ی مجموع هزینه های حمل ونقل کالاها انجام می دهد. بدین منظور یک مدل برنامه ریزی دوسطحی ارائه خواهد شد که با اعمال شرایط KKT، درنهایت مدل به یک مدل تک سطحی عدد صحیح مختلط تبدیل می شود. همچنین به دلیل ناکارآمد بودن حل کننده ی سیپلکس در حل مسائل نمونه در شبکه هایی با ابعاد بزرگ، یک الگوریتم ابتکاری برای مساله توسعه داده شده و عملکرد الگوریتم پیشنهادی بر روی داده های نمونه در ابعاد مختلف با حل کننده Cplex مورد ارزیابی قرار می گیرد. نهایتاً پیاده سازی مدل پیشنهادی جهت طراحی شبکه ی مواد خطرناک در شبکه جاده ای-ریلی حمل ونقل کشور ایران انجام می شود.

حمل ونقل مواد خطرناک یکی از مباحث مهمی است که در دنیای امروزی مورد مطالعه قرار میگیرد. سوانح مواد خطرناک در زمان حمل، باعث زیانهای فاجعه باری برای انسانها و محیط پیرامون در سراسر دنیا شده است. به دلیل حوادث و نتایج ناگواری که از حمل ونقل مواد خطرناک به جا می ماند، همواره محققان در پی راهی برای کاهش خطرات ناشی از آن هستند. در پژوهش حاضر به مطالعه ی مساله ی حمل ونقل مواد خطرناک با سیاست بستن جاده با در نظر گرفتن تغییر زمانی پارامترها پرداخته می شود. در این دسته از مسائل، مبحث هزینه و زمان برای حاملان حمل ونقل از اهمیت ویژه ای برخوردار است، و تمایل به انتخاب مسیری با کمترین هزینه و زمان ممکن را دارند. مقامات دولتی معموالً به دنبال کمینه نمودن مجموع ریسک مسیرها هستند. عالوه بر آن توزیع متوازن و عادلانه ریسک در سرتاسر شبکه جاده ای تمرکز دارند. به همین دلیل مسائل مطرح شده در این زمینه غالباً دارای اهداف دوگانه یا بیشتر هستند. در این پژوهش یک مدل برنامه ریزی ریاضی مبنی بر کمینه سازی مجموع حداکثر ریسک یالها و توزیع یکنواخت ریسک در سراسر شبکه حمل ونقل با سیاست بستن جاده مورد بررسی قرار می گیرد و همچنین الگوریتم فراابتکاری گرگ خاکستری برای حل مسائل در ابعاد بزرگتر ارائه می شود و با توجه ارزیابی نتایج محاسباتی، صحت عملکرد الگوریتم و مدل مورد نظر سنجیده می شود.

در چرخه اقتصاد یک کشور، حمل ونقل عاملی است که تمامی ارکان اقتصادی از ابتدای امر تولید تا رساندن کالا به بازارهای مصرف نهائی را تحت تاثیر قرار می دهد. اگر حمل ونقل را در ابعاد و تعاریف کلان آن در نظر بگیریم هیچ فعلی در اقتصاد جامعه بدون استفاده از این صنعت انجام نمی پذیرد. به همین دلیل داشتن یک صنعت حمل ونقل فعال و کارا شاید بیشترین تاثیر را در افزایش یا کاهش بهره وری نسبت به دیگر عوامل تولید و مصرف داشته باشد. درنتیجه در محیط رقابتی امروز، مسائل حوزه حمل ونقل بسیار موردتوجه قرار دارد و اخیراً مساله ی مسیریابی وسیله نقلیه به دلیل اثرات مخرب حمل ونقل بر زیست محیط وارد حوزه لجستیک سبز شده است. در این تحقیق، مساله دو هدفه مسیریابی ناوگان وسایل نقلیه ناهمگن همراه با پنجره های زمانی و ملاحظات زیست محیطی مطرح می شود. این مدل نه تنها هزینه های وارد آمده برای حمل ونقل وسایل نقلیه و هزینه های نقض پنجره های زمانی موردنظر مشتری را کمینه می کند بلکه سعی دارد تا میزان آلودگی های زیست محیطی که موجب اختلال در زمین و سلامت انسان هستند را به حداقل برساند. مدل های ریاضی بیان شده در این حوزه تنها قصد در کاهش یک هدف به صورت جداگانه دارد و جای خالی مدل های چندهدفه در ادبیات موضوع به شدت دیده می شود. مدل خطی ارائه شده در این تحقیق، در ابعاد کوچک از طریق رویکرد اپسیلون محدودیت حل شده است و جواب ها مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته اند. به دلیل NP-hard بودن مساله یک الگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی نامغلوب برای حل مدل در ابعاد بزرگ پیشنهاد شده است. نتایج محاسباتی برای مقایسات صورت گرفته، نمایانگر کارایی الگوریتم برای مساله موردنظر است.

مسئله مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه یکی از مسائل ترکیبی مهم که از دو مسئله مطرح در حوزه ی تحقیق در عملیات تشکیل شده است و کاربردهای زیادی در مسائل دنیای واقعی دارد. مسائل مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه سلسله مراتبی نوعی از مسائل مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه است که در آن، علاوه بر همزمان در نظر گرفتن مبحث مکان یابی تسهیلات و طراحی شبکه، مبحث سلسله مراتبی نیز در نظر گرفته شده است به نحویکه هر دو بخش مسئله دارای چند سطح است و هر سطح از تسهیلات در مسئله مکان یابی خدمات مخصوص به خود را ارائه می دهند؛ همچنین خطوط شبکه نیز دارای دسته بندی براساس کیفیت زیرساخت و خدمت قابل ارائه از لحاظ سرعت، امنیت و غیره است. دغدغه متولیان برنامه ریزی شهری در دسترسی متوازن و عادلانه مردم و مراکز جمعیتی به تسهیلاتی عمومی که ماهیت سلسه مراتبی دارند نظیر آموزش، خدمات درمانی، امنیت جمعی و مواردی از این قبیل، منجر به مطالعه و بررسی مسئله پیش رو در این تحقیق شد. با توجه به اینکه باید عموم مردم به راحتی بتوانند به این خدمات دسترسی داشته باشند و بارها مشاهده شده است که استفاده از خدمات به دلیل زمان یا فاصله سفر کاهش می یابد، بنابراین در نظر گرفتن بحث برقراری عدالت اجتماعی در این تحقیق ضروری است. برای این مساله، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح ارائه گردیده است. به دلیل NP-hard بودن مساله یک الگوریتم مبتنی برجستجوی همسایگی متغیر برای حل مساله در ابعاد بزرگ پیشنهاد گردیده است. نتایج محاسباتی و مقایسات انجام شده، بیانگر کارایی الگوریتم ارائه شده است.

امروزه یکی از مشکلات حوزه ی سلامت در اغلب کشورها خدمت رسانی مطلوب و به موقع به افراد حادثه دیده جامعه ناشی از بیماری ها و حوادث غیرمترقبه به ویژه تصادف‎های فاجعه بار است. در کشورهای مختلف جهان برای کاستن از عوارض و مرگ و میر ناشی از این بیماری‎ها و حوادث اورژانسی، سیستمی موفق و کارآمد با نام خدمات فوریت های پزشکی طراحی شده است که وظیفه این سیستم ارائه خدمات درمانی بر بالین بیمار و در صورت نیاز انتقال آن به مراکز درمانی است. متاسفانه در برخی موارد اورژانسی به دلیل مشکلاتی همانند شرایط جغرافیایی حاکم و یا حجم زیاد جمعیت و وسائل نقلیه در شهرهای بزرگ و شلوغ، اعزام آمبولانس و یا حضور به موقع اورژانس تبدیل به یکی از معضلات در ارائه خدمات به بیماران و افراد آسیب دیده شده است. با وجود چنین معضلاتی یکی از اقدامات لازم و ضروری در این زمینه ایجاد و راه‎اندازی اورژانس یا امداد هوایی است که فارغ از ترافیک جاده‎ای و شلوغی جمعیت و در مواردی که منطقه وقوع حادثه فاقد مسیر ارتباطی لازم برای اعزام آمبولانس است، می‎تواند در اسرع‎ زمان بر بالین بیمار حضور یابد. برای دست‎یابی به این هدف، مکان‎یابی این تسهیلات بسیار مهم بوده و مکان تسهیلات مهم‎ترین عامل در جهت موفقیت ارائه خدمت‎دهی به‎موقع تسهیلات اورژانسی است. در این پژوهش به مطالعه ی مساله مکان‎یابی جایگاه های خدمات درمانی اورژانسی زمینی (جایگاه آمبولانس) و هوایی (جایگاه بالگرد) و نقاط انتقال به صورت هم زمان، تحت شرایطی که مقدار تقاضا با گذشت زمان تغییر می کند، پرداخته می شود. برای در نظرگیری پویایی تقاضا افق برنامه ریزی به دوره های زمانی کوچکتر تقسیم شده است که هم زمان با تغییر دوره ها و در نتیجه تغییرات تقاضا، در صورت نیاز، آمبولانس های موجود بین جایگاه های احداث شده جابه جا می شوند. بنابراین در این تحقیق، یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح غیرخطی چند دوره ای ارائه می شود. از آنجا که این مساله از نوع مسائل NP-hard است برای حل آن در ابعاد بزرگ از یک الگوریتم ابتکاری که مبتنی بر روش حریصانه است، استفاده شده است. نتایج محاسباتی و مقایسات انجام شده، بیانگر کارایی الگوریتم ارائه شده است.

مساله مکان یابی- مسیر یابی، به عنوان یکی از مهم ترین مسائل در مدیریت لجستیک، نتیجه یکپارچه سازی تصمیمات مکان-یابی (تصمیمات در سطح استراتژیک) و حمل و نقل (تصمیمات در سطوح تاکتیکی و عملیاتی) در زنجیره تامین می باشد. این مساله در واقع شاخه نسبتاً جدیدی از مدل های مکان یابی تسهیلات (کارخانجات و انبارها) محسوب می شود که جنبه های مسیریابی وسایل نقلیه را نیز در تصمیمات در نظر می گیرد. به طور کلی مساله مکان یابی- مسیریابی به صورت استقرار یک یا چند تسهیل جدید در مکان های کاندید و یا در فضای پیوسته و انتخاب مسیرهای تحویل کالا یا مواد خام از آن ها به مشتریان (مصرف کنندگان) و یا تامین کنندگان تعریف می شود. محققان سعی نموده اند با در نظر گرفتن شرایط و محدودیت های موجود در کاربردهای واقعی، مدل ها و روش های حل متنوعی را برای این دسته از مساله توسعه دهند. در تحقیق پیش رو یک مساله مکان یابی-مسیریابی تحت شرایط عدم قطعیت ارائه شده است. برای نزدیک شدن به شرایط دنیای واقعی، زمان های سفر وسیله حمل، هزینه استفاده از وسیله حمل و تقاضای مشتریان بعنوان منبع عدم قطعیت به صورت سناریویی در نظر گرفته شده اند. برای برخورد با عدم قطعیت، رویکرد ترکیبی احتمالی p-استوار استفاده شده است که برای اولین بار در مساله مکان یابی-مسیریابی استفاده می گردد. مدل ریاضی ارائه شده توسط یک مثال عددی و نرم افزار GAMS تحلیل حساسیت گردید. همچنین برای حل مساله در ابعاد متوسط و بزرگ، یک الگوریتم فراابتکاری مبتنی بر جستجوی همسایگی متغیر توسعه داده شد و برای بررسی عملکرد الگوریتم از مثال های عددی موجود در ادبیات مساله مکان یابی-مسیریابی استفاده گردید. نتایج نشان از عملکرد مناسب و کارایی الگوریتم پیشنهادی دارد.

مسائل مکانیابی- مسیریابی نوعی از مسائل ترکیبی هستند که در دهه های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. این مسائل، ترکیبی از دو عدد از مهم ترین مسائلی هستند که مـدیران در هر زنجیره ی تامینی با آن مواجه اند. مساله ی مکان یابی-مسیریابی دوسطحی نوعی از این مسائل است که در آن، شبکه ی حمل ونقل از دو سطح تشکیل شده است و هر سطح ناوگان حمل ونقل مخصوص به خود را دارد. هر دو سطح دارای مسیرهایی به شکل تور هستند که معمولاً از آن ها با عناوین تور اولیه (سطح1) و تور ثانویه (سطح 2) یاد می شود. در تحقیق حاضر، تورهای اولیه بین تعدادی تولید کننده و یک مرکز توزیع و تورهای ثانویه بین همان مرکز توزیع و تعدادی مشتری قرار دارند. هدف تحقیق، مکان یابی این مرکز توزیع از میان چند مکان کاندید و تعیین مسیرهای وسایل نقلیه است. همچنین، در اکثر مسائل مسیریابی با ظرفیت محدود، محدودیت های در نظر گرفته شده برای ظرفیت وسیله ی نقلیه بسیار ساده هستند و در بسیاری از موارد، در دنیای واقعی کاربردی ندارند؛ مخصوصاً زمانی که ابعاد کالاهایی که قرار است حمل شوند بزرگ باشد. بنابراین، استفاده از محدودیت هایی که به دنیـای واقعی نزدیک تر باشند، می تواند کارگشا باشد؛ بدین منظور از محدودیت های بارگیری دوبعدی که به دنیای واقعی نزدیک ترند، استفاده شده است. برای این مساله، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح ارائه گردیده است. برای حل مدل از یک روش مبتنی بر آزادسازی محدودیت ها استفاده شده است که به صورت مکرر برای کنترل شدنی بودن مسیرها از یک الگوریتم شاخه و کران استفاده می کند. به دلیل NP-hard بودن مساله یک الگوریتم ترکیبی مبتنی بر جستجوی ممنوعه برای حل مساله در ابعاد بزرگ پیشنهاد گردیده است. این الگوریتم برای کنترل شدنی بودن مسیرها از یـک الگوریتم ابتکاری الهام گرفته شده از مسائل بسته بندی ظرف، استفاده می کند. نتایج محاسباتی و مقایسات انجام شده، بیانگر کارایی الگوریتم ارائه شده است.

امروزه با افزایش جمعیت و درنتیجه افزایش استفاده از مواد خطرناک در زندگی روزمره، لجستیک مواد خطرناک نقش مهمی در کاهش هزینهها و خطرات بالقوه برای محیط زیست و جانداران بازی می کند. در حمل ونقل چندوجهی، مکان یابی پایانه های انتقال کالای خطرناک بین وجوه حمل ونقل و مسیریابی این مواد توسط شیوه های حمل ونقل، نقش کلیدی در برنامه ریزی حمل و نقل محموله های خطرناک داشته و عدم تصمیم گیری درست ممکن است هزینه ها و ریسک زیادی را به جامعه تحمیل نماید. از طرفی، بروز اختلال در پایانه های انتقال و از دسترس خارج شدن آن ها به دلایل مختلف می تواند تاثیر منفی روی عملکرد زنجیره بر جای گذاشته و ممکن است عواقب شدیدی به بار بیاورد. در این پژوهش، مسئله ی مکان یابی-مسیریابی در یک شبکه حمل ونقل چندوجهی متشکل از جاده و راه آهن مورد بررسی قرار می گیرد که درآن احتمال خرابی در تسهیلات موجود در پایانه های انتقال که به منظور جابه جایی کالا بین مُدهای حمل ونقل استفاده می شود، وجود دارد. بنابراین، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط به منظور یافتن مکان پایانه های انتقال و مسیرهای بهینه باتوجه به کمینه کردن مجموع هزینه و ریسک ارائه شده است. سپس به منظور اعتبارسنجی، مدل توسط حل کننده ی CPLEX حل و تحلیل می شود. در ادامه با توجه به پیچیدگی مسئله مورد مطالعه، الگوریتمهای درستنمایی ماکسیمم، تقریب میانگین نمونه و ترکیبی از این دو الگوریتم به منظور حل مسائل با ابعاد بزرگ توسعه داده شده است. نهایتاً نتایج این الگوریتم ها در حل مسائل مختلف تجزیه و تحلیل شده و عملکرد آنها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

حمل ونقل مواد خطرناک یکی از مباحث بسیار مهم و موثر در برنامه ریزی حمل ونقل بار بوده که در برگیرنده مخاطرات متعدد برای محیط های فیزیکی و اجتماعی است؛ به طوری که این مخاطرات به یکی از نگرانی های عمده برنامه ریزان حمل ونقل تبدیل شده است و هرگونه اقدام و ملاحظاتی که بتواند این مخاطرات را کاهش دهد حائز اهمیت است. در این تحقیق به مطالعه ی مساله ی مکان یابی و مسیریابی مواد خطرناک توسط حمل ونقل چندوجهی متشکل از ریل و جاده پرداخته می شود. در این دسته از مسائل، علاوه برمبحث هزینه که توسط حاملان حمل ونقل حائز اهمیت است، تمرکز متولیان و مقامات دولتی معمولاً به توزیع متوازن و عادلانه ریسک معطوف بوده است. از این رو، مسائل مطرح شده در این حوزه از حمل ونقل دارای اهداف چندگانه و غالباً متناقض از جنس هزینه و ریسک هستند. بنابراین در این پژوهش، یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط سه هدفه مبتنی بر کمینه سازی هزینه ها، کمینه سازی بیشینه ریسک یال ها و کمینه سازی بیشینه ریسک پایانه های انتقال جهت یافتن همزمان مکان بهینه ی پایانه های انتقال و مسیرهای بهینه ی جابه جایی مواد خطرناک ارائه می شود. حل مدل از طریق رویکرد اپسیلون محدودیت بهبود یافته انجام می شود. از آنجایی که مساله مطرح شده دارای تعداد بسیار زیادی بهینه پارتویی است، انتخاب بهترین جواب از میان این مجموعه جواب برای تصمیم گیرنده مشکل است؛ لذا، مجموعه ای از شاخص های عملکردی که توزیع متوازن ریسک داخل شبکه را محاسبه می نمایند، برای انتخاب جواب مناسب تر ارائه می شود. تجزیه و تحلیل هایی صورت گرفته بر روی مسائل نمونه با ابعاد مختلف، نشان از برتری مدل ارائه شده نسبت به مدل های مرسوم در توزیع متوازن و عادلانه ریسک در شبکه های حمل ونقل دوجهی ریل و جاده دارد.

تقاضا کالا در نیم قرن گذشته به شدت افزایش یافته است. لذا امروزه یک جز اساسی از رونق اقتصاد ملی، یک سیستم حمل ونقل بار مقرون به صرفه است و این شامل استفاده از حمل ونقل چندوجهی است. به دلیل مسائل مربوط به انرژی و محیط زیست، علاقه مندی زیادی برای استفاده از حمل ونقل چندوجهی ریل-جاده در میان برنامه ریزان حمل ونقل در صنایع و دولت ها وجود دارد. بااین حال، مسئله برنامه ریزی در این حالت پیچیده است؛ بنابراین نیاز به ابزارهای علمی و عملی برای طراحی سیستم های کارآمد و موثر برای حمل ونقل چندوجهی ریل-جاده و محاسبه خروجی آن در سهم بازار احساس می شود. در تحقیق حاضر، باهدف بررسی همکاری میان حاملان ریل و جاده در قالب تئوری بازی های همکارانه، یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط در قالب مدل متمرکز ارائه شده است. در این مدل علاوه بر مسئله مسیریابی کالاها در شبکه مفروض، مسئله بلاکینگ با فرض وجود سرویس های ریلی نیز فرمول بندی شده است. یک مکانیزم برای مدیریت روابط متقابل حاملان از طریق تخصیص صرفه جویی های حاصل از ائتلاف پیشنهاد شده است، به طوری که تصمیم همکارانه و مشارکت هر عضو منجر به بهینگی وضعیت ائتلاف شود. در این راستا از نظریه بازی های همکارانه برای تخصیص هزینه به هر حامل استفاده شده و با استفاده از ایده های برنامه ریزی آرمانی، یک مدل ریاضی برای تعیین چگونگی اجرای این تخصیص تعمیم داده شده است. قضایا و روابطی ثابت شده است که نشان می دهد جواب های بهینه متغیرهای مسیریابی در مدل متمرکز، بخشی از جواب بهینه مدل آرمانی است. بر این اساس مدل آرمانی غیر خطی عدد صحیح به یک مدل خطی تبدیل شده و در زمان قابل قبول حل می شود. در ادامه به منظور اعتبارسنجی مدل پیشنهادی، چندین مسئله تولیدشده و با استفاده از نرم افزار بهینه ساز GAMS حل شده اند. تحلیل حساسیت پارامترهای هزینه نشان می دهد با افزایش هزینه حمل هر واحد در جاده (و معادل آن کاهش هزینه در ریل) صرفه جویی هزینه و به دنبال آن میل به همکاری افزایش می یابد.