برنامه ریزی حمل و نقل

برنامه ریزی حمل و نقل:

به طور کلی مسائل حمل و نقل را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

_ حمل و نقل درونی (حمل و نقل داخل سازمان مثل جابجایی مواد اولیه یا در حال تولید در داخل سازمان).

_ حمل و نقل بیرونی (حمل و نقل خارج از سازمان مثل ارسال کالا یا خدمات از سازمان به مشتری).

از نظر فلسفی این دو دسته با هم تفاوت زیادی ندارند. در هر دوی آنها مسأله این است که یکی از هزینه‌های مهم هر کسب و کاری مربوط می‌شود به هزینه‌های حمل و نقل که هدف کاهش آن است. البته فقط بحث هزینه نیست که اگر اینطور بود شاید به عنوان یک تکنیک کاهش هزینه از آن یاد می‌شد، بلکه افزایش سرعت زمان حمل و نقل‌ها، دسترسی سریع به مواد یا خدمات مورد نیاز و برخی مزایای دیگر هم هدف این دانش می‌تواند باشد.

در نظر بگیرید که در یک خط تولید قرار است یک سری مواد اولیه بین انبار و چند دستگاه هر روز حمل شود. توالی مورد نیاز حمل این مواد با هم فرق دارد. یعنی نوع کار به نحوی است که ماده اول در ابتدا باید پیش دستگاه 1 بعد 3 و بعد 2 برود. اما ماده دوم اول باید در دستگاه 2 بعد 1 و بعد 3 برود. مکانی که انبار در آن قرار دارد مشخص است و مکان هر دستگاه هم همینطور. هدف این است که پیدا کنیم مسیر حرکت هر ماده اولیه چظوری باشد تا هم در زمان مورد نیاز به دستگاه‌ها برسد و هم کوتاه‌ترین مسیر را طی کند تا هزینه کمتری را برای ماشین آلات حمل و نقل مثل لیفتراک بپردازیم. 

آیتم های زیادی وجود دارد که این مساله را می‌تواند پیچیده کند :

_ تعداد دستگاه‌ها و مواد اولیه محتلف باشد یا نباشد

_ فرایند تولید در زمان‌های مختلف متفاوت باشد یا نباشد

_ حجم یا تعداد مواد اولیه مورد نیاز برای هر دستگاه متفاوت باشد یا نباشد

_ مسیرها مشخص باشند یا نباشند (یعنی راهروهای مشخصی برای حرکت وجود داشته باشه یا اینکه از هر جایی بتوانیم حرکت کنیم)

_ هدف چیه؟ فقط کاهش مسیر کل حرکت یا کاهش میزان تاخیرات در رسیدن مواد اولیه به دستگاه‌ها هم هست و یا اهداف دیگری هم داریم و اگر چند هدف داریم اهمیت هرکدام چقدر است؟

_ چه محدودیت هایی داریم؟ محدودیت‌های زمانی، هزینه‌ای، تعدادی، امنیتی و ...

بنابراین در خصوص مسائل حمل و نقل اولین کار این است که بفهمیم مشخصات مساله دقیقا چیست و متعلق به چه گروه از این مسائل است که پس از آن روش حل مناسب با آن دسته مسائل را انتخاب می‌کنیم.

برخی دیگر از مثال هایی که می توان از کاربردهای حمل و نقل در سازمان ها بنا بر دسته بندی فوق ارائه کرد، عبارتند از :

داخلی:

_ بهینه‌سازی حمل و نقل مواد اولیه در کارخانه

_ بهینه‌سازی حمل و نقل مواد حین ساخت در کارخانه

خارجی یا بیرونی:

_ توزیع بهینه تولیدات کشاورزی یا صنعتی بین محل تولید و فروش

_ بهینه‌سازی حرکت قطارها، هواپیماها و اتوبوس‌ها

_ توزیع پول از خزانه به شعب بانک‌ها

_ بهینه‌سازی زنجیره پست محموله‌ها

      مساله برنامه ریزی و مسیریابی وسایط نقلیه VRP(Vehicle Routing Problem)

 مساله VRP دارای نقش بسیار مهمی‌در لجستیک و توزیع کالاست. این مساله درصدد است تا با بکارگیری مدل‌های ریاضی و بهینه‌سازی و الگوریتم‌های هوش مصنوعی، مسایلی که در دنیای رقابتی میان توزیع کنندگان وجود دارد نظیر طول مسیر و مسافت طی‌شده، زمان کل سفر، تعداد وسایط نقلیه و گنجایش آنها، جریمه‌های دیرکرد و در نهایت تابع هزینه حمل و نقل کل را کمینه و رضایت مشتریان را حداکثر نماید. از نظر اقتصاد دانان یک مدل مسیریابی را می‌توان رقابتی نامید، اگر شامل شرایطی شود که در آن تسهیلاتی قبلا مستقر شده‌اند یا در آینده مستقر خواهند شد و همچنین مسیری که وسایط نقلیه برای رسیدن به مصرف کننده طی می‌کنند باید طوری طراحی شود که با کمترین هزینه حمل و نقل برای بدست آوردن بیشترین سهم بازار با یکدیگر رقابت کنند.

     به طور کلی در مسایل VRP، با مجموعه ای از مشتریان روبرو هستیم که هر کدام دارای تقاضای مشخصی هستند، تعدادی وسیله نقلیه با ظرفیت‌های محدود از یک یا چند انبار مرکزی تقاضای مشتریان را دریافت کرده و به سمت مشتریان روانه می‌شوند و پس از خدمت‌دهی به یک یا چند مشتری تعیین شده بر روی مسیر به نقطه مبداء بر می‌گردند. هدف این سیستم، یافتن کوتاهترین مسیر حرکت ماشین آلات برای خدمت دهی به مشتریان می‌باشد به گونه ای که کل مسافت طی شده توسط ماشین‌ها، تعداد ماشین آلات بکار رفته و کل هزینه‌های حمل و نقل کمینه گردد.

       در دنیای واقعی مسایل مربوط به مسیریابی وسایل حمل، با محدودیت‌های بسیاری روبرو می‌باشد که از آن جمله می‌توان محدودیت ظرفیت ماشین آلات، تعداد ماشین آلات در دسترس، بازه زمانی که هر وسیله مجاز به خدمت‌دهی به یک مشتری خاص می‌باشد، نوع مواد حمل شدنی (شامل مواد فاسد شدنی، داروها، مواد شیمیایی خطرناک و ...) و ... را نام برد که باعث پیچیدگی مسئله فوق گردیده و در نتیجه دستیابی به راه حل‌های بهینه در مدت زمان مناسب، به قسمی‌که بتوان در تصمیم‌گیری‌ها از آن استفاده نمود را دشوار و غیر ممکن می‌سازد. از این رو استفاده از ابزارها و روش‌های حلی که در مدت زمان مناسب راه حل‌های دقیقی را ارایه نماید در سالیان اخیر مورد توجه صنعتگران و محققین قرار گرفته است. از جمله این روشها، روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و الگوریتم‌های فراابتکاری می‌باشد