الگوريتم ممتيك براي طراحي شبكه هاب ظرفيت محدود با شرايط نبود قطعيت تقاضا و اختلال

A Memetic Algorithm for Designing a Capacitated Hub Network under Demand Uncertainty and Disruption

مسايل مكان‌يابي هاب، يكي از توسعه‌هاي مسايل مكان‌يابي سنتي بوده كه كاربردهاي متعددي در طراحي شبكه‌هاي حمل و نقل، پستي، و مخابراتي دارند. با وجود توجه مشهود محققان به اين مسايل در طي ساليان اخير، تحقيق‌هاي اندكي در زمينه طراحي شبكه‌هاي هاب با شرايط نبود قطعيت و اختلال انجام شده است. در اين تحقيق، مسيله مكان‌يابي هاب با ظرفيت محدود و تخصيص يگانه با شرايط نبود قطعيت تقاضاي جريان و اختلال در ظرفيت تسهيلات، بررسي شده و ضمن پيشنهاد يك مدل رياضي بر پايه مفهوم بودجه نبود قطعيت،‌ يك روش حل تركيبي بر پايه الگوريتم ممتيك و جستجوي همسايگي متغير ارايه شده است. نتايج محاسباتي، حاكي از دقت بالاي روش حل پيشنهادي در حل مسايل نمونه است. همچنين، نتايج به دست آمده از آزمايش‌هاي شبيه‌سازي مونت‌كارلو براي بررسي اثر نبود قطعيت بر عملكرد پيكربندي‌هاي مختلف شبكه هاب، نشان‌دهنده اهميت در نظرگيري شرايط نبود قطعيت و اختلال در هنگام طراحي شبكه‌هاي هاب هستند.

Hub location problems are among the extensions of classical location problems that have numerous applications in designing transportation, postal, and telecommunication networks. Despite the evident attention of researchers to these problems, there are few studies on designing hub networks under uncertainty and disruption. In this study, the capacitated single allocation hub location problem under demand uncertainty and disruption is investigated. First, a mathematical model based on budget of uncertainty concept is proposed, then a hybrid solution method based on genetic algorithm and variable neighborhood search is proposed. Computational experiments demonstrate the accuracy of the proposed solution method in solving the test instances. In addition, the results obtained from conducting Monte-Carlo simulation experiments to analyze the effects of uncertainty on the performance of different hub network configurations show the necessity of considering demand uncertainty and disruption while designing hub networks.