توسعه مدل مكان يابي هاب بر مبناي صرفه جويي اقتصادي جريان ها با استفاده از وسايل حمل و نقل ظرفيت دار و محدوديت جريان ورودي به هاب

Developing Hub Location Problem Based on Economy Flows by Using Capacity of Vehicle and Limitation of Entrance Flow to Hub

هاب ها تسهيلات ويژه هستند كه به عنوان ايستگاه هاي واسطه، درسيستم هاي توزيع به تعيين مسير و سازماندهي جريان بين نقاط مبدا/مقصد مي پردازند. بيشتر مدل‌هاي مكان يابي هاب بدون توجه به ميزان جريان بين غيرهاب و هاب پارامترهاي جريمه x و ? را، كه درتابع هدف به عنوان ضريب هستند، بزرگتر از يك فرض كرده اند. اين امر مي تواند بطور جدي تعداد و مكان هاب ها را تحت تاثير قرار دهد. همچنين درمدل هاي كلاسيك مكان يابي هاب ميزان جريان ورودي به هاب نامحدود است كه اين مساله ممكن است منجر به ساختار تخصيصي گردد كه يك هاب درصد بالايي از انتقال جريان شبكه را بر عهده داشته باشد. در اين حالت، در صورت بروز اختلال نظير شرايط نامساعد جوي، حملات تروريستي و يا ترافيك بسيار بالا مي-تواند هاب مورد نظر را از دسترس خارج كند. در واقع مدل هاي هاب كلاسيك هزينه نقل و انتقال جريان را به طور صحيح مدل سازي نمي كنند. بر اين اساس مقاله پيش رو سعي در مدل-سازي وحل مساله مكان يابي هاب با استفاده از وسايل حمل و نقل ظرفيت دار به جاي پارامترهاي جريمه بين گره هاي غيرهاب با هاب و همچنين محدوديت جريان ورودي به هاب دارد. براي اين منظور هزينه انتقال جريان بين گره ها متناسب با تعداد وسايل نقليه مورد نياز محاسبه مي شود. با توجه به پيچيدگي مدل پيشنهادي رويكردي فرابتكاري برمبناي دو الگوريتم ژنتيك و جست و جو همسايگي سلسله مراتبي توسعه داده شده است. نتايج نشان از عملكرد بالاي الگوريتم فراابتكاري تركيبي پيشنهادي دارد.

Hubs are special facilities acting as mediating stations in distribution systems to organize flow transmission between origins and destinations through the best possible paths. Penalty parameters such as x and ? can seriously affect hubs number and location in a network, however in most of the existing hub location models, these parameters are set as greater than one coefficient in the objective function with no consideration for the amount of exchanged flow between hubs and spokes. Also in classic models of hub location problem, unlimited entrance flows to a hub is assumed. Since this assumption may lead to a structure in which one hub is forced to handle a large percent of flow distribution, in cases like bad weather conditions, heavy traffics or terrorist attacks, the hub become unavailable. To address the above issues, in this study, instead of penalty parameters between hubs and spokes, capacitated transportation vehicles are implemented. Hub entrance flow is also considered limited. To do so, transportation costs from hubs (spokes) to spokes (hubs) are calculated according to the number of vehicles. Due to the complexity of the proposed model, a hybrid metaheuristic approach based on genetic algorithm and variable neighborhood search descent algorithm is developed. Results show higher performance of the proposed hybrid metaheuristic.