مدل سازی ریاضی استوار برای مسأله چند هدفه مکانیابی-مسیریابی-موجودی در شرایط وقوع بحران با درنظر گرفتن عدم قطعیت تقاضا و قابلیت اطمینان تسهیلات

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی صنایع، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران

2 استاد دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه تهران

3 گروه مهندسی صنایع، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج

چکیده

در زمان وقوع بحران‌‌ها، پاسخگویی سریع به نیازها و ارسال اقلام مورد نیاز به مناطق متاثر از بحران دارای اولویت بالایی میباشد. به علاوه، با توجه به ذات غیرقطعی شدت بحران و تعداد مناطق آسیب دیده، برنامه‌ریزی برای این مواقع ضروری می باشد. در این پژوهش فازهای آمادگی و پاسخ در چرخه مدیریت بحران به کمک مدل‌های برنامه‌ریزی ریاضی چندهدفه تحت شرایط عدم قطعیت مدلسازی شده‌است. این رویکرد دارای دو گام اصلی است که در گام اول یعنی فاز آمادگی مکان بهینه مراکز توزیع امداد و همچنین مراکز درمانی، میزان موجودی کالاهای امدادی برای ذخیره‌سازی از تامین-کنندگان را تعیین کرده و در گام دوم یعنی فاز پاسخ میزان حمل کالاهای امدادی از نقاط تامین به مراکز توزیع امداد و از مراکز توزیع به نقاط آسیب‌دیده و میزان حمل مصدومان از نقاط آسیب‌دیده به مراکز درمانی و بیمارستان‌ها را توسط آمبولانس ها و حمل هوایی تعیین می‌شود. با توجه به ماهیت مساله، پارامترهای اساسی مساله مانند تقاضا و تعداد مصدومان به صورت غیر قطعی در نظر گرفته می شود. در نهایت نیز خرابی تسهیلات تامین کننده و توزیع کننده در اثر وقوع بحران که به طور مستقیم در ارائه خدمات آن‌‌ها تاثیرگذار است در نظر گرفته می شود. جهت حل مدل ریاضی سه هدفه، از الگوریتم های ژنتیک بر مبنای رتبه بندی نامغلوب ها (NSGA-II) و گرگ خاکستری چندهدفه (MOGWO) استفاده می گردد. با مقایسه نتایج الگوریتم های فرا ابتکاری با حل دقیق مشخص می گردد که این الگوریتم ها در یک مدت زمان مناسب دارای عملکرد قابل قبولی می باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Robust Mathematical Modeling for a Multi-objective Location-Routing-Inventory Problem in Disaster under Demand Uncertainty and Facilities Reliability

نویسندگان [English]

  • Aliakbar Eshghi 1
  • Reza Tavakkoli-Moghaddam 2
  • Sadollah Ebrahimnezhad 3
  • Vahidreza Ghezavati 1
1 School of Industrial Engineering, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 University of Tehran
3 Department of Industrial Engineering, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
چکیده [English]

At the time of natural disasters occurrence, prompt responding and providing required items to affected areas is the most urgent priority. Moreover, given ش stochastic nature of the crisis severity and the number of the affected areas, effective planning is a crucial task. In this study, two major steps in the disaster management cycle, namely preparation and response phases, are formulated using a multi-objective mathematical model under uncertainty. In the preparation phase, the optimum location of relief distributions, medical centers and inventories of relief goods to storage items received from suppliers are determined. Also, in the second step or response phase, the amount of relief goods transported from supply points to relief distribution centers and from these centers to affected areas as well as the number of injured people transferred to medical centers and hospitals through ambulances and aerial transportation are determined. Moreover, regarding the problem nature, its key parameters (e.g., demand and the number of injured people) are considered to be uncertain. Furthermore, given that the failure of facilities in both supplier and distributor sections can adversely affect their service provision, this issue is considered in the model. To efficiently solve the model, the non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) and the multi-objective grey wolf optimizer (MOGWO) are used. Comparison of the results obtained from the proposed meta-heuristics with the exact solution method indicates that these algorithms can provide acceptable solutions in a reasonable amount of computational time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Robust mathematical model
  • Location-routing-inventory problem
  • Reliability
  • Multi-objective meta-heuristic algorithms
  • Disaster

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 05 اردیبهشت 1400
  • تاریخ دریافت: 20 شهریور 1398
  • تاریخ بازنگری: 30 آذر 1398
  • تاریخ پذیرش: 05 اردیبهشت 1400