Solving the dynamic vehicle routing problem with mixed backhauls through re-optimization
Στη παρούσα διατριβή διερευνάται το Πρόβλημα Δυναμικής Δρομολόγησης Οχημάτων με Παραλαβές (ΠΔΔΟΠ). Στόχος του προβλήματος είναι η βέλτιστη ανάθεση δυναμικών απαιτήσεων παραλαβών που λαμβάνονται σε πραγματικό χρόνο σε στόλο οχημάτων που εκτελεί προκαθορισμένα δρομολόγια «στατικών» παραδόσεων. Το πρόβ...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Language: | English |
| Published: |
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/11610/10999 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Στη παρούσα διατριβή διερευνάται το Πρόβλημα Δυναμικής Δρομολόγησης Οχημάτων με Παραλαβές (ΠΔΔΟΠ). Στόχος του προβλήματος είναι η βέλτιστη ανάθεση δυναμικών απαιτήσεων παραλαβών που λαμβάνονται σε πραγματικό χρόνο σε στόλο οχημάτων που εκτελεί προκαθορισμένα δρομολόγια «στατικών» παραδόσεων. Το πρόβλημα ενσωμάτωσης των δυναμικών απαιτήσεων αντιμετωπίζεται με περιοδική αναδρομολόγηση. Για την επίλυση του προβλήματος αναδρομολόγησης, προτείνεται νέο μαθηματικό μοντέλο, καθώς και νέα προσέγγιση βέλτιστης επίλυσης μέσω της μεθόδου Branch-and-Price (B&P). Για την επίλυση απαιτητικών προβλημάτων (π.χ. χωρίς χρονικά παράθυρα), προτείνεται καινοτόμος ευρετική μέθοδος παρεμβολής (insertion heuristic) που βασίζεται στη μέθοδο Δυναμικής Δημιουργίας Μεταβλητών (ΔΔΜ ή Column Generation) και παρέχει αποτελεσματικές λύσεις σε σύντομο υπολογιστικό χρόνο με μικρή απόκλιση από τη βέλτιστη.Χρησιμοποιώντας τη προαναφερόμενη προσέγγιση, η διατριβή επικεντρώνεται επίσης στη διαδικασία αναδρομολόγησης, που αποτελείται από: α) την πολιτική αναδρομολόγησης (συχνότητα), και β) τη τακτική υλοποίησης. Η τελευταία σχετίζεται με το τμήμα του δρομολογίου που κοινοποιείται στον οδηγό προς εκτέλεση. Παρουσιάζονται και αναλύονται πρακτικές στρατηγικές αναδρομολόγησης (συνδυασμός πολιτικής και τακτικής) μέσω εκτενούς πειραματικής διερεύνησης, αρχικά θεωρώντας απεριόριστο στόλο οχημάτων διαθέσιμο με στόχο μόνο την ελαχιστοποίηση του κόστους. Βάσει των αποτελεσμάτων, προτείνονται οδηγίες για την υιοθέτηση της καταλληλότερης στρατηγικής αναδρομολόγησης ανάλογα με τα εκάστοτε χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος της εφοδιαστικής αλυσίδας (π.χ. γεωγραφική κατανομή, χρονικά παράθυρα πελατών, δυναμικότητα, κλπ.). Ακολούθως, μελετάται η περίπτωση περιορισμένου στόλου οχημάτων στην οποία μόνο ένα μέρος των δυναμικών απαιτήσεων μπορεί να εξυπηρετηθεί. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, προτείνονται οι απαραίτητες αλλαγές τόσο στο μοντέλο ΠΔΔΟΠ, όσο και στη μέθοδο επίλυσης. Όσον αφορά το πρόβλημα αναδρομολόγησης, χρησιμοποιούμε αρχικά μία συμβατική αντικειμενική συνάρτηση, η οποία προσπαθεί να μεγιστοποιήσει την εξυπηρέτηση πελατών. Για την περίπτωση αυτή, υποδεικνύουμε μέσω πειραματικής διερεύνησης πως οι στρατηγικές αναδρομολόγησης παρουσιάζουν παρόμοια συμπεριφορά με τη περίπτωση που η διαθεσιμότητα του στόλου είναι απεριόριστη. Στη συνέχεια, προτείνονται καινοτόμες αντικειμενικές συναρτήσεις, στις οποίες λαμβάνεται υπόψη η παραγωγικότητα των οχημάτων, παρουσιάζοντας έτσι μεγαλύτερο περιθώριο για την εξυπηρέτηση δυναμικών απαιτήσεων που θα παρουσιαστούν στο μέλλον, ειδικά σε περιπτώσεις με σχετικά υψηλή διαθεσιμότητα οχημάτων και μεγάλα χρονικά παράθυρα. Επιπρόσθετα, οι προτεινόμενες μέθοδοι εφαρμόζονται σε πραγματικό σενάριο εταιρείας ταχυμεταφορών και επιδεικνύεται πως αποφέρουν βελτιωμένα αποτελέσματα συγκριτικά με τις χρησιμοποιούμενες πρακτικές δρομολόγησης καθώς και με προηγμένη ευρετική μέθοδο. Τέλος, μελετάται ενδιαφέρουσα και πρακτική παραλλαγή του ΠΔΔΟΠ που επιτρέπει μεταφόρτωση μεταξύ των οχημάτων κατά τη διάρκεια εκτέλεσης του δρομολογίου, με κύριο στόχο την ανακατανομή του φόρτου εργασίας των «στατικών» παραγγελιών παράδοσης σε πραγματικό χρόνο. Για την επίλυση του προβλήματος αναδρομολόγησης με μεταφόρτωση, προτείνεται καινοτόμο μαθηματικό μοντέλο, καθώς και κατάλληλη ευρετική μέθοδος, ικανή να αντιμετωπίσει περιπτώσεις πρακτικού μεγέθους. Επιπλέον, εκτενής πειραματική διερεύνηση κάτω από διάφορες επιχειρησιακές συνθήκες υποδεικνύει πως η συγκεκριμένη προσέγγιση αποφέρει σημαντικές βελτιώσεις, επιπρόσθετα από αυτές που προσφέρουν οι προηγούμενες προσεγγίσεις. |
|---|