Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2024 / Cilt: 39 Sayı: 2

Yeşil zaman pencereli ve eş zamanlı topla dağıt araç rotalama problemlerinin metasezgisel yöntemlerle çözümü

Solution of green simultaneous pickup and delivery vehicle routing problem with time window using metaheuristic methods

Sayfa
757–770
Yayın Tarihi
2023-11-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Deneysel çalışmalar sonucunda çözüm uygunluk değeri ve çözüm süresi bakımından GA ile daha iyi sonuçlara ulaşılmış, or-opt sezgiseli ile entegre edilen ASÇA ise GA ile elde edilen sonuçlara yakın ve tatmin edici sonuçlar vermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Araç rotalama problemi, merkezi bir depodan farklı koordinatlarda yer alan müşterilere belirli kapasiteye sahip araçlarla yapılacak dağıtım için en kısa dağıtım rotasının belirlendiği bütünleşik bir optimizasyon problemidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışma kapsamında Yeşil Zaman Pencereli ve Eş Zamanlı Topla Dağıt Araç Rotalama Problemi (YZPETDARP) için yeni karma tamsayılı doğrusal olmayan matematiksel model oluşturulmuş, belirli şartlar altında model doğrusallaştırılarak farklı yöntemler ile çözüm aranmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Deneysel çalışmalar sonucunda çözüm uygunluk değeri ve çözüm süresi bakımından GA ile daha iyi sonuçlara ulaşılmış, or-opt sezgiseli ile entegre edilen ASÇA ise GA ile elde edilen sonuçlara yakın ve tatmin edici sonuçlar vermiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Yeşil araç rotalama · Eş zamanlı topla dağıt araç rotalama · Zaman pencereli araç rotalama

Özet

Araç rotalama problemi, merkezi bir depodan farklı koordinatlarda yer alan müşterilere belirli kapasiteye sahip araçlarla yapılacak dağıtım için en kısa dağıtım rotasının belirlendiği bütünleşik bir optimizasyon problemidir. Artan çevresel duyarlılık ve problemin gerçek hayata daha uygun hale getirilmesi için zaman, eş zamanlı toplama ve dağıtım, rota uzunluğu, çoklu depo, teslimat bölme, yakıt tüketimi ve karbon emisyonu gibi kısıtlar probleme eklenerek yeni varyantlar ortaya konmuştur. Bu çalışmada, çevresel duyarlılığın ön plana çıktığı yeşil araç rotalama problemi, zaman pencereli ve eş zamanlı topla dağıt araç rotalama problemleri bütünleşik olarak ele alınmaktadır. Bu noktada, toplama ve dağıtım talepleri, siparişlerin teslim zamanları ve dağıtım esnasında sürdürülebilirliğin sağlanabilmesi için çevresel faktörler de önemli bir etken olarak göz önüne alınmıştır. Çalışma kapsamında Yeşil Zaman Pencereli ve Eş Zamanlı Topla Dağıt Araç Rotalama Problemi (YZPETDARP) için yeni karma tamsayılı doğrusal olmayan matematiksel model oluşturulmuş, belirli şartlar altında model doğrusallaştırılarak farklı yöntemler ile çözüm aranmıştır. YZPETPARP’nin çözümü için metasezgisel arama algoritmaları olan Genetik Algoritma (GA) ve Ağırlıklı Süperpozisyon Çekim Algoritması (ASÇA) önerilmiş, literatürdeki ilgili veriler entegre edilerek test verileri oluşturulmuştur. Deneysel çalışmalar sonucunda çözüm uygunluk değeri ve çözüm süresi bakımından GA ile daha iyi sonuçlara ulaşılmış, or-opt sezgiseli ile entegre edilen ASÇA ise GA ile elde edilen sonuçlara yakın ve tatmin edici sonuçlar vermiştir.

Abstract

The vehicle routing problem is an integrated optimization problem in which the shortest distribution route is determined for the distribution to be made from a central depot to customers located at different coordinates, with vehicles with a certain capacity. Increasing environmental awareness and constraints such as time, simultaneous pickup and delivery, route length, multiple depots, load division, fuel consumption, and carbon emissions have been added to the problem. New variants have been introduced to make the problem more suitable for real life. In this study, the green vehicle routing problem, in which environmental sensitivity is at the forefront, and the simultaneous pickup and delivery vehicle routing problems with time windows are discussed in an integrated manner. At this point, environmental factors are also considered important factors to ensure sustainability during collection and distribution demands, delivery times of orders, and distribution. Within the scope of the study, a new mixed integer nonlinear mathematical model was proposed for the green and simultaneous pickup and delivery vehicle routing problem with time window (GSPDVRP-TW), and a solution was sought with different methods by linearizing the model under certain conditions. For the solution of GSPDVRP-TW, the metaheuristic search algorithms Genetic Algorithm (GA) and Weighted Superposition Attraction Algorithm (WSA) were proposed, and test data were created by integrating the relevant data in the literature. As a result of the experimental studies, better results were obtained with GA in terms of solution fitness value and solution time, and WSA integrated with the or-opt heuristic gave satisfactory results close to the results obtained with GA.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BOZ, E., ÇALIK, A., ŞAHİN, Y. (2023). Yeşil zaman pencereli ve eş zamanlı topla dağıt araç rotalama problemlerinin metasezgisel yöntemlerle çözümü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 39 Sayı: 2, 757–770. https://ajindex.com/articles/1020154

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Li, J., Wang, D., Zhang, J., Heterogeneous fixed fleet vehicle routing problem based on fuel and carbon emissions, J. Clean. Prod., 201, 896-908, 2018
  2. Karagul, K., Sahin, Y., Aydemir, E., Oral, A. A simulated annealing algorithm based solution method for a green vehicle routing problem with fuel consumption, Lean and Green Supply Chain Management. International Series in Operations Research & Management Science, Springer, Cilt 273, Editör: Paksoy, T., Weber, GW., Huber, S., Springer Nature Switzerland, Cham, Switzerland, 161-187, 2019
  3. Zhou, Y., Sheu, J.B., Wang, J., Robustness assessment of urban road network with consideration of multiple hazard events, Risk Anal., 37 (3), 1477–1494, 2017
  4. Zhang, W., Gajpal, Y., Appadoo, S., Wei, Q., Multi-depot green vehicle routing problem to minimize carbon emissions. Sustainability, 12(8), 3500, 2020
  5. Tokat, S., Karagul, K., Sahin, Y., Aydemir, E., Fuzzy c-means clustering-based key performance indicator design for warehouse loading operations, J. King Saud Univ. - Comput. Inf. Sci., 34(8), 6377-6384, 2022
  6. Waters, D., Logistics: An Introduction to Supply Chain Management, Palgrave Macmillan, Basingstoke, England, 2003
  7. Kay, M. G., Karagul, K., Şahin, Y., Gunduz, G., Minimizing Total Logistics Cost for Long-Haul Multi-Stop Truck Transportation. Transp. Res. Rec., 2676(2), 367-378, 2022
  8. Dayıoğlu, E. G., Karagül, K., Şahin, Y., Kay, M. G. (2020). Route planning methods for a modular warehouse system, Int. J. Optim. Control: Theor. Appl., 10(1), 17-25, 2020
  9. Karagül, K., Güngör, İ., A case study of heterogeneous fleet vehicle routing problem: Touristic distribution application in Alanya, Int. J. Optim. Control: Theor. Appl., 4(2), 67-76, 2014
  10. Zhang, M., Pratap, S., Zhao, Z., Prajapati, D., Huang, G.Q., Forward and reverse logistics vehicle routing problems with time horizons in B2C e-commerce logistics, Int. J. Prod. Res., 59(20), 6291-6310, 2021
  11. Cordeau, J. F., Laporte, G., Modelling and optimization of vehicle routing problems, Handbook on Modelling for Discrete Optimization, Cilt 1, Appa G., Pitsoulis, L., Williams, H.P., Springer, New York, A.B.D., 151-181,2006
  12. Şahin, Y., Eroğlu, A., Kapasite Kısıtlı Araç Rotalama Problemi İçin Metasezgisel Yöntemler: Bilimsel Yazın Taraması. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dersi, 19(4), 337-355, 2014
  13. Aydemir, E., Karagül, K., Tokat, S., Kapasite Kısıtlı Araç Rotalama Problemlerinde Baş