19572

۱۹۵۷۲

ارائه مدل مسيريابي آلودگي با در نظر گرفتن ترافيك شهري (مطالعه موردي: شركت سايپا يدك)

كارشناسي ارشد

سيستم هاي اقتصادي و اجتماعي

۱۳۹۵

۱۳۹۷/۷/۱۱

دكتر حسيني مطلق

صنايع

افزايش اثرات مخرب صنعت حمل و نقل كه يكي از زير ساخت‌هاي حياتي هر جامعه محسوب مي‌شود، تحقيقات زيادي در رابطه با كاهش آلودگي انجام شد. مسئله مسيريابي آلودگي (PRP) به عنوان شاخه‌اي از VRP، يكي از مسائلي است كه در كنار مسيريابي وسيله نقليه به كاهش انتشارات GHG مي‌پردازد. در اين تحقيق مسئله مسيريابي آلودگي با در نظر گرفتن ترافيك شهري كه يكي از مهمترين عوامل آلودگي در شهرهاي بزرگ مي‌باشد، توسعه داده شده و مسئله مسيريابي آلودگي با مسير انعطاف‌پذير (PRP-PF) ارائه شده است. مدل PRP-PF يك مدل برنامه‌ريزي خطي عدد صحيح مي‌باشد كه هدف آن كمينه كردن هزينه انتشار CO2 و هزينه راننده مي‌باشد. براي در نظر گرفتن ترافيك شهري و اجتناب از آن در ساعات ازدحام و يا هر زمان كه ترافيك در كوتاهترين كمان زياد است، يك استراتژي به نام «مسير انعطاف‌پذير» ارائه داده شده است كه در مدل مسئله كمان‌هايي با مسافت طولاني‌تر اما با تراكم ترافيك كمتر به جاي كمان‌هاي پرترافيك پيشنهاد داده مي‌شوند و بهينه سازي سرعت در آنها صورت مي‌گيرد. در اين استراتژي بين هزينه كل شامل هزينه انتشارات، هزينه راننده و هزينه مصرف سوخت با مسافت طي شده توسط وسيله نقليه، موازنه‌اي در مدل انجام مي‌شود. مدل در دو حالت قطعي و فازي مدلسازي شده است. حل مدل در ابعاد بزرگ با استفاده از الگوريتم پيشنهادي جديد به نام «مسيريابي جايگزين در جستجوي بزرگ همسايگي انطباقي» انجام شده و داراي چهار فاز است. براي ارزيابي عملكرد الگوريتم فرابتكاري ALNS از مثال عددي موجود در ادبيات استفاده شده و كيفيت خوب جواب، كارايي الگوريتم را نشان مي‌دهد. اين تحقيق به انگيزه حل يك مشكل واقعي در تهران طراحي شده است. مسئله ترافيك و آلودگي‌هاي ناشي از آن يكي از مشكلات اساسي اين شهر بوده و تبعات زيادي چه از نظر محيط زيستي و چه از نظر اقتصادي براي اين شهر در بر داشته است. نتايج نشان مي‌دهد كه استراتژي پيشنهاد شده مي‌تواند تاثير چشم‌گيري در كاهش ميزان آلودگي‌ها و CO2 داشته باشد. واژه‌هاي كليدي: مسيريابي وسيله نقليه، ترافيك، مسير انعطاف‌پذير، انتشار گازهاي گلخانه‌اي، برنامه‌ريزي عدد صحيح، الگوريتم فراابتكاري.

1397/08/02

A developed model of Pollution Routing Problem with considering Urban Traffic: A case study

10/3/2018 12:00:00 AM

The society being challenged by the advancement of technology and industry because of the respective damages inflicted. The increasing pollution caused by industrial growth results in great national, regional and global concerns. Compare with all industries transportation sector especially road transportation having the largest contribution. Therefore, the optimization of the road transportation sector can highly affect the reduction of air pollution. In this research, an integer linear programming model is developed for Pollution-Routing Problem with Path Flexebility (PRP-PF). The proposed model tends to minimize driver and CO2 emissions costs by considering traffic congestion, which is a real issue observed in everyday urban living. To avoid congestion at rush hours or any traffic jam, we propose a novel approach, named alternate routing, to identify longer but least congested arcs and also optimize the vehicle speed in each of them. In this strategy, which has done in this paper, a trade-off is explicitly made between the mentioned costs and the longer identified alternate arc. We also develop a metaheuristic, called Alternate Routing Adaptive Large Neighborhood Search (ARALNS), tailored based on the above issue, for solving a large-scale problem. ARALNS is consist of initialization algorithm, Adaptive Large Neighborhood Search for improving the initial solution, Speed optimization Algorithm for optimizing the speed and reducing the objective value and finally, a novel method called alternate routing phase proposed to assess the alternate routing and reducing CO2 emissions. This research is motivated by a real problem in the city of Tehran. Traffic congestion and its localized pollutants are one of the everyday struggling issues of this city and dealing with them has been a major problem. Computational experiments and analyses of results indicate that the proposed approach can lead to a reduction of greenhouse gas emissions and could be applicable for the PRPs in practice. Keywords: Vehicle routing, Greenhouse gas emissions, Traffic congestion, Integer programming, Heuristic algorithm.