20993

۲۰۹۹۳

ارائه يك مدل بهينه سازي دو سطحي طراحي شبكه حمل و نقل مواد خطرناك با تمركز بر شرايط عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

لجستيك و زنجيره تامين

۱۳۹۵-۱۳۹۸

۱۳۹۸/۳/۸

دكتر آرمين جبارزاده

دكتر محمد مهدوي مزده

صنايع

امروزه حمل و نقل مواد خطرناك (هزمت) و امداد¬¬رساني در زمان حادثه ناشي از آن، بسيار حائز اهميت است. هزمت به كليه موادي اطلاق ميشود كه براي افراد، اموال و محيط زيست مضر باشد. با توجه به خطر آتش سوزي، نشت و انفجار اين مواد، اگرچه حوادث مربوط به حمل و نقل هزمت با احتمال كمي رخ مي دهند ولي در صورت وقوع، صدمات جبران ناپذيري از جمله خسارات جاني و مرگ و مير، آسيب هاي زيست محيطي و اقتصادي را به همراه دارند. بنابراين در صورت وقوع حادثه ي هزمت، مهم ترين امر پاسخ گويي و امداد رساني ميباشد. بدين منظور در اين پژوهش مدلي دو سطحي براي طراحي شبكه حمل و نقل هزمت ارائه شده است. سطح او (مقامات نظارتي) به دنبال مكان¬¬ يابي ايستگاه هاي امداد رساني از بين مكان هاي كانديد، تجهيز ايستگاه ها، انتخاب مسيرهايي براي عبور جريان كالاهاي هزمت به منظور حداكثر سازي ميزان پوشش (امداد رساني) در صورت وقوع حادثه هستند. سطح دوم (شركت هاي حمل كننده هزمت) به دنبال حداقل سازي هزينه هاي حمل خود با توجه به مسيرهاي انتخاب شده هستند. براي مقابله با عدم قطعيت موجود در مساله، از روش بهينه سازي تصادفي استوار استفاده شده، سپس با لحاظ شرايط بهينگي، مدل دو سطحي با روش دقيق (KKT) به مدل يك سطحي تبديل شده است. در نتايج محاسباتي، عملكرد مدل ارائه شده از جنبه هاي متعددي از جمله تغيير در پارامترهاي مهم، مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي ارزيابي كارايي مدل و حل آن در ابعاد بزرگ، مطالعه موردي شبكه راه هاي استان فارس براي حمل هزمت مورد استفاده قرار گرفته، سپس الگوريتم ژنتيك براي مساله توسعه داده شده كه نتايج حاصله، كارايي الگوريتم را تاييد مي كنند. واژه‌هاي كليدي: حمل و نقل مواد خطرناك، هزمت، طراحي شبكه، ايستگاه امداد رساني، بهينه سازي دو سطحي استوار، مساله پوشش تدريجي

1398/06/16

A bi-level optimization model for hazardous materials transportation network design considering uncertainty conditions

5/28/2020 12:00:00 AM

Nowadays, transportation of hazardous materials (HAZMAT) and emergency response during the incident is a very important issue. Hazmats refer to all substances that are harmful to people, property and the environment. Although hazmats are being used in the industry and daily life, they can badly harm the environment and humans. Due to the risk of fire and flammability, leakage and explosion of hazmats during transportation, hazmats incidents could be very dangerous. Although incidents involving hazmat transportation occur with a low probability, in the event of occurrence, they cause irreparable damages such as mortality, death, pollution and environmental damages and economic problems. Therefore, in the event of a hazmat incident, the most important subject is the emergency response to these incidents. For this purpose, a bi-level hazmat transportation network design problem is presented. The upper level (leader) is government and seeks to locate hazmat emergency response stations, purchase equipment for these stations considering the available budget and selection of allowable routes for hazmats in order to maximize the coverage of routes (emergency response) in the event of a hazmat incident. The lower level (follower) are carrier companies and seek to minimize their transportation costs according to the government's selected routes. In order to cope with the uncertainty in the model, a robust optimization based on scenario is used and given the optimality conditions, the presented bi-level model converts to a single-level model by the use of KKT conditions. Finally, in order to evaluate the efficiency of the proposed model, a case study was analyzed using actual data for transportation of hazmats in Fars province network and management solutions were presented. In order to solve the problem in the large scale of the case study, a genetic algorithm has been used and the sensitivity analysis on important parameters validates the efficiency of the proposed genetic algorithm. Keywords: hazardous materials Transportation, hazmat, network design, emergency response, bi-level optimization, robust optimization, covering, genetic algorithm