23275

طراحي شبكه مديريت پسماندهاي صنعتي خطرناك با در نظر گرفتن ريسك وابسته به زمان

كارشناسي ارشد

مهندسي لجستيك و زنجيره تامين

1399/6/12

دكتر هادي صاحبي

صنايع

پيشرفت فناوري دليل افزايش پسماند خطرناك صنعتي در كل جهان است. مديريت پسماندهاي خطرناك به دليل خطري كه بر محيط زيست و زندگي انسان تحميل مي¬كند، مسئله مهمي است. اين خطر مي¬تواند نتيجه استقرار نامطلوب امكانات و همچنين مسيريابي غيربهينه زباله¬هاي خطرناك باشد. مديريت پسماندهاي خطرناك صنعتي شامل جمع¬آوري، حمل و نقل، بازيافت و دفع مواد خطرناك صنعتي است كه خطراتي براي محيط اطراف آنها ايجاد مي¬كند. مطالعه حاضر يك مدل رياضي دو هدفه را در زمينه مديريت پسماندهاي خطرناك صنعتي گسترش مي¬دهد كه تصميمات يكپارچه مكانيابي و مسيريابي وسايل نقليه را پوشش مي دهد. تجزيه و تحليل اين تصميمات به طور همزمان نه تنها مي¬تواند به مؤثرترين ساختار در شبكه مديريت پسماند منجر شود، بلكه ممكن است خطر بالقوه مديريت پسماندهاي خطرناك را نيز كاهش دهد. يك مدل برنامه ريزي غيرخطي عددصحيح مختلطMINLP) ) براي اين مسئله فرموله شده¬است، كه به راحتي به يك MILP تبديل مي¬شود. در مدل رياضي دو هدف در نظر گرفته شده¬است: 1) به حداقل رساندن هزينه كل كه شامل كل هزينه حمل و نقل پسماندهاي خطرناك، جريمه زودكرد يا ديركرد و هزينه تأسيس تسهيلات، 2) به حداقل رساندن ريسك. از DEA براي انتخاب مكان¬هايي با اولويت بالا در CPLEX استفاده مي¬شود. براي حل مساله الگوريتم شبيه سازي تبريد ارائه شده¬است كه در درون خود از حل كننده MILP استفاده ميكند. به منظور نشان دادن اعتبارسنجي روش ارائه¬شده، مسئله نمونه¬هايي با اندازه¬هاي مختلف حل خواهد شد. نتايج الگوريتم در نمونه¬هاي با اندازه كوچك، انحراف كمي از مقادير بهينه تابع هدف دارد. در انتها، مطالعه موردي در شهر تهران براي نشان دادن كاربرد مدل در محيط دنياي واقعي ارائه شده¬است. تحليل حساسيت براي نشان دادن تاثير ميزان جريمه ديركرد و زودكرد بر روي تابع تابع هدف انجام شده¬است.

1399/12/20

Dangerous industrial waste management network design considering time-dependent risk

9/3/2021 12:00:00 AM

Technology progress is a cause of industrial hazardous wastes increasing in the whole world. Management of hazardous waste is a significant issue due to the imposed risk on environment and human life. This risk can be a result of location of undesirable facilities and also routing hazardous waste. Industrial hazardous waste management involves the collection, transportation, recycling and disposal of industrial hazardous materials that pose risk to their surroundings. The present study extends a bi-objective mathematical model in the context of industrial hazardous waste management, which covers the integrated decisions of two levels with locating and vehicle routing. Analyzing these decisions simultaneously not only may lead to the most effective structure in the waste management network, but also may reduce the potential risk of managing the hazardous waste. The problem is formulated as a bi-objective Mixed-Integer Nonlinear Programming (MINLP) model, which can be easily converted into a MILP one. In the mathematical model, three criteria are considered: minimizing total cost, which includes total transportation cost of hazardous, earliness and tardiness penalties and fixed cost of establishing centers; minimizing total transportation risk related to the population exposure along transportation routes of hazardous materials and minimizing total risk for the population around treatment and disposal centers. A DEA is applied to select the locations with high priority in CPLEX. A simulated annealing algorithm combined with an MILP solver is proposed as the solution approach. For validation of the presented method, instances with various sizes are solved. The results of the GA in small size instances, has a small deviation from the optimal fitness values. Finally, a real case study is provided to demonstrate the applicability of the model in real-world environment. Sensitivity analysis is performed to show the effect of earliness and tardiness penalty on the objective function.