30416

ارائه مدل رياضي به‌منظور بهبود توزيع اقلام پزشكي و امدادي تحت شرايط عدم‌قطعيت با استفاده هم‌زمان از كاميون و پهپاد

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع

1399

1402/08/30

دكتر فرناز برزين‌پور

دكتر ميرسامان پيشوايي

مهندسي صنايع

توزيع سريع اقلام امدادي در شرايط پس از وقوع زلزله به‌عنوان يكي از مهم‌ترين معيارها در لجستيك بشردوستانه شهري به‌حساب مي‌آيد. تهران، به‌عنوان پرجمعيت‌ترين شهر ايران با چندين گسل اصلي فعال، نياز به برنامه‌ريزي جدي در زمينه مديريت بحران زلزله دارد. بر اساس مصوبات شوراي مركزي مديريت بحران ايران، به‌منظور افزايش سرعت واكنش در زنجيره امداد بشردوستانه تهران، نياز است كه در هر يك از نواحي يك مركز توزيع وجود داشته باشد. حال در اين پايان‌نامه به‌منظور رفع موانع در اجرايي‌كردن اين سياست در منطقه 1 تهران، ساختاري با عنوان ساختار غيرمتمركز تركيبي با استفاده هم‌زمان از كاميون و پهپاد ارائه شده است. اين ساختار با استفاده از پهپادها در توزيع درون نواحي، از ريسك انسداد كامل راه‌ها كه ناوگان زميني را تحديد مي‌كند جلوگيري كرده و اثربخشي سياست تمركز‌زدايي را افزايش مي‌دهد. براي تصميم‌گيري در خصوص چرايي و چگونگي پياده‌سازي اين ساختار در مرحله آمادگي پيش از بحران، از ابراز بهينه‌سازي رياضي استفاده شده است. مدل ارائه شده به‌صورت برنامه‌ريزي محدوديت شانس فازي بوده و دو هدف حداقل‌سازي مدت‌زمان ديركرد و حداقل‌سازي مجموع هزينه ناوگان را دنبال مي‌كند. درنظرگرفتن نمود عدم‌قطعيت ارتباط شبكه در زمان سفر كاميون‌ها (درنظرگرفتن پارامتر زمان سفر به‌صورت يك عدد فازي) و همچنين امكان تحويل تقسيم شده به دليل سرعت و ظرفيت كم پهپادها از جمله مهم‌ترين مفروضات موجود در مدل‌سازي اين مسئله است. در اين برنامه‌ريزي بلندمدت، علاوه بر توجه به جنبه‌هاي استراتژيك مانند تخصيص تسهيلات و ناوگان، جنبه‌هاي عملياتي مانند مسيريابي و زمان‌بندي ناوگان نيز در نظر گرفته شده‌اند. در فرايند جمع‌آوري داده‌هاي اين تحقيق، به‌منظور صحت بيشتر، علاوه بر بررسي پايگاه‌هاي اطلاعاتي و مستندات موجود، از نظر متخصصان مربوطه نيز استفاده شده است. نتايج حاصل از اعتبارسنجي‌ها نشان داده‌اند كه پياده‌سازي ساختار پيشنهادي منجر به افزايش 54 درصدي سرعت واكنش نسبت به ساختار جاري شده است. همچنين، نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه استفاده از پهپادها بجاي ناوگان زميني، مي‌تواند سرعت واكنش ساختار غير‌متمركز تركيبي را بهبود بخشد. در انتها پس از تحليل حساسيت بر روي برخي از مهم‌ترين مشخصه‌هاي عملياتي ناوگان، به ارائه بينش‌هاي مديريتي به‌منظور پياده‌سازي ساختار پيشنهادي پرداخته شده است.

1402/11/11

A Mathematical Model to Improve the Distribution of Medical and Relief Supplies Under Uncertainty Using Simultaneous Utilization of Trucks and Drones

11/20/2024 12:00:00 AM

The rapid distribution of relief items in post-earthquake conditions is considered one of the most critical criteria in humanitarian logistics. Tehran, as the most populous city in Iran with several active major faults, requires serious planning in earthquake crisis management. According to the resolutions of the Central Crisis Management Council of Iran, in order to enhance the speed of response in the humanitarian aid chain in Tehran, it is necessary to have a distribution center in each area. In this thesis, to overcome obstacles in implementing this policy in Region 1 of Tehran, a structure called Hybrid Decentralized Humanitarian Relief Chain (HDHRC) structure using both trucks and drones simultaneously has been proposed. This structure, by utilizing drones for intra-zonal distribution, prevents the complete blockage of roads, which restricts ground fleets, and increases the effectiveness of the decentralization policy. To make decisions regarding the why and how of implementing this structure in the pre-crisis readiness phase, mathematical optimization under uncertainty has been used. The presented model is a Fuzzy Chance-Constrained Programming (FCCP) and pursues two objectives: minimizing the total latency and minimizing the total fleet cost. Considering the uncertainty in truck travel time (represented as a fuzzy number) and the possibility of split deliveries due to the limited speed and capacity of drones are among the most important assumptions in modeling this problem. In this long-term planning, in addition to addressing strategic aspects such as facility location and fleet allocation, operational aspects such as routing and scheduling of fleets have also been considered. In the process of collecting data for this research, in order to enhance accuracy, besides examining existing databases and documents, the opinions of relevant experts have also been taken into account. The results of validations indicate that the implementation of the proposed structure leads to a 54% increase in response speed compared to the current structure. Additionally, the research results show that using drones instead of ground fleets can improve the response speed of the decentralized hybrid structure. Finally, after sensitivity analysis on some of the most important operational characteristics of fleets, managerial insights have been presented for the implementation of the proposed structure.

مديريت بحران , لجستيك بشردوستانه , مديريت ناوگان , پهپادها , بهينه‌سازي

Disaster management , Humanitarian logistics , Fleet management , Drones , Optimization

Amirali Amirsahami

Dr. Farnaz Barzinpour