مهندسی سیستم و بهره‌وری

مهندسی سیستم و بهره‌وری

ارائه مدل ریاضی جهت مسیریابی حمل‌ونقل مواد خطرناک همراه با محدودیت پنجره-زمانی (مطالعه موردی: مسیریابی حمل‌ونقل پسماندهای بیمارستانی)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 نویسنده مسئول: کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه ایوان‌کی، ایوان‌کی، ایران
چکیده
امروزه با افزایش روز‌افزون تولید مواد صنعتی، زباله‌ها، پسماندهای بیمارستانی، مواد رادیو‌‌اکتیویته، مایعات قابل اشتعال و به طور کلی مواد خطرناک توسط بشریت، حمل‌و‌نقل مواد خطرناک اهمیت بسزایی دارد. چه بسا که حمل‌و‌نقل بعضی از این مواد برای کشورهای در حال توسعه جنبه‌ی اقتصادی در سطح ملی و بین‌المللی دارد. این حمل‌و‌نقل از مکانی به مکان دیگر و توسط مسیرهای مابین مکان‌ها انجام می‌شود. با توجه به اینکه علاوه بر موضوع اقتصادی، سلامتی انسان و محیط‌زیست را مورد توجه قرار می‌دهد، مکان‌یابی مراکز نگهداری یا دفن این مواد خطرزا بسیار حائز اهمیت است.
امروزه با افزایش روز‌افزون تولید مواد صنعتی، زباله‌ها، پسماندهای بیمارستانی، مواد رادیو‌‌اکتیویته، مایعات قابل اشتعال و به‌طورکلی مواد خطرناک توسط بشریت، حمل‌و‌نقل مواد خطرناک اهمیت بسزایی دارد. چه‌بسا که حمل‌و‌نقل بعضی از این مواد برای کشورهای درحال‌توسعه جنبه‌ی اقتصادی در سطح ملی و بین‌المللی دارد. این حمل‌و‌نقل از مکانی به مکان دیگر و توسط مسیرهای مابین مکان‌ها انجام می‌شود. با توجه به اینکه علاوه بر موضوع اقتصادی، سلامتی انسان و محیط‌زیست را موردتوجه قرار می‌دهد، مکان‌یابی مراکز نگهداری یا دفن این مواد خطرزا بسیار حائز اهمیت است. ازاین‌رو در این پژوهش، یک شبکه‌ی زنجیره تأمین با در‌نظر‌گرفتن مسئله‌ی مکان‌یابی- مسیریابی تحت شرایط عدم قطعیت در دنیای واقعی توسعه داده‌شده است. مدل ارائه‌شده دوهدفه بوده که هدف اول به کمینه‌سازی هزینه‌ها شامل هزینه‌های حمل‌ونقل، مکان‌یابی و جریمه‌ی تجاوز از پنجره زمانی می‌پردازد و هدف دوم میزان ریسک مسیرهای حمل‌و-نقل را کمینه می‌سازد. در این تحقیق از پنجره زمانی نرم و سخت به‌طور توأمان در فرموله کردن مدل استفاده‌شده است. برای اعتبارسنجی مدل، با استفاده از داده‌های در دسترس مربوط به هفت بیمارستان در شهر تهران استفاده شد. به دلیل وجود عدم قطعیت در دنیای واقعی، از بهینه‌سازی استوار سناریو محور استفاده گردید. توابع هدف مسئله‌ی استوار نسبت به حالت قطعی افزایش یافت (بدتر شد)، پرواضح است که مقدار تابع هدف استوار که همان معیار تأسف است از میزان حالت قطعی بیشتر است اما لازم به ذکر است که جواب‌های حاصله از انعطاف بالایی برخوردار خواهند بود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Presenting a Mathematical Model for Routing Hazardous Materials Transportation with Time-windowed Constraints (Case Study: Routing Hospital Waste Transportation)

نویسندگان English

Ebrahim Teimoury 1
Fatemeh Kashef 2
1 Associate Professor, Faculty of Industrial Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
2 Corresponding author: M.Sc., Faculty of Industrial Engineering, University of Eyvanekey, Eyvanekey, Iran
چکیده English

Today, with the increasing production of industrial materials, waste, hospital waste, radioactive materials, flammable liquids and generally hazardous materials by humanity, the transportation of hazardous materials is of great importance. Perhaps the transportation of some of these materials has an economic aspect for developing countries at the national and international levels. This transportation is carried out from one place to another and by routes between places. Considering that in addition to the economic issue, it considers human health and the environment, the location of storage or burial centers for these hazardous materials is very important. Therefore, in this research, a supply chain network has been developed by considering the location-routing problem under uncertainty in the real world. The presented model has two objectives, the first objective is to minimize costs including transportation costs, location and penalty for exceeding the time window, and the second objective is to minimize the risk of transportation routes. In this study, soft and hard time windows were used simultaneously in formulating the model. For validation of the model, available data from seven hospitals in Tehran were used. Due to the uncertainty in the real world, scenario-based robust optimization was used. The objective functions of the robust problem increased (became worse) compared to the deterministic case. It is clear that the value of the robust objective function, which is the regret criterion, is greater than that of the deterministic case, but it should be noted that the resulting solutions will have high flexibility.

کلیدواژه‌ها English

Depot
Vehicle
Time-windowed transportation routing
Special medical waste
Hazardous materials

Copyright ©, Ebrahim Teimoury, Fatemeh Kashef

 

License

This article is released under the Creative Commons Attribution (CC BY 4.0) license. Anyone is free to copy, share, translate, and adapt this article for any purpose, whether commercial or non-commercial, as long as proper citation is given to the authors and original publication.

Zografos, K.G. and Androutsopoulos, K.N. (2004). A heuristic algorithm for solving hazardous materials distribution problems, European Journal of Operational Research, 152, 507-519.
Tavakkoli Moghadam, R., Nourouzi, N., Salamatbakhsh, A., Alinaghian, M. (2011). Solving a new vehicle routing problem considering safety in hazardous materials transportation: a real-case study, Journal of transportation engineering, 2, 3.(In Persian) Zaimi, B. (2009). Determining the optimal path in transportation of hazardous materials using GIS, MSc. thesis, Imam Khomeini International University. .(In Persian)
Zarei, M., Jazi, S.A., (2010). Investigation of Disposal Management, Collection, Transport and Main Disposal of Hazardous Waste of Abolfazl Hospital in Minab, The Fourth Conference on Environmental Engineering, Tehran University. .(In Persian)
Mester, D., Bräysy, O., Dullaert, W. , (2007). A multi-parametric evaluation strategies algorithm for vehicle routing problems, Expert Systems with Applications, 32, 508–517.
Ren, Y., Dessouky, M., Ordo9ñez, F., (2010). The multi-shift vehicle routing problem with overtime, Computers and Operations Research, 37, 1987–1998.
Dehbari, S., Pourostad, A., Naderi Beni, M., Ghobadian, E., Tavakoli Moghaddam, R., (2012), “Multi-Purpose Vehicle Routing with Possible Service Time and Fuzzy Demand under Time Window Limits”, Journal of Operations Research in Its Applications, 9, 4, 85 - 106. .(In Persian)
Nourmohammadi, H., B. (2014,October 30). Introduction of GAMS software, Retrieved from http://gamsbook.ir/?cat=7.(In Persian) Kashef, F. (2016). Vehicle Routing with time window constraints in Hazardous Material (Case study: Hospital Waste Vehicle Routing), MSc. thesis, Eyvanekey University. (In Persian)
Wikipedia, (2016, May 2), Demensional Analysis, Retrieved from <https://fa.wikipedia.org/wiki/ (In Persian)