ارائه یک مدل چند‌هدفه مکان‌یابی هاب ظرفیت‌دار با ارتباطات سلسله‌مراتبی بین گره‌ها و حل با الگوریتم‌های فراابتکاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی، دانشگاه پیام نور، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی، دانشگاه پیام نور، ایران

10.22034/tri.2021.119322

چکیده

در این مقاله مساله‌ی مکان‌یابی هاب در یک شبکه غیر کامل با ساختار سلسله‌مراتبی بررسی شده‌است. تخصیص نقاط به هاب در شبکه به‌صورت تکی است. گره‌های هاب و مسیرها ظرفیت‌دار است. تابع هدف اول مساله از نوع "حداقل حداکثر" بوده و جهت حداقل‌سازی حداکثر زمان جابجایی در شبکه استفاده می‌شود و تابع هدف دوم از نوع "حداقل مجموع" بوده و جهت حداقل‌سازی مجموع هزینه‌های جابجایی در شبکه استفاده ‌شده‌است. در نهایت مساله‌ی مکان‌یابی هاب چند هدفه با ساختار سلسله‌مراتبی، با تخصیص تکی و ظرفیت‌دار با استفاده از برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط مدل‌سازی می‌شود. جهت ارزیابی عددی مدل ایجاد شده ابتدا مساله در ابعاد کوچک جهت بررسی شدنی بودن توسط نرم‌افزار گمز و روش حل شد. با توجه به بودن مساله‌ی موجود جهت حل مساله در ابعاد متوسط و بزرگ از روش‌های فراابتکاری استفاده گردید. در این تحقیق از دو روش فراابتکاری به‌نام‌های ژنتیک نامغلوب چند هدفه (نسخه‌ی دوم) و بهینه‌ساز شیرمورچه‌ی چندهدفه استفاده شد. جهت مقایسه‌ی نتایج از شاخص‌های مقایسه‌ای به‌نام‌های تعداد جواب پارتو، بیشترین گسترش، فاصله‌ی متریک و زمان محاسبه استفاده‌شد. مقایسه‌ی نتایج توسط یک روش آماری انجام شد. نتایج نشان داد الگوریتم شیرمورچه‌ی چندهدفه جواب‌هایی با پراکندگی بیشتر نسبت به الگوریتم ژنتیک نامغلوب تولید کرده و در مقابل الگوریتم ژنتیک نامغلوب سرعت حل بالاتری نسبت به الگوریتم بهینه‌ساز شیرمورچه داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A Multi Objective Model for Capacitated Hub Location Problem with Hierarchical Relations between Nodes, and its Solving by Meta heuristic Algorithm

نویسندگان [English]

  • Ramin Sadeghian 1
  • Zahra Ghareh Daghi 2
1 Associate Professor, Industrial Engineering Department, Engineering Faculty, Payame Noor University, Iran.
2 M.Sc., Student, Industrial Engineering Department, Engineering Faculty, Payame Noor University, Iran.
چکیده [English]

In this research, Hub location problem was studied in an incomplete network with a Hierarchical structure. Allocation of nodes to the hub is single. Hub nodes and communication paths are capacitated. First objective function is as “Mini Max” type that used to minimize the maximum transfer time in the network. Second objective function is as “Mini Sum” type that considered to minimize the total transfer cost in the network. Eventually multi objective hub location problem is modeled with hierarchical structure, single assignment and capacitated using mixed integer programing. For numerical survey of the model, in the first the problem was solved in small size to be checked feasibility of model with GAMZ software and LP-Metric method. Due to the NP-Hard of problem, to solve the problem in medium and large size used Meta-heuristic methods. In this study used two Meta heuristic method as Noun-dominated sorting genetic algorithm (II) and multi-objective Aunt Lion optimizer algorithms. To compare the results used comparative criteria as the number of Pareto answers, maximum spread index, spacing metric and CPU time. Comparison of the results was done with a statistical method. Results showed Multi-objective Aunt Lion optimizer algorithm produced solution with more dispersion than Noun-dominated sorting genetic algorithm (II). In return Noun-dominated sorting genetic algorithm had faster solving speed than Multi-objective Aunt Lion optimizer algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hub Location
  • Incomplete Network
  • Hierarchical Structure
  • Single Assignment
  • Path Capacity
  • Meta-Heuristic Algorithm

مراجع

-بزرگی امیری، ع. پارسا، ایمان و یاوری، آرش، (1393)، "طراحی شبکه محور میانه سلسله‌مراتبی ظرفیت‌دار با ملاحظه‌ی زمان تحویل"، فصلنامه‌ی علمی ترویجی مدیریت زنجیره‌ی تامین سال 16. شماره 45.
-Hakimi, S. L., (1964), “Optimum Location of switching centers and the absolute centers and medians of a graph”, Operations Research, 12, pp.450- 459
-Goldman, A. J., (1969), “Optimal location for center in a network”, Transportation Science 3, pp.352- 360.
-O’Kelly, M. E., (1987), “Hub facility location with fixed costs”. Papers in Regional Science, 71, pp.292–306.
-Ernst, A.T., Krishnamoorthy, M., (1996), “Efficient algorithms for the uncapacitated single allocation p-hub median problem”, Location Science 4 (3), pp.139–154.
-Elmastas, S., (2006), “Hub location problem for air-ground transportation systems with time restrictions”, Bilkent University.
-Yaman, H., (2009), "The hierarchical hub median problem with single assignment", Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 43, No. 6, pp.643-65.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
-­Karimi, H., Bashiri, M., (2011), “Hub covering location problems with different
Coverage types”, Scientia Iranica, 18(6), pp.1571–1578.
-Yaman, H., (2011), “The hierarchical hub median problem with single assignment”, Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 43, No. 6, pp.643- 658.
-Meyer, T., Ernst, A. T., & Krishna moorthy, M., (2013), “A 2-phase algorithm for solving the single allocation p-hub center problem”, Computers and Operations Research, 36, pp.3143–3151.
-Mohammadi, M., Tavakoli-Moghadam, R., Siadat, A., Rahimi, Y., (2015),
“­A game- based meta-heuristic for fuzzy bi- objective reliable hub location problem”, Engineering Application of Artificial Intelligence 5, pp.1- 19.
 -Bashiri.M, Esmizadeh. Y., (2016), “Applying hierarchical hub location problem on perishable good distribution”; CIE44 & IMSS’14 Proceedings.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار