ارایه یک روش ابتکاری مبتنی بر آزادسازی خطی برای حل مساله مکان‌یابی هاب مدولار چند تخصیصه

هدف: در این تحقیق به بررسی مساله مکان‌یابی هاب مدولار پرداخته شده است که هدف آن کاهش هزینه حمل‌ونقل در شبکه هاب با در‌نظر گرفتن واحدهای حمل در شبکه می‌باشد. مدل ارایه‌شده با تعیین مکان هاب‌ها و نحوه تخصیص سایر گره‌های شبکه (گره‌های غیرهاب) به هاب‌های شبکه، به محاسبه بهینه واحدهای حمل به‌عنوان‌مثال تعداد پرواز هواپیماها در صنعت هوایی یا تعداد دفعات تردد کامیون‌ها در صنعت جاده‌ای در مسیرهای شبکه با در‌نظر گرفتن ظرفیت مناسب برای هر وسیله نقلیه می‌پردازد. همچنین تصمیم‌گیری در خصوص میزان درصد حجم جریان ارسالی در مسیرهای شبکه توسط مدل ریاضی صورت می‌گیرد.روش‌شناسی پژوهش: مدل برنامه‌ریزی ریاضی شامل تابع هدف و محدودیت‌های مربوطه برای مساله موردنظر تعریف شده و توسط نرم‌افزار گمز حل شده و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی نتایج بررسی شده است. زمان حل توسط نرم‌افزار گمز در اندازه نمونه‌های بزرگ‌تر به‌شدت افزایش می‌یابد؛ بنابراین، یک روش حل ابتکاری جدید مبتنی بر روش آزادسازی خطی متغیرهای عدد صحیح برای مساله توسعه داده شده است که قادر است جواب‌های نزدیک به بهینه در مدت‌زمان کمتر به‌دست آورد.یافته‌ها: مدل ریاضی توسعه داده شده بر روی مجموعه داده‌های حمل‌ونقل مسافری هوایی مربوط به فرودگاه‌های کشور آمریکا که به مجموعه داده cab معروف است، پیاده‌سازی شده است. نتایج حاصل نشان‌دهنده مکان بهینه هاب‌ها و همچنین تعداد بهینه واحدهای حمل‌ونقل بر روی یال‌های شبکه می‌باشد که وابسته به ظرفیت وسایل حمل‌ونقل می‌باشند.اصالت/ارزش افزوده علمی: در این پژوهش، یک مدل ریاضی عدد صحیح مختلط برای مساله مکان‌یابی هاب مدولار چند‌تخصیصه ارایه شده است. محاسبات عددی با کمک نرم‌­افزار گمز انجام یافته و نتایج موردبحث و بررسی قرار گرفته است.

a heuristic method based on lp relexation to solve the multiple allocation modular hub location problem

purpose: in this research, a modular hub location problem has been investigated where the objective is to reduce the transportation costs in the hub network. the proposed model determines the location of hubs, allocation of the non-hub nodes to the hubs, and the optimal vehicle traffic, i.e., the number of flights or the number of trucks traveling in the network, considering the appropriate capacity for each vehicle. also, decisions regarding the percentage of the traffic volume sent via multiple network routes are made by the presented model.methodology: the mathematical model, including the objective function and constraints, is constructed and solved by gams software. the effect of different parameters on the results is investigated. due to long solution times for the mip model, a heuristic solution method based on lp relaxation of the integer variables is developed for the proposed problem, which is able to obtain near-optimal solutions in less time.findings: the developed mathematical model is implemented on the air passenger transportation data for the airports of the united states of america, which is known as the cab data set. the results give the optimal number of hubs, as well as the optimal number of transportation units on each arc of the network, which depend on the capacity of the means of transportation.originality/value: in this research, a mixed integer programming model is developed for the multiple allocation modular hub location problem. numerical experiments are conducted with the use of gams software and the results are discussed.