Распоређивање ресурса на планиране активности у саобраћајној и транспортној пракси применом метахеуристичких алгоритама

Abstract

Распоређивање ресурса је процес одлучивања којим се ограничени ресурси оптимално додељују скупу активности или задатака током датог временског периода. Те одлуке углавном се доносе на оперативном нивоу. Проблем распоређивања ресурса је општи и свеприсутан, а посебно важну улогу има у транспортним и логистичким процесима, односно у свим ланцима снабдевања, па тако и онима који се односе на снабдевање производима чији квалитет временом опада. Ову особину поседује велики број пољопривредних производа, као на пример воће, поврће и месо, при чему чекања и кашњења у процесу транспорта доводе до опадања квалитета такве робе, што умањује приход и утиче на смањење квалитета услуге. Из тог разлога предмет овог истраживања је оптимално распоређивање транспортних срестава на задатке допреме производа чији квалитет опада у времену, са циљем да се губици у квалитету производа минимизирају, уз истовремену минимизацију потребних ресурса који то обезбеђују. Респектујући стохастичку природу процеса снабдевања, која се односи како на трајање активности у ланцу снабдевања, тако и на смањење квалитета производа, распоређивање возила посматрано је као стохастички и динамички проблем за чије решавање је предложен хибридни оптимизациони и симулациони приступ. Поред покушаја да се предложеним приступом одговори на динамичку и стохастичку природу процеса у ланцима снабдевања производима чији квалитет временом опада, као још један аспект проблема, моделирана је и потреба уважавања принципа правичности и равноправности учесника у ланцу снабдевања са једне и принципа балансираног коришћења ресурса транспортног система са друге стране. У циљу приказа резултата истраживања, у раду су представљени развијени предложени оптимизациони и симулациони модели, као и хеуристички приступи базирани на симулираном каљењу и методи променљивих околина. Ефикасност и практична применљивост предложених модела показана је на скупу тест примера различитих димензија.

Resource scheduling is the decision-making process by which limited resources are optimally allocated to a set of activities or tasks over a given period of time. These decisions are mostly made at the operational level. The problem of resource scheduling is general and universal, with particularly important role in transportation and logistics processes, ie. in all supply chains, including those related to the supply of products whose quality deteriorates over time, mostly agricultural products, such as fruits, vegetables and meat. Waiting and delays in the transport process cause the deterioration in the quality of such products, which reduces income and the quality of service. Therefore, the subject of this research is the optimal scheduling of transport resources to the supply of products whose quality decays over time, with the aim of minimizing losses in product quality, while simultaneously minimizing the necessary resources. Respecting the stochastic nature of the supply process, which refers to both the duration of activities in the supply chain and the deterioration of product quality, vehicle scheduling is viewed as a stochastic and dynamic problem for which a hybrid optimization and simulation approach was proposed. In addition to responding to the dynamic and stochastic nature of processes in supply chains of products whose quality decays over time, another aspect of the problem, the need to respect the principles of fairness and equity of participants in the supply chain, as well as the principle of balanced use of transport system resources, has been also modeled. Composition of the thesis is designed to present the research results containing the developed proposed optimization and simulation model, along with heuristic approaches based on simulated annealing and variable neighbourhood search methods. The efficiency and practical applicability of the proposed models is shown on a set of test instances of different size.