Пројектовање транспортних мрежа применом еволуционог рачунарства : мрежа за пренос експрес поштанских пошиљака

Abstract

Експрес услуга преноса пакета у многим земљама подразумева доставу пошиљака „од врата до врата” на најбржи могући начин у оквиру економичности. Компаније које се баве овим послом најчешће врше пренос пошиљака кроз тзв. „hub and spoke” мрежу, односно транспортну мрежу са једним или више главних прерадних/сортирних центара – хабова у којима се врши концентрација токова пошиљака. Разлог за организовање такве мреже је ефекат смањивања трошкова транспорта између хабова због великог броја пакета који се превозе између њих. У хабовима се пошиљке размењују између друмских возила, железничких вагона и авиона којима се врши транспорт до/од хаба у процесу који се назива сортирање (прерада) пошиљака. У циљу правилне организације транспорта пошиљака унутар одређеног региона поштанске/курирске компаније морају донети праве одлуке у вези са бројем хабова за разврставање пошиљака, њиховим локацијама, као и са алоцирањем доставних подручја сваком од хабова. Овај проблем решаван је у раду као вишекритеријумски. Предложени модел заснован је на компромисном програмирању и генетским алгоритмима. Осим тога, поред основног приступа, понуђен је и интерактивни приступ решавању проблема. Развијени модел могао би се имплементирати на мрежама са великим бројем чворова. У раду је представљена студија случаја за пренос пошиљака у Србији. У докторској дисертaцији се решава проблем из области пројектовања транспортних мрежа за пренос поштанских пошиљака. Овај проблем је један од најважнијих проблема који се јављају у поштанском саобраћају а по својој природи спада у групу локацијских проблема. Основни циљ дисертације је формулација и решавање проблема лоцирања центара за прераду поштанских пошиљака, одређивање саобраћајних веза као и редова превоза за сваки чвор на мрежи. Правилном локацијом прерадних центара, дефинисањем линија веза на транспортној мрежи као и реда превоза и броја односно типа возила који саобраћају на свакој релацији постиже се максимизација једног од дефинисаних критеријума или њихове комбинације. Предложени концепт интерактивног решавања овог проблема пружа доносиоцима одлука, као главним корисницима развијених програма, нову димензију разумевања проблема који покушавају да реше.

Parcel express service in many countries assumes door-to-door delivery of parcels and small packages in the fastest possible way. Delivery companies usually organize hub a delivery network, since flows between hubs are characterized by economies of scale effect. At hubs, parcels are exchanged between vans, trucks, and planes. In order to properly organize parcel delivery in a specific region, the parcel delivery company should make proper decisions about the total number of parcel delivery hubs, their locations, as well as allocation of demand for facilities’ service to facilities. These issues are modeled in this paper as a multi-objective problem. The model developed is based on Compromise Programming and Genetic Algorithms. Apart from this an interactive manner in which a defined problem can be solved is also demonstrated here. The proposed model could be implemented in large-scale networks. The case study of express postal parcel delivery network in Serbia is shown in this dissertation. The doctoral dissertation solves the problem of designing transportation network for postal parcel delivery. This problem, by its nature, is a facility location problem and it is one of the most important problems that appears in postal traffic. The main goal of the dissertation is to formulate and solve the problem of locating facilities for postal parcels sorting, determination of traffic links and transportation schedule for each node in the network. By identifying the right locations of the hubs, correctly defined transportation links in the network and properly setting of transportation schedule, numbers and types of vehicles that operate on each transportation link, it is possible to reach the maximization of one defined criterion or a combination of them. The proposed concept of solving this problem in an interactive manner offers decision makers, as the main users of the developed software, a new dimension of understanding the problem that they have been trying to solve