ارائه مدل یکپارچه مسأله مکان‌‏یابی هاب با رویکرد زمان‌‏بندی انعطاف‏‌پذیر در حمل‏‌و‏نقل هوایی

قدیمی, محمد; اسماعیلیان, غلامرضا; حامدی, مریم

doi:10.22084/ier.2025.30627.2199

اخذ مجوز راه اندازی 5 عنوان نشریه ی جدید از وزارت علوم ، تحقیقات و فناوری

تعداد نشریات	22
تعداد شماره‌ها	490
تعداد مقالات	5,109
تعداد مشاهده مقاله	9,393,903
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	6,205,177

	ارائه مدل یکپارچه مسأله مکان‌‏یابی هاب با رویکرد زمان‌‏بندی انعطاف‏‌پذیر در حمل‏‌و‏نقل هوایی
نشریه پژوهش های مهندسی صنایع در سیستم های تولید
مقاله 6، دوره 12، شماره 25، اسفند 1403، صفحه 83-97 اصل مقاله (1.36 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22084/ier.2025.30627.2199
نویسندگان
محمد قدیمی¹؛ غلامرضا اسماعیلیان^* ²؛ مریم حامدی²
¹دانشجوی دکتری، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
²استادیار گروه مهندسی صنایع، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
چکیده
درحال حاضر باتوجه به شرایط تحریمی‌کشور، خطوط هوایی با محدودیت دسترسی به هواپیما مواجه هستند که این امر بر کارایی شبکه حمل‌ونقل هوایی کشور تأثیر گذاشته‏ است. با این‌حال با برنامه‌‏ریزی و استفاده صحیح از هواپیماهای موجود و بهینه‌‏سازی مسیرها ازطریق مسأله مکان‌یابی هاب می‌توان به بهره‌وری بهتری در این‌خصوص دست پیدا کرد و خسارات و هزینه‌های وارد شده ناشی از تحریم‌‏ها را کاهش داد. در این پژوهش، یک مدل یکپارچه برای مکان‌یابی هاب با رویکرد زمان‌بندی انعطاف‌پذیر در حمل‌‏ونقل هوایی ارائه شده است. این مدل علاوه‌بر تعیین مکان هاب‌ها، مسیر و زمان‌بندی حرکت هر هواپیما را نیز متناسب با مکان اولیه هریک از آن‏‌ها به‌‌صورت هم‌زمان و در شرایط محدودیت تعداد هواپیما، بهینه می‌کند. در این پژوهش برخلاف دیگر پژوهش‌‏های موجود در ادبیات موضوع، وجود وسیله نقلیه در گره‏‌ها و رسیدن مسافران هر وسیله نقلیه به‌عنوان پیش‌‏نیاز قطعی در زمان جابه‌جایی مسافران درنظر گرفته شده ‏است که شرایط مسأله را به دنیای واقعی نزدیک‌‏تر کرده ‏است. این مدل با استفاده از نرم‌افزار گمز حل شده و نتایج آن بر روی دو مجموعه داده‌ی CAB و مسافران هوایی ایران در سال 1401 اعتبارسنجی شده ‏است. نتایج نشان می‌دهند که باتوجه به فرضیات مدل، افزایش تعداد هاب‌ها، افزایش ظرفیت هواپیماها و توزیع هواپیماها در گره‌‏ها به‌جای متمرکز شدن آ‌ن‌ها در نقاط خاص می‌تواند به کاهش هزینه‌ها منجر شود، اما پیچیدگی مدل را نیز افزایش می‌دهد. درنهایت، پیشنهادهایی برای بهبود مدل در مطالعات آتی پیشنهاد شده ‏است.
کلیدواژه‌ها
مسأله مکان‌‏یابی هاب؛ مسیریابی وسایل نقلیه؛ زمان‏‌بندی انعطاف‏‌پذیر؛ برنامه‏‌ریزی ناوگان؛ حمل‏‌ونقل هوایی

مراجع
Alumur, S. A., Campbell, J. F., Contreras, I., Kara, B. Y., Marianov, V., & O’Kelly, M. E. (2021). Perspectives on modeling hub location problems, European Journal of Operational Research, 291(1), 1-17.‏ https://doi.org/10.1016/j.ejor.2020.09.039 Atay, M., Eroglu, Y., & Seckıner, S. U. (2023). Domestic flight network hub location problem under traffic disruption with sustainability provision, Case Studies on Transport Policy, 12, 101011.‏ https://doi.org/10.1016/j.cstp.2023.101011 Contreras, I., & O’Kelly, M. (2019). Location science, Second edition, 327-363.‏ https://doi.org/10.1007/978-3-030-32177-2_12 Azzoug, A., Brahami, M. A., Ghomri, L., Bettayeb, B., & Sahnoun, M. H. (2023). Hub Location Problems: Classification and Bibliometric Analysis of Relevant Works, 2023 International Conference on Decision Aid Sciences and Applications (DASA) (pp. 474-479). https://doi.org/10.1109/DASA59624.2023.10286670 Gelareh, S., & Nickel, S. (2011). Hub location problems in transportation networks, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 47(6), 1092-1111.‏ https://doi.org/10.1016/j.tre.2011.04.009 Karimi, H., & Bashiri, M. (2011). Hub covering location problems with different coverage types, Scientia iranica, 18(6), 1571-1578. https://doi.org/10.1016/j.scient.2011.09.018 Farahani, R. Z., Hekmatfar, M., Arabani, A. B., & Nikbakhsh, E. (2013). Hub location problems: A review of models, classification, solution techniques, and applications, Computers & industrial engineering, 64(4), 1096-1109.‏ https://doi.org/10.1016/j.cie.2013.01.012 Goldman, A. J. (1969). Optimal locations for centers in a network, Transportation Science, 3(4), 352-360.‏ https://doi.org/10.1287/trsc.3.4.352 O'kelly, M. E. (1986). The location of interacting hub facilities, Transportation science, 20(2), 92-106.‏ https://doi.org/10.1287/trsc.20.2.92 Nagy, G., & Salhi, S. (1998). The many-to-many location-routing problem, Top, 6, 261-275.‏ https://doi.org/10.1007/BF02564791 Real, L. B., Contreras, I., Cordeau, J. F., de Camargo, R. S., & de Miranda, G. (2021). Multimodal hub network design with flexible routes. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 146, 102188. https://doi.org/10.1016/j.tre.2020.102188 De Freitas, C. C., Aloise, D. J., Da Costa Fontes, F. F., Santos, A. C., & Da Silva Menezes, M. (2023). A biased random-key genetic algorithm for the two-level hub location routing problem with directed tours, OR Spectrum, 45(3), 903-924.‏ https://doi.org/10.1007/s00291-023-00718-y Ibnoulouafi E. M., Aouam, T., Oudani, M., & Ghogho, M. (2024). Efficient Meta-Heuristic Approach for the Multi-Objective Green p-Hub Centre Routing Problem, IEEE Transactions on Evolutionary Computation. https://doi.org/10.1109/TEVC.2024.3410517 Guo, F., Wang, Z., Huang, Z., & Ma, X. (2024). Robust optimization of microhub network and mixed service strategy for a multidepot location-routing problem, Computers & Industrial Engineering, 190, 110070.‏ https://doi.org/10.1016/j.cie.2024.110070 محمودی، نعمان (1402). مدل چندمرحله‌ای مکانیابی، مسیریابی و زمان‌بندی به‌منظور طراحی شبکه‌ی هاب با افق زمانی محدود تحت شرایط عدم قطعیت، پایان‌نامه دکتری. به راهنمایی احمد صادقیه. دانشگاه یزد، دانشکده فنی و مهندسی. Shang, X., Yang, K., Jia, B., & Gao, Z. (2021). Distributionally robust cluster-based hierarchical hub location problem for the integration of urban and rural public transport system, Computers & Industrial Engineering, 155, 107181.‏ https://doi.org/10.1016/j.cie.2021.107181 Khodemani-Yazdi, M., Tavakkoli-Moghaddam, R., Bashiri, M., & Rahimi, Y. (2019). Solving a new bi objective hierarchical hub location problem with an M∕ M∕ c queuing framework, Engineering applications of artificial intelligence, 78, 53-70.‏ https://doi.org/10.1016/j.engappai.2018.10.004 Mahmoodjanloo, M., Tavakkoli-Moghaddam, R., Baboli, A., & Jamiri, A. (2020). A multi-modal competitive hub location pricing problem with customer loyalty and elastic demand, Computers & operations research, 123, 105048. https://doi.org/10.1016/j.cor.2020.105048 Rahimi, Y., Torabi, S. A., & Tavakkoli-Moghaddam, R. (2019). A new robust-possibilistic reliable hub protection model with elastic demands and backup hubs under risk, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 86, 68-82.‏ https://doi.org/10.1016/j.engappai.2019.08.019 Esmizadeh, Y., Bashiri, M., Jahani, H., & Almada-Lobo, B. (2021). Cold chain management in hierarchical operational hub networks, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 147, 102202.‏ https://doi.org/10.1016/j.tre.2020.102202 Dukkanci, O., Peker, M., & Kara, B. Y. (2019). Green hub location problem, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 125, 116-139.‏ https://doi.org/10.1016/j.tre.2019.03.005 Golestani, M., Moosavirad, S. H., Asadi, Y., & Biglari, S. (2021). A multi-objective green hub location problem with multiitem-multi temperature joint distribution for perishable products in cold supply chain. Sustainable production and consumption, 27, 1183-1194.‏ https://doi.org/10.1016/j.spc.2021.02.026 Yan, H., Zhang, X., & Wang, X. (2021). Hierarchical passenger hub location problem in a megaregion area considering service availability, Promet-Traffic&Transportation, 33(2), 247-258.‏ https://doi.org/10.7307/ptt.v33i2.3563 Shang, X., Jia, B., Yang, K., Yuan, Y., & Ji, H. (2021). A credibility-based fuzzy programming model for the hierarchical multimodal hub location problem with time uncertainty in cargo delivery systems, International Journal of Machine Learning and Cybernetics, 12, 1413-1426.‏ https://doi.org/10.1007/s13042-020-01239-8 Korani, E., Eydi, A., & Nakhai Kamalabadi, I. (2020). Reliable hierarchical multimodal hub location problem: Models and Lagrangian relaxation algorithm, Scientia Iranica, 27(3), 1525-1543. ‏ https://doi.org/10.24200/sci.2018.50797.1870 Giusti, R., Manerba, D., Crainic, T. G., & Tadei, R. (2023). The synchronized multi-commodity multi-service Transshipment-Hub Location Problem with cyclic schedules, Computers & Operations Research, 158, 106282. https://doi.org/10.1016/j.cor.2023.106282 Rostami, M., & Jabbarzadeh, A. (2021). Integrated hub location and flow processing schedule problem under renewable capacity constraint, Computational and Applied Mathematics, 40(5), 165.‏ https://doi.org/10.1007/s40314-021-01548-w Mohri, S. S., Nasrollahi, M., Pirayesh, A., & Mohammadi, M. (2022). An integrated global airline hub network design with fleet planning, Computers & Industrial Engineering, 164, 107883.‏ https://doi.org/10.1016/j.cie.2021.107883 Wu, J., Zhang, P. W., Wang, Y., & Shi, J. J. (2022). Integrated aviation model and metaheuristic algorithm for hub-and-spoke network design and airline fleet planning, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 164, 102755.‏ https://doi.org/10.1016/j.tre.2022.102755 Masaeli, M., Alumur, S. A., & Bookbinder, J. H. (2018). Shipment scheduling in hub location problems, Transportation Research Part B: Methodological, 115, 126-142.‏ https://doi.org/10.1016/j.trb.2018.07.003 Motamedi, Z., Ghodratnama, A., Pasandideh, S. H. R., & Tavakkoli-Moghaddam, R. (2023). Scheduling of transportation fleet based on the customer’s priority in a hub location problem, Scientia Iranica.‏ https://doi.org/10.24200/sci.2023.61107.7143 Karimi, H., & Setak, M. (2018). A bi-objective incomplete hub location-routing problem with flow shipment scheduling, Applied Mathematical Modelling, 57, 406-431.‏ https://doi.org/10.1016/j.apm.2018.01.012 https://caa.gov.ir/air-transport-annual-report/show/WVAyVj Roozkhosh, P., & Motahari Farimani, N. (2023). Designing a new model for the hub location-allocation problem with considering tardiness time and cost uncertainty, International Journal of Management Science and Engineering Management, 18(1), 36-50. https://doi.org/10.1080/17509653.2022.2089261 Yu, W., Hong, S., & Peiwen, Z. (2012). Aircraft trip DOC parameters: A function of stage length, seat capacity and design range, 2012 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (pp. 2322-2325). IEEE.‏ https://doi.org/10.1109/IEEM.2012.6838162 Czyzyk, J., Mesnier, M. P., and Moré, J. J. 1998. The NEOS Server, IEEE Journal on Computational Science and Engineering 5(3), 68-75. This paper discusses the design and implementation of the NEOS Server. https://neos-server.org/neos/solvers/lp:CPLEX/GAMS.html Prodhon, C., & Prins, C. (2014). A survey of recent research on location-routing problems. European journal of operational research, 238(1), 1-17.‏ https://doi.org/10.1016/j.ejor.2014.01.005 Fallah-Tafti, M., Honarvar, M., Tavakkoli-Moghaddam, R., & Sadegheih, A. (2023). A Bi-objective Stochastic Hub Location-Routing Model for the Railway Rapid Transit Network Design. Journal of Industrial Engineering Research in Production Systems, 11(22), 111-123. https://doi.org/10.22084/ier.2023.27883.2131 Charsooghi, S. K., Momayyezi, F. & Yazekhasti, A. (2015). Developing Hub Location Problem Based on Economy Flows by Using Capacity of Vehicle and Limitation of Entrance Flow to Hub. Journal of Industrial Engineering Research in Production Systems, 2(4), 1-19. https://ier.basu.ac.ir/article_942_en.html
آمار تعداد مشاهده مقاله: 93 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 56

سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب

پیوندهای مفید

اخبار و اعلانات

آمار

ارائه مدل یکپارچه مسأله مکان‌‏یابی هاب با رویکرد زمان‌‏بندی انعطاف‏‌پذیر در حمل‏‌و‏نقل هوایی