مسئله کوله پشتی

در یک سیستم لجستیک، تصمیماتی نظیر مکانیابی انبارها، مسیریابی وسایل نقلیه و تخصیص مسیرها به این وسایل نقلیه باید به طور همزمان اخذ شوند. در واقع این گونه مسایل، به دنبال یافتن مکان و تعداد مناسب تسهیلات و نیز مسیرهای توزیع توسط وسایل نقلیه هستند. این مسئله به دلیل پیچیدگی و حجم بالای محاسبات جزء مسایل بهینهیابی ترکیبی و NP-hard قرار میگیرد. به دست آوردن حل بهینه برای مسئله مورد نظر در ابعاد بالا در زمان محاسباتی معقول به وسیلهی رویکردهای سنتی و ابزارهای بهینهیابی متداول، بسیار مشکل است. بنابراین یک الگوریتم فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم مورچگان برای حل این مسئله استفاده شده است. با توجه به آزمایش های انجام شده، این الگوریتم پیشنهادی میتواند جواب نزدیک به بهینه در زمان قابل قبولی ارایه دهد. همچنین در این مقاله فرض تخصیص چندین مسیر به یک وسیله نقلیه در کل زمان در دسترس در نظر گرفته شده است. در انتها، نتایج به دست آمده از این الگوریتم برای مسایل با حجم کم با خروجی نرم افزار لینگو مقایسه و بررسی شده است.

مسئله مسیریابی وسایل نقلیه یکی از شناخته شده ترین مسائل بهینه سازی محسوب می شود که هدف آن، طراحی مجموعه بهینه ای از مسیرها با کمترین هزینه برای سرویس دهی به مشتریان است؛ به گونه ای که با محدودیت های موجود سازگار باشد. کاربرد عملی زیاد و وسعت حوزه این مسئله باعث توجه بسیار زیاد پژوهشگران به این مسئله شده است؛ اما سختی حل این مسئله مشکلاتی را ایجاد کرده که نیاز به وجود روش های حل ابتکاری و فراابتکاری را افزایش داده است. این پژوهش یک روش ابتکاری حریصانه بر پایه روش های ابتدا دسته بندی، سپس مسیریابی، برای حل مسئله مسیریابی وسایل نقلیه ظرفیت دار (CVRP) با استفاده از قابلیت های تقلیل مسئله به مسئله کوله پشتی ارائه کرده است. از مزایای این روش می توان به مواردی همچون درنظر گرفتن توأم معیارهای مؤثر مانند فاصله بین مشتری ها، فاصله تا دپو و تقاضای نقاط در تصمیم گیری، سرعت و کیفیت جواب خوب و توانایی استفاده از مزایای تقلیل اشاره کرد. برای بررسی نتایج و مقایسه آن ها از نمونه های استاندارد مربوط به CVRPLIB استفاده شده است.