Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz

Enes Taşdan, (Hacettepe Üniversitesi, İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, İşletme Bölümü, Ankara, Türkiye)
Cem MENTEN, (Hacettepe Üniversitesi, İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, İşletme Bölümü, Ankara, Türkiye)
Mehmet SOYSAL, (Hacettepe Üniversitesi, İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, İşletme Bölümü, Ankara, Türkiye)
Mustafa ÇİMEN (Hacettepe Üniversitesi, İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi, İşletme Bölümü, Ankara, Türkiye)
Verimlilik Dergisi
4 0
Yıl: 2023 Cilt: 57 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 23 - 44 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.51551/verimlilik.1105324 İndeks Tarihi: 13-03-2023

Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz

Öz:
Amaç: Bu çalışmanın temel amacı, birebir toplama ve dağıtım problemi için önerilen modelin çeşitli senaryolar altında emisyon salınımı ve yakıt tüketimi gibi önemli faktörleri göz önünde bulundurarak uygulanabilirliğini ve kullanımından elde edilecek faydaları ortaya koyabilmektir.Yöntem: Bu çalışmada, araç rotalama probleminin alt türlerinden biri olan birebir toplama ve dağıtım problemi ele alınmaktadır. Problemin çözümü için bir Karışık Tam Sayılı Programlama modeli önerilmiştir.Bulgular: Analizler kapsamında, kısa mesafe yük taşımacılığı faaliyetlerinde elektrikli motora sahip araçların kullanımının emisyon salınımları ve maliyet bakımından faydaları ortaya konmuştur. Ek olarak, sürdürülebilirlik performansının daha da yukarıya çekilmesi adına, kullanılan elektrikli araçlar için ihtiyaç duyulan elektrik enerjisini güneş panelleri ile üretmeyi hedefleyen potansiyel bir yatırım için maliyet analizi yapılmıştır. Güneş panellerine yapılacak yatırımın düşük (ortalama %6) bir getiri oranına sahip oluşundan ötürü bu yatırımın finansal açıdan uygun olmadığı sonucuna varılmıştır.Özgünlük: Literatürdeki ilgili çalışmalardan farklı olarak, dağıtımda kullanılacak araçların elektrikli ve dizel motorlu olduğu varsayılarak farklı senaryolar altında sürdürülebilirlik göstergeleri üzerine değerlendirmelerde bulunulmuştur. Ayrıca, güneş panellerine yapılacak yatırım sonucu elde edilecek çevresel fayda ile çalışmanın sürdürülebilir lojistik yönetimi literatürüne katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelime: Sürdürülebilir Lojistik Kısa Mesafe Yük Taşımacılığı Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Heterojen Araçlar Enerji Tüketimi

An Analysis on Sustainable One-to-One Pickup and Delivery Problem with Heterogeneous Vehicles

Öz:
Purpose: The main goal of this research is to present the applicability of the proposed model for the one-to-one pickup and delivery problem, as well as the benefits of using it, by taking into account important factors such as emissions and fuel consumption under various scenarios.Methodology: This study proposes a Mixed Integer Programming model for the one-to-one pickup and delivery problem, which is a variant of the vehicle routing problem.Findings: The analyses show that using electric vehicles in short-haul freight transportation activities saves money and reduces emissions. Furthermore, to improve the sustainability performance even further, a cost analysis of a potential investment aimed at producing the electrical energy required for electric vehicles using solar panels is performed. Due to the low rate of return (on average 6 percent) on the investment in solar panels, the conclusion is that the investment in question is not financially appropriate.Originality: In contrast to previous attempts, it is assumed that the vehicles to be used in distribution are electric and diesel vehicles, and sustainability indicators are evaluated under various scenarios. Furthermore, it is anticipated that working with the environmental benefit to be obtained as a result of the solar panel investment will contribute to the literature on sustainable logistics management.
Anahtar Kelime: Sustainable Logistics Short-Haul Freight Transportation One-to-One Pickup and Delivery Problem Heterogenous Vehicles Energy Consumption

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik
  • Alke (2020a). “Electric Vehicles ATX320E”i https://www.alke.com/electric-vehicles-atx320e, (Erişim Tarihi:10.01.2020)
  • Alke (2020b). “Technical Specs: ATX320E”i https://www.alke.com/doc/technical-specs-alke-ATX320E.pdf, (Erişim Tarihi:10.01.2020).
  • Atasagun, G.C. ve Karaoğlan, İ. (2019). “Zaman Bağımlı Eş Zamanlı Topla Dağıt Araç Rotalama Problemi için bir Matematiksel Model”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(4), 1743-1756.
  • Ayadi, M., Chabchoub, H. ve Yassine, A. (2014). “An Exact Method for the Multi-Vehicle Static Demand Responsive Transport Problem Based on Service Quality: The Case of One-to-One”, International Conference on Advanced Logistics and Transport (ICALT), 2014, 308- 313.
  • Aydoğdu, B. ve Özyörük, B. (2020). “Dinamik Eş Zamanlı Topla Dağıt Araç Rotalama Probleminin Çözümü için Matematiksel Model ve Sezgisel Yaklaşım: Rassal İteratif Yerel Arama Değişken Komşu İniş Algoritması”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(2), 563-580.
  • Belgin, Ö., Karaoğlan, İ. ve Altıparmak, F. (2021). “İki Aşamalı Eş Zamanlı Topla-Dağıt Araç Rotalama Problemi için Matematiksel Programlama Tabanlı Sezgisel Yaklaşım”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(3), 1565-1580.
  • Braekers, K., Ramaekers, K. ve Van Nieuwenhuyse, I. (2016). “The Vehicle Routing Problem: State of the Art Classification and Review”, Computers & Industrial Engineering, 99, 300-313.
  • Castro, M.P., Cire, A. A. ve Beck, J.C. (2020). “An Mdd-Based Lagrangian Approach to the Multicommodity Pickupand-Delivery TSP”, INFORMS Journal on Computing, 32(2), 263-278.
  • Cherkesly, M. ve Gschwind, T. (2022). “The Pickup and Delivery Problem with Time Windows, Multiple Stacks, and Handling Operations”, European Journal of Operational Research, 301(2), 647-666.
  • Chopra, S. ve Meindl P. (2013). “Supply Chain Management Strategy, Planning and Operation”, Prentice Hall, New Jersey.
  • Cordeau, J.F., Laporte, G. ve Ropke, S. (2008). “Recent Models and Algorithms for One-to-One Pickup and Delivery Problems”, The Vehicle Routing Problem: Latest Advances and New Challenges, 327-357, Springer, Boston, MA. Dantzig, G.B. ve Ramser, J.H. (1959). “The Truck Dispatching Problem”, Management Science, 6(1), 80-91.
  • DEFRA (Departmant for Environmental Food and Rural Affairs) (2020). “European Union Emissions Trading Scheme”, http://www.defra.gov.uk/environment/climatechange/trading/eu/index.htm, (Erişim Tarihi:10.01.2020).
  • Demir, E. ve van Woensel, T. (2013). “Mathematical Modeling of CO2 Emissions in One-to-One Pickup and Delivery Problems”, Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 63-67.
  • Drexl, M. (2021). “On the One-to-One Pickup-and-Delivery Problem with Time Windows and Trailers”, Central European Journal of Operations Research, 29(3), 1115-1162.
  • Dumitrescu, I., Ropke, S., Cordeau, J.F. ve Laporte, G. (2010). “The Traveling Salesman Problem with Pickup and Delivery: Polyhedral Results and A Branch-and-Cut Algorithm”, Mathematical Programming, 121(4), 269-305.
  • EEA (European Environment Agency) (2016). “Data and Maps”, https://www.eea.europa.eu, (Erişim Tarihi:10.01.2022)
  • EIA (U.SEnergy Information Administration) (2020). “Electricity Explained: Data & Statistics”, https://www.eia.gov/energyexplained/electricity/data-and-statistics.php, (Erişim Tarihi:10.01.2020).
  • Factorovich, P., Méndez-Díaz, I. ve Zabala, P. (2020). “Pickup and Delivery Problem with İncompatibility Constraints”, Computers & Operations Research, 113.
  • Førsund, F. ve Hjalmarsson, L. (2004). “Calculating Scale Elasticity in DEA Models”, Journal of the Operational Research Society, 55, 1023-1038.
  • Franceschetti, A., Honhon, D., Van Woensel, T., Bektas¸T. ve Laporte, G. (2013). “The Time Dependent PollutionRouting Problem”, Transportation Research Part B: Methodological, 56(C), 265-293.
  • Ghiani, G., Laporte, G. ve Musmanno, R. (2004). “Planning and Managing Long Haul Freight Transportation. Introduction to Logistics Systems Planning and Control”, John Wiley & Sons, West Sussex, İngiltere.
  • Graf, B. (2021). “Preemptive Stacker Crane Problem: Extending Tree-Based Properties and Construction Heuristics”, European Journal of Operational Research, 292(2), 532-547.
  • Guerriero, F., Pezzella, F., Pisacane, O. ve Trollini, L. (2014). “Multi Objective Optimization in Dial-a-Ride Public Transportation”, Transportation Research Procedia, 3, 299-308.
  • Haddad, M.N., Martinelli, R., Vidal, T., Ochi, L.S., Martins, S., Freitas Souza, M.J. ve Hartl, R. (2018). “Large Neighborhood-Base Metaheuristic and Branch-and-Price for the Pickup and Delivery Problem with Split Loads”, European Journal of Operational Research, 270(3), 1014-1027.
  • Iori, M. ve Riera-Ledesma, J. (2015). “Exact Algorithms for the Double Vehicle Routing Problem with Multiple Stacks”, Computers ve Operations Research, 63, 83-101.
  • Jabali, O., van Woensel, T. ve de Kok, A.G. (2012). “Analysis of Travel Times and CO2 Emissions in Time-Dependent Vehicle Routing”, Production and Operations Management 21(6), 1060-1074.
  • Keçeci, B., Altıparmak, F. ve İmdat, K. (2015). “Heterojen Eş-Zamanlı Topla-Dağıt Araç Rotalama Problem ı : Matemat ı ksel Modeller ve Sezg ı sel B ı r Algorı tma”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 30(2), 185-195.
  • Li, X. (2014). “Operations Management of Logistics and Supply Chain: Issues and Directions”, Discrete Dynamics in Nature and Society, 2014, 1-7.
  • Liu, M., Zhang, C., Wu, Q. ve Meng, B. (2021). “Vehicle Routing Problem with Soft Time Windows of Cargo Transport O2O Platforms”, International Journal of Simulation Modelling, 20(2), 351-362.
  • Mesa-Arango, R. ve Ukkusuri, S.V. (2013). “Benefits of in-Vehicle Consolidation in less than Truckload Freight Transportation Operations”, Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 60, 113-125.
  • Montero, A., Miranda-Bront, J.J. ve Mendez-Diaz, I. (2017). “An ILP-Based Local Search Procedure for the VRP with Pickups and Deliveries”, Annals of Operations Research, 259(14) 327-350.
  • Naccache, S., Côté, J.F. ve Coelho, L.C. (2018). The Multi-Pickup and Delivery Problem with Time Windows”, European Journal of Operational Research, 269(1), 353-362.
  • Nahmias, S. ve Olsen, T.L. (2015). “Production and Operations Analysis”, Waveland Press, Illinois.
  • OPET (2020). “Akaryakıt Fiyatları”, https://www.opet.com.tr/akaryakit-fiyatlari-arsivi, (Erişim Tarihi: 14.02.2020).
  • Öncan, T., Tüzün Aksu, D., Şahin, G. ve Şahin, M. (2011). “A Branch and Cut Algorithm for the Multi-Vehicle One-toOne Pickup and Delivery Problem with Split Loads”, IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 1864-1868.
  • Park, H., Son, D., Koo, B. ve Jeong, B. (2021). “Waiting Strategy for the Vehicle Routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery Using Genetic Algorithm”, Expert Systems with Applications, 165, 113959.
  • Pelletier, S., Jabali, O. ve Laporte, G. (2014). “Goods Distribution with Electric Vehicles: Review and Research Perspectives”, CIRRELT-2014-44, 1-36.
  • Qi, X., Fu, Z., Xiong, J. ve Zha, W. (2020). “Multi-Start Heuristic Approaches for One-to-One Pickup and Delivery Problems with Shortest-Path Transport along Real-Life Paths”, PloS one, 15(2), e0227702.
  • Rushton, A., Croucher, P. ve Baker, P. (2010). “The Handbook of Logistics Distribution Management”, Kogan Page Limited, Londra.
  • Savelsbergh, M. ve Sol, M. (1995). “The General Pickup and Delivery Problem”, Transportation Science, 29(1), 17-29.
  • Sherif, S.U., Asokan, P., Sasikumar, P., Mathiyazhagan, K. ve Jerald, J. (2021). “Integrated Optimization of Transportation, Inventory, and Vehicle Routing with Simultaneous Pickup and Delivery in Two- Echelon Green Supply Chain Network”, Journal of Cleaner Production, 287, 125434.
  • SolarReviews. (2020a). “Is a 10kW Solar System Right for Your Home?”, https://www.solar-estimate.org/solar-panels101/10kw-solar-system, (Erişim Tarihi:10.01.2020).
  • SolarReviews. (2020b). “How Much does an Average 10kW Solar System Cost?”, https://www.solarreviews.com/blog/10kw-solar-systems-are-becoming-very-popular-here-is-why#how-much-doesa-10kw-solar-system-%20cost, (Erişim Tarihi:10.01.2020).
  • Soysal, M. ve Bloemhof-Ruwaard, J.M. (2017). “Toward Sustainable Logistics. Sustainable Logistics and Transportation: Optimization Models and Algorithms”, Springer, Boston, MA.
  • Soysal, M., Cimen, M. ve Demir, E. (2018). “On the Mathematical Modeling of Green One-to-One Pickup and Delivery Problem with Road Segmentation”, Journal of Cleaner Production, 174, 1664-1678.
  • Şahin, M., Çavuşlar, G., Öncan, T., Şahin, G. ve Tüzün Akus, D. (2013). “An Efficient Heuristic for the Multivehicle One-To-One Pickup and Delivery Problem with Split Loads”, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 27, 169-188.
  • Taefi, T.T., Kreutzfeldt, J., Held, T. ve Fink, T. (2017). “Supporting the Adoption of Electric Vehicles in Urban Road Freight Transport-A Multi-Criteria Analysis of Policy Measures in Germany”, Transportation Research Part A: Policy and Practice, 91(C), 61-79.
  • The Pollution-Routing Problem Instance Library (2020). http://www.apollo.management.soton.ac.uk/prplib.htm, (Erişim Tarihi:10.01.2020).
  • Toth, P. ve Vigo, D. (2002). “The Vehicle Routing Problem”, Society for Industrial and Applied Mathematics.
  • Treleaven, K., Pavone, M. ve Frazzoli, E. (2013). “Asymptotically Optimal Algorithms for One-to-One Pickup and Delivery Problems with Applications to Transportation Systems”, IEEE Transactions on Automatic Control, 58(9), 2261-2276.
  • US InflationCalculator (2020). “Current Inflation Rates”, https://www.usinflationcalculator.com/inflation/current-inflationrates, (Erişim Tarihi:10.01.2020)
  • Xiong, J., Qi, X., Fu, Z. ve Zha, W. (2020). “Split Demand One-to-One Pickup and Delivery Problems with the ShortestPath Transport along Real-Life Paths”, IEEE Access, 8, 150539-150554.
  • Yazgan, H.R. ve Büyükyilmaz, R.G. (2017). “Eş Zamanlı Topla Dağıt Araç Rotalama Problemine Sezgisel bir Çözüm Yaklaşımı”, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 436-449.
  • Zhu, X., Garcia-Diaz, A., Jin, M. ve Zhang, Y. (2014). “Vehicle Fuel Consumption Minimization in Routing OverDimensioned and Overweight Trucks in Capacitated Transportation Networks”, Journal of Cleaner Production, 85, 331-336.
APA Taşdan E, Menten C, SOYSAL M, Çimen M (2023). Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. , 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
Chicago Taşdan Enes,Menten Cem,SOYSAL MEHMET,Çimen Mustafa Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. (2023): 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
MLA Taşdan Enes,Menten Cem,SOYSAL MEHMET,Çimen Mustafa Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. , 2023, ss.23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
AMA Taşdan E,Menten C,SOYSAL M,Çimen M Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. . 2023; 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
Vancouver Taşdan E,Menten C,SOYSAL M,Çimen M Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. . 2023; 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
IEEE Taşdan E,Menten C,SOYSAL M,Çimen M "Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz." , ss.23 - 44, 2023. 10.51551/verimlilik.1105324
ISNAD Taşdan, Enes vd. "Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz". (2023), 23-44. https://doi.org/10.51551/verimlilik.1105324
APA Taşdan E, Menten C, SOYSAL M, Çimen M (2023). Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. Verimlilik Dergisi, 57(1), 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
Chicago Taşdan Enes,Menten Cem,SOYSAL MEHMET,Çimen Mustafa Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. Verimlilik Dergisi 57, no.1 (2023): 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
MLA Taşdan Enes,Menten Cem,SOYSAL MEHMET,Çimen Mustafa Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. Verimlilik Dergisi, vol.57, no.1, 2023, ss.23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
AMA Taşdan E,Menten C,SOYSAL M,Çimen M Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. Verimlilik Dergisi. 2023; 57(1): 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
Vancouver Taşdan E,Menten C,SOYSAL M,Çimen M Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz. Verimlilik Dergisi. 2023; 57(1): 23 - 44. 10.51551/verimlilik.1105324
IEEE Taşdan E,Menten C,SOYSAL M,Çimen M "Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz." Verimlilik Dergisi, 57, ss.23 - 44, 2023. 10.51551/verimlilik.1105324
ISNAD Taşdan, Enes vd. "Heterojen Araçlar ile Sürdürülebilir Birebir Toplama ve Dağıtım Problemi Üzerine Bir Analiz". Verimlilik Dergisi 57/1 (2023), 23-44. https://doi.org/10.51551/verimlilik.1105324
Sayfa Oluşturulma Tarihi
25-04-2024 4:57

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları