Yıl: 2021 Cilt: 36 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 2037 - 2052 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.791935 İndeks Tarihi: 29-07-2022

Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi

Öz:
Finansal, çevresel ve mali konular sürdürülebilirliğin üç sacayağıdır ve aralarındaki dengeyi korumak sürdürülebilirliği sağlamak için önem arz eder. Farklı ülkelerdeki sürücülerin çalışma saatleri ve CO2 salınımı hakkındaki düzenlemeler lojistik firmalarının faaliyetlerinde yeni zorluklara yol açmıştır. Lojistik firmalarında ortaya çıkan mali, sosyal ve çevresel hususlar nedeniyle bu çalışmada finansal, çevresel ve sosyal amaçlı, noktalar arasında alternatif yol ve hız seviyeleri içeren araç rotalama problemi için yeni bir, çok amaçlı, karma tam sayılı doğrusal programlama modeli önerilmiştir. Önerilen modelin farklı sistem parametreleri ile ayrıntılı sayısal deney sonuçları elde edilmiştir. Sosyal, finansal ve çevresel amaçların arasında önemli bir ödünleşim olduğu ve bu amaçlar birlikte ele alındığında daha dengeli sonuçların elde edildiği gözlenmiştir. Ayrıca araç rotalarının da sistemin parametrelerinden ciddi şekilde etkilendiği görülmektedir.
Anahtar Kelime: Araç Rotalama Problemi Sürdürülebilirlik Çok Amaçlı Alternatif Bağlantı

A sustainable vehicle routing problem with alternative road and speed options

Öz:
Economic, environmental and social considerations are three main pillar of sustainability and maintaining the balance between them is the key issue to acchieve sustainability. In addition, the regulations in different countries concerning driver working hours and CO2 emissions create new challenges for the logistics companies in their operations. Motivated by the emerging environmental and social considerations in logistics companies, we propose a novel multi objective mixed integer linear programming model for vehicle routing problem with financial, environmental and social objectives, considering different speed choices and alternative links with different characteristics between nodes. The results of the developed models with varying system parameters are discussed through detailed numerical experiments and significant managerial insights are obtained. It is observed that there is a significant trade-off between social, environmental and financial objectives and better balanced results can be obtained by considering these objectives simultaneously. The routes used by the vehicles are also significantly affected by the characteristics of the system parameters.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. Eguia, I., Racero, J., Molina, J.C., Guerrero, F., Environmental Issues in Vehicle Routing Problems, in Sustainability Appraisal: Quantitative Methods and Mathematical Techniques for Environmental Performance Evaluation, EcoProduction, editors: M. G., Erechtchoukova et al., Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013.
  • 2. Kopfer, H., W., Schönberger, J., Kopfer H., Reducing Greenhouse Gas Emissions of a Heterogeneous Vehicle Fleet. Springer Science+Business Media, 26, 221-248, 2013
  • 3. Kok, A., L., Meyer, C., M., Kopfer, H., Schutten, J.M.J., A Dynamic Programming Heuristic for the Vehicle Routing Problem with Time Windows and European Community Social Legislation. Transportation Science, 44 (4), 442-454, 2010.
  • 4. Gagnon, E., P., Desaulniers, G., Drexl, M., Rousseau LM., European Driver Rules in Vehicle Routing with Time Windows. Transportation Science, 44 (4), 455- 473, 2010.
  • 5. Tükenmez, İ., Üçlü sorumluluk yaklaşımıyla alternatif bağlantıları içeren araç rotalama modelleri ve çözüm yöntemleri, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2017.
  • 6. Toth, P., Vigo, D., The vehicle routing problem. Society for Industrial and Applied Mathematics, 2002.
  • 7. Garaix, T., Artigues, C., Feillet, D., Josselin, D., Vehicle Routing problem with alternative paths: An application to on-demand transportation, European Journal of Operational Research, 204, 62-75, 2010.
  • 8. Kim, G., Ong, Y.S., Heng, C.K., Tan, P.S., Zhang, N.A., City Vehicle Routing Problem. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 16, 1654-66, 2015.
  • 9. Cheng, C., Qi, M., Wang, X., Zhang, Y., Multi-Period Inventory Routing Problem Under Carbon Emission Regulations. International Journal of Production Economics, 182, 263–275, 2016.
  • 10. Toro, E. M., Franco, J. F., Echeverri, M. G., Guimaraes, F. G., A multi-objective model for the green capacitated location-routing problem considering environmental impact. Computers & Industrial Engineering, 110, 114- 125, 2017.
  • 11. Xiao, Y., Konak, A., A genetic algorithm with exact dynamic programming for the green vehicle routing & scheduling problem. Journal of Cleaner Production, 167, 1450-1463, 2017.
  • 12. Xiao, Y., Zuo, X., Huang, J., Konak, A., Xu, Y., The continuous pollution routing problem, Applied Mathematics and Computation,387, 125072, 2020.
  • 13. Giallanza, A., Puma, G., L., Fuzzy green vehicle routing problem for designing a three echelons supply chain, Journal of Cleaner Production 259, 120774, 2020
  • 14. Ren, X., Huang, H., Feng, S., Liang, G., An improved variable neighborhood search for bi-objective mixedenergy fleet vehicle routing problem, Journal of Cleaner Production 275, 124155, 2020.
  • 15. Koç, Ç., Bektaş, T., Jabali, O., Laporte, G., The fleet size and mix pollution-routing problem, Transportation Research Part B, 70, 239-254, 2014.
  • 16. Yang, B., Hu, Z-H., Wei, C., Li, S-Q., Zhao, L., Jia, S., Routing with time-windows for multiple environmental vehicle types. Computers & Industrial Engineering, 89, 150-161, 2016.
  • 17. Maden, W., Eglase, R., Black D., Vehicle Routing and Scheduling With Time-Varying Data: A Case Study. Journal of the Operational Research Society, 61, 515- 522, 2010.
  • 18. Franceschetti, A., Honhon, D., Woensel, T., V., Bektaş, T., Laporte G., The Time Dependent Pollution-Routing Problem. Transportation Research Part B, 56, 265-293, 2013.
  • 19. Niu, Y., Yang, Z., Chen, P., Xiao, J., Optimizing the green open vehicle routing problem with time windows by minimizing comprehensive routing cost. Journal of Cleaner Production, 171, 962-971, 2018.
  • 20. Barth, M., Younglove, T., Scora, G., Development of a Heavy-Duty Diesel Modal Emissions and Fuel Consumption Model. UC Berkeley: California Partners for Advanced Transit and Highways (PATH), California, USA, Technical report, http://escholarship.org/uc/item/67f0v3zf, 2005.
  • 21. Nosrati, M., Khamseh, A., A., Distance discount in the green vehicle routing problem offered by external carriers, SN Applied Sciences 2, 1443, 2020
  • 22. Suzuki, Y., A New Truck-Routing Approach for Reducing Fuel Consumption and Pollutants Emission. Transportation Research Part D, 16, 73-77, 2010.
  • 23. Lai, M-Y., Liu, C-S., Tong, X-J, A two-stage hybrid meta-heuristic for pickup and delivery vehicle routing problem with time Windows, Journal of Industrial& Management Optimization, 6 (2), 435-451, 2010.
  • 24. Demir, E., Bektaş, T., Laporte G., An Adaptive Large Neighborhood Search Heuristic for the PollutionRouting Problem. European Journal of Operational Research, 223, 346-359, 2012.
  • 25. Demir, E., Bektaş, T., Laporte G., The Bi-Objective Pollution Routing Problem. European Journal of Operational Research, 232, 464-478, 2014.
  • 26. Kumar, R.S., Kondapaneni, K., Dixt, V., Goswami, A., Thakur, L.S., Tiwari, M.K., Multi-objective modeling of production and pollution routing problem with time window: A self-learning particle swarm optimization approach. Computers & Industrial Engineering, 99, 29- 40, 2016.
  • 27. Li, J-Y., Hu, X., Wan, Z., An integrated bi-objective optimization model and improved genetic algorithm for vehicle routing problems with temporal and spatial constraints, Journal of Industrial&Management Optimization, doi:10.3934/jimo.2018200, 2018.
  • 28. Küçükaydın H., Column generation based matheuristic for a vehicle routing problem with time windows and variable start time, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (4), 2061-2078, 2019.
  • 29. Uçar U.U., İşleyen S.K., Gökçen H., Experimental analysis of Meta-Heuristic algorithms for moving customer vehicle routing problem, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 36 (1), 459-475, 2021.
  • 30. Anvari, S., Turkay, M., The facility location problem from the perspective of triple bottom line accounting of sustainability. International Journal of Production Research, 55 (21), 6266-6287, 2017.
  • 31. Yousefikhoshbakht, M., Didehvar, F., Rahmati, F., An Effective Rank Based Ant System Algorithm for Solving the Balanced Vehicle Routing Problem. International Journal of Industrial Engineering, 23 (1), 2016.
  • 32. Halvorsen-Weare, E.E., Savelsbergh, M. W. P., The biobjective mixed capacitated general routing problem with different route balance criteria, European Journal of Operational Research, 251 (2), 451-465, 2016.
  • 33. Turkensteen, M., The accuracy of carbon emission and fuel consumption computations in green vehicle routing, European Journal of Operational Research, 262 (2), 647‐ 659, 2017.
APA Tükenmez İ, Kaya O (2021). Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. , 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
Chicago Tükenmez İlknur,Kaya Onur Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. (2021): 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
MLA Tükenmez İlknur,Kaya Onur Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. , 2021, ss.2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
AMA Tükenmez İ,Kaya O Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. . 2021; 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
Vancouver Tükenmez İ,Kaya O Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. . 2021; 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
IEEE Tükenmez İ,Kaya O "Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi." , ss.2037 - 2052, 2021. 10.17341/gazimmfd.791935
ISNAD Tükenmez, İlknur - Kaya, Onur. "Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi". (2021), 2037-2052. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.791935
APA Tükenmez İ, Kaya O (2021). Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(4), 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
Chicago Tükenmez İlknur,Kaya Onur Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36, no.4 (2021): 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
MLA Tükenmez İlknur,Kaya Onur Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.36, no.4, 2021, ss.2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
AMA Tükenmez İ,Kaya O Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(4): 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
Vancouver Tükenmez İ,Kaya O Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(4): 2037 - 2052. 10.17341/gazimmfd.791935
IEEE Tükenmez İ,Kaya O "Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36, ss.2037 - 2052, 2021. 10.17341/gazimmfd.791935
ISNAD Tükenmez, İlknur - Kaya, Onur. "Alternatif yol ve hız seçimleri içeren sürdürülebilir araç rotalama problemi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/4 (2021), 2037-2052. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.791935