Abstract

In this paper, we propose a new mathematical model for designing a reliable hazardous material (HAZMAT) transportation network (RHTND) on the basis of hub location topology under uncertainties, in which hub nodes may be disrupted by external events, as well as HAZMATs incidents. Hub locations and HAZMAT transportation routes using different transportation modes are simultaneously optimized to obtain minimum risk of incidents. A mixed integer nonlinear programing model is developed. To cope with the uncertainties in the model, we provide a solution framework based on an integration of the well-known chance-constrained programing with a possibilistic programing approach. Small size problems are solved to optimality. In order to solve large size instances, a meta-heuristic algorithm was applied and its performance is evaluated in comparison with a new lower bound approach through analysis of a real case-study of a HAZMAT transportation network

چکیده

در این مقاله قصد داریم یک مدل ریاضی جدیدی را برای طراحی یک شبکه‌ی قابل اطمینان برای حمل و نقل مواد خطرناک (HAZMAT) و آن‌هم بر مبنای توپولوژی مکان‌یابی هاب و تحت عدم قطعیت ارائه دهیم؛ در این مدل، گره‌ها ممکن است توسط رویدادهای خارجی و حوادث HAZMAT مورد وقفه و اختلال قرار گیرند. مکان‌های هاب و مسیرهای حمل و نقل HAZMAT که از مدهای مختلف حمل و نقل استفاده می‌کنند به صورت همزمان بهینه شده تا بتوانند ریسک حوادث را به حداقل سطح ممکن برسانند. یک مدل برنامه‌نویسی غیرخطی صحیح ترکیبی را نیز توسعه می‌دهیم. برای اینکه بر عدم قطعیت در این مدل غلبه نماییم، یک چارچوب راهکاری را بر مبنای ادغام برنامه‌ریزی محدود از نظر شانس و آن‌هم با یک روش برنامه‌ریزی احتمالاتی ارائه می‌دهیم. مسائل کوچک مقیاس را می‌توان به شکلی بهینه به وسیله‌ی این مدل حل نمود. برای حل نمونه‌های بزرگ‌تری از مسائل، یک الگوریتم فرا ابتکاری را بکار گرفته‌ایم و کارائی آن را در مقایسه با روش‌های کران پایینی جدید (به وسیله‌ی تحلیل یک سناریوی واقعی از شبکه‌ی حمل و نقل HAZMAT) مورد ارزیابی قرار داده‌ایم.

1-مقدمه

فرآیند حمل و نقل مواد مضر HAZMAT))را تحت دسته بندی حمل و نقل بارهای عمومی دسته بندی می‌کنند و از این رو باید توجه خاصی به این مسئله شده تا بتوان به چالش‌های انحصاری آن پاسخ داد. حمل و نقل HAZMAT را می‌توان بخشی جدایی ناپذیر از جوامع صنعتی دانست و در اغلب اوقات، این مواد در محل‌هایی بسیار دور از مقصد نهایی‌شان دفن شده و از این رو نیاز است تا فاصله‌ی قابل ملاحظه‌ای برای حمل آن‌ها پیموده شود....