Розробка моделі стійкості для задач маршрутизації транспортних засобів на кількох складах з обмеженнями ймовірності в умовах збурень

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.340200

Ключові слова:

стійкість, маршрутизація транспортних засобів, обмеження випадковості, стохастичне програмування, заборонений пошук, логістика

Анотація

Об’єктом цього дослідження є задача маршрутизації транспортних засобів на кількох складах (MDVRP), яка полягає в пошуку оптимальних маршрутів транспортних засобів від кількох складів до географічно розподілених клієнтів. Дослідження розглядає проблему низької надійності традиційних детермінованих моделей MDVRP, які не працюють ефективно в невизначених та деструктивних умовах, таких як затори на дорогах, збої інфраструктури, коливання попиту та стихійні лиха. Щоб подолати це обмеження, пропонується модель оптимізації на основі стійкості, яка формулює MDVRP з обмеженнями ймовірності, що враховують ймовірність порушень, що впливають на доцільність маршруту. Модель інтегрує стохастичні компоненти в процес маршрутизації, щоб збалансувати мінімізацію витрат з надійністю обслуговування в умовах невизначеності. Обчислювальні експерименти на агрологістичному випадку, що включає п’ять складів та двадцять клієнтів, показали, що запропонована модель знизила очікувані транспортні витрати на 36,4% порівняно з підходом генетичного алгоритму (494 проти 777) та підтримувала безперервність обслуговування у 100% можливих сценаріїв з порогом надійності α = 0,7. Більше того, приблизно 25–30% потенційних маршрутів були визначені як нездійсненні за сценаріїв порушення, що підтверджує механізм ймовірнісної фільтрації моделі. Ці результати підтверджують, що включення обмежень випадковості та евристики забороненого пошуку підвищує адаптивність та стійкість систем маршрутизації з кількома складами. Розроблену модель можна практично застосувати до великомасштабних логістичних систем, операцій з надання гуманітарної допомоги та розподільчих мереж, що працюють у регіонах, схильних до волатильності попиту або збоїв в інфраструктурі, надаючи особам, що приймають рішення, надійний інструмент для сталого та стійкого планування маршрутів

Біографії авторів

Herman Mawengkang, Universitas Sumatera Utara

Doctor of Mathematics, Professor

Department of Mathematics

Intan Syahrini, Syiah Kuala University

Doctor of Mathematics

Department of Mathematics

Muhammad Romi Syahputra, Universitas Sumatera Utara

Master of Mathematics

Department of Mathematics

Sutarman Sutarman, Universitas Sumatera Utara

Doctor of Mathematics, Professor

Department of Mathematics

Посилання

  1. Mardešić, N., Erdelić, T., Carić, T., Đurasević, M. (2023). Review of Stochastic Dynamic Vehicle Routing in the Evolving Urban Logistics Environment. Mathematics, 12 (1), 28. https://doi.org/10.3390/math12010028
  2. Tien, N. H., Anh, D. B. H., Thuc, T. D. (2019). lGobal Supply Chain and Logistics Management. Dehli: Academic Publications.
  3. Zhu, R., Zhou, X. (2019). Cool Chain Logistics Distribution Routing Optimization for Urban Fresh Agricultural Products Considering Rejection of Goods. Proceedings of The First International Symposium on Management and Social Sciences (ISMSS 2019). https://doi.org/10.2991/ismss-19.2019.18
  4. Zhao, L., Yu, Q., Li, M., Wang, Y., Li, G., Sun, S. et al. (2022). A review of the innovative application of phase change materials to cold-chain logistics for agricultural product storage. Journal of Molecular Liquids, 365, 120088. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.120088
  5. Wang, D., Ip, W. H. (2009). Evaluation and Analysis of Logistic Network Resilience With Application to Aircraft Servicing. IEEE Systems Journal, 3 (2), 166–173. https://doi.org/10.1109/jsyst.2009.2017395
  6. Lam, C. Y. (2016). Resilience of logistics network: analysis and design. 2016 World Congress on Industrial Control Systems Security (WCICSS), 1–5. https://doi.org/10.1109/wcicss.2016.7882936
  7. Mittal, A., Krejci, C., Craven, T. (2018). Logistics Best Practices for Regional Food Systems: A Review. Sustainability, 10 (1), 168. https://doi.org/10.3390/su10010168
  8. Keating, A. (2012). Food Security in Australia: The Logistics of Vulnerability. Food Security in Australia, 21–34. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4484-8_2
  9. Toth, P., Vigo, D. (2002). 1. An Overview of Vehicle Routing Problems. The Vehicle Routing Problem, 1–26. https://doi.org/10.1137/1.9780898718515.ch1
  10. Coelho, B., Andrade-Campos, A. (2014). Efficiency achievement in water supply systems – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30, 59–84. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.09.010
  11. Jayarathna, N., Lanel, J., Juman, Z. A. M. S. (2020). Five years of multi-depot vehicle routing problems. Journal of Sustainable Development of Transport and Logistics, 5 (2), 109–123. https://doi.org/10.14254/jsdtl.2020.5-2.10
  12. Pillac, V., Gendreau, M., Guéret, C., Medaglia, A. L. (2013). A review of dynamic vehicle routing problems. European Journal of Operational Research, 225 (1), 1–11. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2012.08.015
  13. Zhou, Y., Wang, J., Yang, H. (2019). Resilience of Transportation Systems: Concepts and Comprehensive Review. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 20 (12), 4262–4276. https://doi.org/10.1109/tits.2018.2883766
  14. Figueiredo, B., Lopes, R. B., Sousa, A. de. (2025). Location–Routing Problems with Sustainability and Resilience Concerns: A Systematic Review. Logistics, 9 (3), 81. https://doi.org/10.3390/logistics9030081
  15. Vairo, T., Pettinato, M., Reverberi, A. P., Milazzo, M. F., Fabiano, B. (2023). An approach towards the implementation of a reliable resilience model based on machine learning. Process Safety and Environmental Protection, 172, 632–641. https://doi.org/10.1016/j.psep.2023.02.058
  16. Castro, M. P., Bodur, M., Shalaby, A. (2024). Incorporating Service Reliability in Multi-depot Vehicle Scheduling. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.00836
  17. Rahimian, H., Mehrotra, S. (2022). Frameworks and Results in Distributionally Robust Optimization. Open Journal of Mathematical Optimization, 3, 1–85. https://doi.org/10.5802/ojmo.15
  18. Gmira, M., Gendreau, M., Lodi, A., Potvin, J.-Y. (2021). Tabu search for the time-dependent vehicle routing problem with time windows on a road network. European Journal of Operational Research, 288 (1), 129–140. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2020.05.041
  19. Dong, L., Wang, J., Hu, X. (2025). Optimization of Joint Distribution Routes for Automotive Parts Considering Multi-Manufacturer Collaboration. Sustainability, 17 (14), 6615. https://doi.org/10.3390/su17146615
  20. Heakl, A., Shaaban, Y. S., Takac, M., Lahlou, S., Iklassov, Z. (2025). SVRPBench: A Realistic Benchmark for Stochastic Vehicle Routing Problem. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.21887
  21. Rahmaniani, R., Ghaderi, A. (2015). An algorithm with different exploration mechanisms: Experimental results to capacitated facility location/network design problem. Expert Systems with Applications, 42 (7), 3790–3800. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2014.12.051
  22. Zhang, Y., Qi, M., Lin, W.-H., Miao, L. (2015). A metaheuristic approach to the reliable location routing problem under disruptions. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 83, 90–110. https://doi.org/10.1016/j.tre.2015.09.001
Розробка моделі стійкості для задач маршрутизації транспортних засобів на кількох складах з обмеженнями ймовірності в умовах збурень

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-10-31

Як цитувати

Mawengkang, H., Syahrini, I., Syahputra, M. R., & Sutarman, S. (2025). Розробка моделі стійкості для задач маршрутизації транспортних засобів на кількох складах з обмеженнями ймовірності в умовах збурень. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(3 (137), 75–82. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.340200

Номер

Том 5 № 3 (137) (2025): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Herman Mawengkang, Intan Syahrini, Muhammad Romi Syahputra, Sutarman Sutarman

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.