Periyodik Araç Rotalama Probleminin Üç Farklı Türevi Üzerine

Abstract

Araç rotalama problemi güncel bir problem olup ellili yıllardan beri çalışılmaktadır. Önceleri araç rotalama problemi karmaşık oluşu ve teknolojinin yeterli olmaması sebebiyle literatürde yaygın olarak ele alınamamıştır. Doksanlı yıllarda gelişen teknoloji ile araç rotalama problemleri çalışılabilir hale gelmiş ve araç rotalama problemi üzerine yapılan çalışmaların sayısı artmıştır Araç rotalama problemi bir veya daha fazla depodan çıkan araçların tüm müşterileri ziyaret ederek tekrar depoya dönmesi üzerine kurulu bir problemdir. Araç rotalama problemi kat edilen mesafeyi en küçükleyerek ulaşım giderlerini ve harcanan zamanı azalttığı gibi aynı zamanda araç sayısını en aza indirerek maliyetlerin düşmesine yardımcı olur. Buna ek olarak karbon salınımını da düşürerek çevreye verilen zararı azaltır. Son yıllarda tedarik zinciri ve dağıtım kanallarının rekabetçi piyasadaki önemi oldukça artmıştır. Dolayısıyla firmaların araç rotalama problemine olan ilgisi de artmıştır. Araç rotalama probleminin gerçek hayat ihtiyaçları üzerine birçok türevi oluşmuştur. Bunun sebebi farklı tipteki şirketlerin işleyişlerinin değişkenlik göstermesidir. Örneğin müşterilerin sadece belirli saat aralıklarında ziyaret edilebilmesi, kargo şirketinin aynı anda hem dağıtım hem de toplama işlemi yapması, bazı müşterilerin aynı araçla ve belirli bir sıra ile ziyaret edilme zorunluluğu olması gibi sebeplerden dolayı problemin birçok türevi literatürde tanımlanmış ve çalışılmıştır. Araç rotalama probleminin literatürde sıklıkla çalışılan türevlerinden birisi periyodik araç rotalama problemidir. Bu problem belirlenen bir periyot içerisinde müşterilerin bir veya daha fazla ziyaret edilmesi üzerine kuruludur. Her periyotta ziyaret edilecek müşterilere ve her periyot için araç rotalarına karar verilmektedir. Amaç genellikle toplam rota uzunluklarını en aza indirmektir. Ziyaret günlerinin uygun şekilde düzenlenmesi maliyetler ve araç sayısı açısından büyük avantaj sağlar. Bu projede periyodik araç rotalama problemi üzerine gerçek hayattan esinlenilen iki yeni problem tanımlanmıştır ve bu problemler için matematiksel modeller, alt sınırlar ve sezgisel çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemlerin sonuç kalitesi ve süre performansları rassal olarak oluşturulan örnekler üzerinde test edilmiştir. İlk problem bir müşteriye yapılan her ziyareti takip eden günde farklı amaçlı bir ziyaret yapılmasını gerektirmektedir. İlk ziyaret talep toplama, ikinci ziyaret ise ürünlerin teslimi olarak düşünülebilir. İlk tip ziyaret küçük, hızlı ve zaman kapasiteli araçlarla, ikinci tip ziyaret ise görece büyük, yavaş ve fiziksel kapasiteye sahip araçlarla yapılmaktadır. Bu sebeple birbirini takip eden günlerde aynı rotaların kullanılması mümkün olmamaktadır. Gerçek hayatta müşterilerin daha sık ziyaret edilmesi satışları artırmakta ancak toplam rota uzunluğunun da artmasına sebep olmaktadır. Proje kapsamında çalışılan ikinci problemde, periyodik araç rotalama problemi kararlarına ek olarak müşterilerin ziyaret sıklığının müşteri talebini değiştirmesi durumu incelenmiştir. Proje kapsamında ele alınan problemler, detaylı olarak tanımlanmış, matematik modeli geliştirilmiş ve çözüm karmaşıklığı incelenmiştir. Problemler için alt sınır algoritmaları ve sezgisel yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen alt sınır algoritmaları ve sezgisel yöntemin performansları rassal örnekler üzerinde test edilmiştir.