Tedarik zincirinde işbirlikçi araç rotalama problemi için bir model önerisi / A proposed model for collaborative vehicle routing in supply chain

Abstract

Taşımacılık sektörü bir ülkenin ekonomisine katkı sağlayan ana unsurlardan bir tanesidir. Ancak sektörün insanların günlük hayatları için çevre kirliliği ve trafik sıkışıklığı gibi pek çok olumsuz sonuçları bulunmaktadır. Taşımacılık ayrıca Tedarik Zincirinin ana bileşenlerinden bir tanesidir. Ürün ve hizmet fiyatları taşımacılık maliyetlerinden direkt olarak etkilenmektedir. Bu çalışmada aynı bölgede faaliyet gösteren ve ortak şehirlere/müşterilere hizmet sunan parsiyel taşımacılık yapan nakliye firmaları arasındaki işbirliği ele alınmıştır. Şehirler bazında adil bir fiyatlandırma yapabilmek adına nakliyecilerin her şehre taşıma yapmak için avantaj durumunu gösteren "Avantaj Skoru" önerilmiştir. Bu skor AHS ve VIKOR yöntemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Çalışmada iki farklı işbirliği stratejisi önerilmektedir; Kısmi İşbirliği ve Tam İşbirliği. Bu stratejiler Heterojen Filolu İşbirlikçi Araç Rotalama Problemi olarak modellenmiştir ve CPLEX 12.6 programı kullanılarak çözülmüştür. Sonuçlar İşbirliksiz Dağıtım Modeli sonuçları ile kıyaslanmıştır. Problem Karınca Kolonisi Algoritması kullanılarak sezgisel olarak ta çözülmüş ve sezgisel yöntem sonuçları matematiksel model sonuçları ile kıyaslanmıştır. Kısmi İşbirliği Modelinde nakliyecilerin rasyonel davrandıkları ve birbirlerinin kapasitelerini ancak işbirlikçi olmayan duruma göre daha fazla kar elde etmeyi garanti altına aldıkları durumda kullanacakları varsayılmıştır. Kısmi işbirliği için nakliyecilerin şehir bazlı navlun fiyatları ve maliyetleri kullanılarak işbirlikçi fiyatlar hesaplanmıştır. Ayrıca bu strateji için kapasite takas opsiyonu sunulmuştur. Tam İşbirliği Modelinde ise nakliyecilerin hiç bir engel olmadan birbirlerinin araçlarını kullanabildikleri ve "Avantaj Skoru"na bağlı bir maliyet paylaşım mekanizması önerilmiştir. Transportation is one of the major factors that support the economic development of a country. Despite its good impacts on a country's economy, this industry has too many negative aspects on environment and people's daily activities such as the environmental pollution and the traffic congestion. Transportation is a main component of Supply Chain Management, and it directly affects product costs and prices. In this study, collaboration among small partial shippers, which are located at the same region and serving to same customers/cities is investigated. To develop a fair city based pricing strategy for shippers we propose "Advantage Scores". These scores are calculated by using AHP and VIKOR methods. Two kinds of collaboration strategies, which are partial collaboration and complete collaboration, are proposed. These strategies are modeled as Collaborative Vehicle Routing Problems with heterogeneous fleet and solved by using CPLEX 12.6 program. For these strategies, Ant Colony based Heuristic algorithm is developed and solved by using Java. The results are compared to the results of the Non-Collaborative Delivery Strategy. In Partial Collaboration Model, it is assumed that shippers are rational, and they can use each other's capacity as long as they guarantee making more profit then Non-Collaboration option. For this model, collaborative prices are calculated using freight rates and their costs. In addition, capacity-swapping option is considered in this model. In Complete Collaboration Model shippers can use each other's vehicles without any obstacles. For this strategy, sharing savings mechanism is proposed which is based on "Advantage Scores".