International Journal of Industrial Engineering & Production Management (2013)

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

-144144-24523

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

February 2013, Volume 23, Number 4
pp. 401-416

http://IJIEPM.iust.ac.ir/

A Logistics Planning Model to Improve the Response
Phase of Earthquake

K. Eshghi* & M. Najafi

Kourosh Eshghi, Professor Sharif University of Technology, Department of Industrial Eng., Sharif University of Technology, eshghi@sharif.edu
Mehdi Najafi, PhD candidate Sharif University of Technology . Department of Industrial Eng., Sharif University of Technology, m_najafi@ie.sharif.edu

Keywords 1ABSTRACT

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

به سایت مرجع

www.homatez.com

مراجعه نمایید

 

Mathematical Programming,
Logistics Activities,
Respond to Earthquake,
Disaster Management,
Multi-Commodity,
Multi-Period Natural disaster occurrence and its impacts enforced governments to presents their practical plans to encounter disasters and mitigate its damages and losses by suitable response. Although, disaster managers can utilize their experiences to plan the response of small disasters and manage the related activities; however, they cannot handle these activities in some large scale disaster such as earthquake or flood. To manage logistics activities effectively in a disaster situation, decision support system is a fundamental tool. For this purpose, this research attempts to develop a logistics model to scheme logistics activities in a response phase of earthquake. In other words, the presented model provides a transportation scheme for commodities and injured people and aids disaster managers to utilize their resources efficiently. Furthermore, since rapid response is the most important goal in earthquake response phase, the objective function of the developed model is to minimize total unsatisfied demand and unserved wounded people in planning horizon.

© 2013 IUST Publication, IJIEPM. Vol. 23, No. 4, All Rights Reserved

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

*
Corresponding author. Kourosh Eshghi Email: eshghi@sharif.edu
-116839-1435396

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

ارائه یک مدل برنامهریزی لجستیکی جهت بهبود در فاز پاسخگویی به زلزله

کورش عشقی* و مهدی نجفی

کلمات کلیدی چکیده:
-13715-1234

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

مدیریت بحران، برنامهریزی ریاضی ، وقوع حوادث غیرمترقبه و فجایع طبیعی و اثرات ناشی از وقوع آنها جوامع کنونی را ملزم به اقدامات لجستیکی ، انجام برنامهریزیهای لازم جهت روبرویی و کاهش اثرات مخرب مربوطه نموده است. اگرچه در فاز پاسخ به زلزله ، حوادث کوچک انجام این کار به صورت تجربی امکانپذیر بوده و نیاز به ابزار خاصی وجود چند کالایی، چند دورهای ندارد اما در حوادث با ابعاد بزرگتر و فجایع طبیعی نظیر زلزله به دلیل ابعاد و پیچیدگی عوامل درگیر، انجام آن بصورت تجربی امکانپذیر نیست. در چنین مواردی برای اتخاذ تصمیمات مناسب نیاز به ابزارهای تصمیمگیری وجود دارد. به همین منظور در این تحقیق یک مدل ریاضی جهت انجام برنامهریزی لجستیکی با هدف بهبود در نتایج اقدامات لجستیکی پاسخ به زلزله ارائه میگردد تا از این طریق بتوان تصمیمات مناسبی را برای حمل مصدومان و کالاها به نحوی اتخاذ نمود تا بهترین استفاده از منابع صورت پذیرفته و بیشترین کارایی حاصل گردد. از آنجاییکه سرعت پاسخگویی یکی از اهداف بسیار مهم در پاسخ به فجایعی نظیر زلزله است به همین منظور برای تابع هدف مدل توسعه یافته در این تحقیق، حداقل سازی مجموع نیازهای براورده نشده کالا و مصدومان رسیدگی نشده انتخاب شده است. سپس حل مدل تفضیلی مدل در قالب یک مثال تشریح شده است.
-1371561090

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

9. مقدمه9
با توجه به افزایش حوادث غیرمترقبه و فجایع2 زمینی، اقیانوسی و جوی در سالهای اخیر]1[، برنامهریزی جهت پاسخگویی بهتر به این حوادث ضروری به نظر میرسد. یکی از مهمترین فجایع مذکور زلزله است که میتواند خسارات فراوان جانی و مالی به همراه داشته باشد. بطور کلی دو نوع از اقداماتی که در پاسخگویی
تاریخ وصول: 61/8/81 تاریخ تصویب: 63/2/19
*نویسنده مسئول مقاله: کورش عشقی، استاد دانشکده مهندسی صنایع ،
eshghi@sharif.edu ،دانشگاه صنعتی شریف
مهدی نجفی ،دانشجوی دکتری مهندسی صنایع، دانشگاه صنعتی شریف،
Disaster m_najafi@ie.sharif.edu
به زلزله مهم بهنظر میرسد عبارتند از عملیات تخلیه3 و اقدامات لجستیکی. بطوریکه عملیات تخلیه در فاز اول پاسخ با هدف خارج سازی مصدومان از زیر آوار رخ داده ولی اقدامات لجستیکی جهت برآوردهسازی نیازهای مردم آسیبدیده تا مدت طولانیتری ادامه مییابد تا از این طریق دسترسی به موقع نظیر غذا، چادر و دارو را برای آنها فراهم ساخته و با حملونقل کارای افراد زخمی و مصدوم بیشترین بقاء را برای آنها فراهم آورد. بنابراین میتوان گفت قسمت اعظم پاسخ به زلزله مدیریت لجستیک آن میباشد چراکه با مدیریت مناسب اقدامات لجستیکی میتوان خسارات جانی ناشی از زلزله را تا حد زیادی کاهش داد. به همین منظور در این مقاله بر آنیم تا مدلی را جهت برنامهریزی اقدامات لجستیکی به منظور بهبود در پاسخگویی به زلزله ارائه نماییم.

Evacuation
همانطور که گفته شد انجام تحقیقات در حوزه مدیریت فاجعه1 از اهمیت فراوانی برخوردار است و تا کنون تحقیقات زیادی در این حوزه انجام شده است. بطور کلی مجموعه تحقیقاتی که در زمینه مدیریت فاجعه انجام شده است را میتوان به دو گروه تقسیم نمود. گروه اول مجموعه تحقیقات مدیریتی است که با بررسی مفاهیم کیفی سعی در ایجاد بهبود و افزایش کارایی در فازهای مدیریت فاجعه را داشتهاند .
از تحقیقات انجام شده در این حوزه میتوان به] 2، 3 و 4[ مربوط به فاز پیشگیری و تسکین] ،5[ مربوط به فاز آمادگی] ،6، 7[ مربوط به فاز پاسخ و] 8[ مربوط به فاز بازسازی اشاره داشت. اما گروه دوم از تحقیقات انجام شده در این حوزه، تحقیقات تکنیکی است که از دیدگاه کمی مدیریت فاجعه و زنجیره تامین امداد را مورد بررسی قرار داده و سعی در ارائه مفاهیم و مدلهای کمی جهت بهینه کردن و یا ایجاد حداکثر بهبود ممکن در زنجیره امداد را دارند. عمده تحقیقات این گروه متعلق به فازهای پیشگیری یا تسکین و پاسخ میباشند .
البته این حوزه از تحقیقات قدمت چندانی نداشته و شروع آن از اواخر دهه 88 میباشد. از آنجاییکه این تحقیق مربوط به فاز پاسخگویی مدیریت فاجعه میباشد از پرداختن به تحقیقات کمی انجام شده در حوزه پیشگیری یا تسکین خودداری کرده و به بررسی مختصر تحقیقات انجام شده در فاز پاسخ مدیریت فاجعه پرداخته میشود.
اگر چه در گذشته در حوزه حملونقل با چند مد و یا چند کالایی تحقیقاتی انجام شده است به عنوان نمونه ،ری] 9[ در سال 1987 به توسعه یک مدل تک کالایی با چند مد حملونقل در یک شبکه با محدودیت ظرفیت و افق برنامهریزی چند دورهای پرداخته است که در آن مجموع هزینههای متحمل شده جهت حملونقل و ذخیره غذا کمینه شده است و نات] 18[ در سال 1987 به ارائه یک مدل برنامهریزی خطی برای مسئله حملونقل غذای حجیم پرداخته است که اهداف آن کمینه کردن هزینههای حملونقل و بیشینه کردن غذای تحویل داده شده است. اما اولین تحقیق در زمینه پاسخ به فاجعه در سال 1988 توسط نات انجام شد] 11[. این محقق در این تحقیق به ارائه یک مدل برنامهریزی خطی جهت تعیین برنامه زمانبندی وسائط نقلیه جهت حملونقل غذاهای حجیم در مناطق فاجعه پرداخته است. اگرچه این مدل از اولین مدلهای ارائه شده در حوزه فاجعه بود اما اولین تحقیق جدی است که در این زمینه انجام شده است] 12[ است بطوریکه بسیاری از تحقیقات این تحقیق را مبنا قرار دادهاند .

1. Disaster Management
493
بطور کلی اقدامات لجستیکی فاز پاسخ را میتوان به دو دستهتقسیم نمود. دسته اول اقدامات مربوط به لجستیک کالا درزنجیره امداد بوده و دسته دوم اقدامات مربوط به لجستیک مصدومان میباشد. اغلب تحقیقات گذشته به یکی از این حوزهها پرداختهاند .
به عنوان نمونه اوه و حقانی] 12[ در سال 1996 به تجزیه و تحلیل حملونقلِ حجم زیادی از کالاهای متفاوت نظیر غذا ،لباس، لوازم و تجهیزات پزشکی، داروها، ماشینآلات و نیروهای انسانی در یک رویکرد کاراجهت حداقل کردن مرگ2 با چند نوع وسیله حملونقل برای عملیات امداد پرداخته شده است. علاوه-براین این محققان در سال 1997 در تحقیق دیگری] 13[ نیز به توسعه کار قبلی خود پرداخته و تجزیهوتحلیل عمیقتر و جزئی-تری را ارائه کردهاند .
عمده تمرکز مدل ارائه شده در این تحقیق بر روی هزینه بود اگرچه نیمنگاهی به بحث پاسخگویی نیز در این تحقیق شده است. نکتهای که باید به آن توجه داشت این است که بههنگام وقوع فاجعه، زیرساختهای حملونقل برای تجهیزات امدادی اغلب غیرقابل اتکا و غیرقابل اعتماد میباشد .بههمینخاطر بارباروسوگلو و اُُزدامار] 15[ در سال 2882 در مقالهای با تمرکز بر استفاده از هلیکوپترها سعی در حذف این وابستگی داشته است. در این مقاله به توسعه مدلهای ریاضی جهت حل مسائل تصمیمگیری در زمانبندی عملیاتی و تاکتیکی فعالیتهای هلیکوپتر پرداخته شده است.
بارباروسوگلو و آردا] 16[ در سال 2884 به انجام تحقیق بیشتر جهت مدلسازی عدم اطمینان در پاسخگوییهای امدادی پرداخته و یک چهارچوب برنامهای تصادفی دو مرحلهای جهت برنامهریزی حملونقل در پاسخگوییها به هنگام فاجعه ارائه نمودهاند. در این تحقیق، محققان به توسعه مدل ارائه شده در ]12[ پرداختهاند که بهصورت قطعی، چند کالایی و چند نوع ناوگان حملونقل بوده، بطوریکه در این تحقیق عدم اطمینان موجود در تخمین منابع مورد نیاز جهت کالاهای اولیه امداد ،آسیبپذیری منابع تهیه کننده تسهیلات و قابلیت مقاومت راه-های ارتباطی در حوزههای فاجعه نیز مورد بررسی قرار گرفته است. از دیگر تحقیقاتی که در این حوزه انجام شده است می توان به] 18، 22 و 23[ اشاره داشت .نولز و همکاران] 18[ در سال 2811 به ارائه یک مدل چند هدفه برای حملونقل کالاها در فاز پاسخ به فاجعههای طبیعی پرداختهاند. مدل ارائه شده در این تحقیق دارای سه تابع هدف میباشد که به ترتیب عبارتند از کاهش ریسک پاسخگویی، کاهش فواصل پوششی هر وسیله نقلیه

2. Loss of Life
494
و کاهش مجموع زمانهای سفر. همچنین مین و همکاران] 22[ در سال 2811 به ارائه یک مدل لجستیکی چند دورهای، چند کالایی و چند وسیله نقلیهای جهت برنامهریزی لجستیکی کالاهای مهم و الویتدار در فاز پاسخ به فاجعه پرداختهاند. مدل مذکور دارای دو تابع هدف بوده که اولین آن به کمینه کردن تقاضاهای پاسخ داده نشده پرداخته و تابع هدف دوم به حداقل نمودن زمان سفر پرداخته است .
برکونه و همکاران] 23[ نیز به ارائه یک مدل ریاضی جهت برنامه-ریزی حملونقل کالاها در فاز پاسخ پرداخته که در آن به کمینه-سازی زمان سفر وسائط نقلیه حامل کالاها میپردازد. در حوزه مربوط به لجستیک مصدومان نیز میتوان به] 17،14 و 24[ اشاره داشت که در آن فیدریچ و همکاران] 14[ در سال 2888 به بررسی تلفات پس از فاجعه و محاسبه تلفات مربوطه پرداخته و سعی نمودهاند مدلی جهت حداقل کردن این تلفات ارائه نمایند .
همانطور که گفته شد این تحقیق صرفا به بررسی حملونقل مصدومان پرداخته و هیچ بحثی راجع به کالاهای امدادی در آن صورت نگرفته است .
از دیگر تحقیقات انجام شده در سال 2884 ]17[ است. اُُزدامار و همکاران در این تحقیق به بررسی برنامهریزی لجستیکی در مواقع اضطراری جهت ارسال کالا به مراکز توزیع در نواحی آسیبدیده پرداختهاند. ضمنا همین محقق در تحقیق دیگری] 24[ در سال 2811 به ارائه یک مدل ریاضی جهت برنامهریزی لجستیک هلیکوپترها برای حملونقل مصدومان و کالاهای درمانی پرداخته است. در مدل مذکور وسائط نقلیه صرفا هلیکوپترها بوده و هدف آن کمینه کردن مجموع زمانهای ماموریت این وسائط نقلیه جهت برآورده سازی نیازها و مصدومان میباشد. ضمنا این مدل سعی نموده است که علاوه بر زمان سفر، زمان مربوط به بارگیری را نیز لحاظ نماید .
البته تعداد اندکی از این تحقیقات نظیر] 28[ نیز سعی نمودهاند که به برنامهریزی در هر دو حوزه لجستکی کالا و مصدوم بپردازند .در این تحقیق تحقیق وییی در سال 2887 به ارائه یک مدل مخلوط LRP جهت هماهنگسازی حملونقل کالاها از تامین-کنندگان اصلی به مراکز توزیع در نواحی آسیبدیده و حملونقل افراد مصدوم و آسیبدیده )زخمی( از نواحی آسیبدیده به واحدهای اضطراری موقت پرداخته است. البته در این تحقیق نیز اگرچه دو مورد کالا و مصدوم مد نظر قرار گرفته، اما تمایزی بین وسائط نقلیه حامل در نظر گرفته نشده است. به عبارتی در این تحقیق به قابلیت و امکانات وسائط نقلیه حامل توجه نشده و فرض شده که هر وسیله نقلیه قابلیت حمل هر کالا و مصدومی را دارد .
ضمنا تابع هدف مدل مذکور به کمینهسازی مجموع مصدومان و کالاهای پاسخ داده نشده پرداخته است. به عبارتی در این تحقیقات این دو نوع تقاضا )تقاضای کالا و تقاضای رسیدگی بهمصدومان( جمع پذیر درنظر گرفته شده است. در حالیکه دردنیای واقعی رسیدگی به حال مصدومان و نجات جان آنها از اولویت بسیار بالاتری نسبت به تقاضای کالا برخوردار بوده و با تقاضای کالا جمع پذیر نیست.
ضمنا بررسی دقیقتر مدلهای ارائه شده نشان میدهد که رویکردهایی که جهت مدلسازی در این تحقیقات مورد استفاده قرار گرفته است به دو دسته قابل تقسیم است. دسته اول، مدل-سازی بر اساس مدل VRP و دسته دوم مدلسازی شبکه محور .
در رویکرد اول ،مبادی و مقاصد حمل مشخص شده و سعی می-گردد تابع هدف برای هر یک از مبادی و مقاصد تعیین شده حداقل گردد.
اما در رویکرد دوم، صرفا تعداد کالا یا مصدوم حمل شده در هر یال از شبکه مشخص میگردد و مبادی و مقاصد مصدومان در حال حمل توسط مدل بصورت مستقیم مشخص نمیگردد. اگرچه این رویکرد نسبت به رویکرد اول اطلاعات کمتری را در مورد کالاها یا مصدومان در حال حمل نشان میدهد اما زمان حل کمتری را نسبت به رویکرد اول دارد. اغلب تحقیقات انجام شده پیشین بر اساس رویکرد اول مدل شده است غیر از تحقیق انجام شده در] 28[. در این تحقیق نیز برای تعیین مبادی و مقاصد کالای در حال حمل، الگوریتمی ارائه شده است که پس از حل مدل اصلی، به تعیین مبادی کالاهای دریافت شده در مقصد می-پردازد .
اگرچه تحقیقات انجام شده در حوزه پاسخ به فاجعههای طبیعی بسیار فراوان است اما پیچیدگی مساله منجر شده که در بسیاری از تحقیقات شرایط واقعی لحاظ نگردد. به عنوان نمونه اغلب تحقیقات انجام شده در این حوزه یا تنها به برنامهریزی کالا یا مصدومان پرداخته و یا تمایزی را در حمل و نقل کالا و مصدومان درنظر نگرفتهاند. ضمنا در این تحقیقات توجهی به حمل و نقل ترکیبی که از اهمیت بالایی نیز در تسریع پاسخگویی دارد نشده است. با توجه به موارد عنوان شده این تحقیق بر آن است مدلی را برای برنامهریزی لجستیکی مصدومان و کالاها بر اساس رویکرد دوم )شبکه محور( ارائه نماید که در آن رسیدگی به مصدومان دارای اولویت بیشتر بوده و مبادی حمل کالا و مصدوم نیز توسط مدل مشخص گردد .
علاوه بر رفع نواقص عنوان شده فوق، این تحقیق نوآوریهای دیگری را نیز به همراه دارد که از جمله آن میتوان به امکان حمل و نقل ترکیبی کالا و مصدوم جهت حمل و نقل سریعتر و کاهش زمان برای برآوردهسازی تقاضا و رسیدگی به حال مصدومان و در نظر گرفتن قابلیتهای وسائط نقلیه مختلف برای حمل کالا و مصدوم بطوریکه هر وسیله نقلیهای قادر به حمل هر کالا یا مصدوم نباشد اشاره داشت. به عبارتی در این تحقیق قابلیتهای وسائط نقلیه نیز برای تخصیص کالا یا مصدوم در نظر گرفته شده که در تحقیقات پیشین به ان توجه چندانی نشده است .
بطور کلی این مقاله دارای شش قسمت میباشد. همانطور که مشاهده شد در قسمت یک به بررسی کلیات و مرور تحقیقات انجام شده در حوزه پاسخ به فاجعه )بحران( پرداخته شد. قسمت دو به بررسی تفضیلی مساله و فرضیات آن پرداخته و سپس مدل لجستیکی مربوطه در قسمت سه توسعه مییابد. حل مدل با استفاده از یک مثال بصورت تفصیلی در قسمت چهار مورد بررسی قرار گرفته و در قسمت پنج به آنالیز بیشتر و کاملتر مساله پرداخته خواهد شد. در قسمت شش نیز به جمعبندی و ارائه پیشنهادات آتی برای تحقیق پرداخته خواهد شد.

6. تجزیه و تحلیل مساله
بطورکلی پیچیدگی فاجعه های طبیعی نظیر زلزله تا حدی است که بشر علیرغم استقرار هزاران ایستگاه زلزله نگاری بصورت شبکهای در سرتاسر جهان و تحلیل پیوسته داده با استفاده از کامپیوترهای قدرتمند، قادر نیست که بیشبینی کند کجا و کی زلزله رخ خواهد داد. ماهیت تصادفی و غیرقابل پیشبینی فاجعه-هایی نظیر زلزله ایجاب مینماید که طرحهای بحرانی جامعی جهت کاهش خطرات و پاسخگویی به آنها در صورت وقوع وجود داشته باشد .
با توجه به تجارب گذشته، اگرچه اقدامات لجستیکی و عملیات تخلیه از اقدامات مهم جهت پاسخگویی به زلزله بوده و انجام درست این اقدامات میتواند اثرات چشمگیری بر خسارات جانی ناشی از زلزله داشته باشد اما اقدامات لجستیکی با توجه به ماهیت آن از اهمیت بیشتری برخوردار است. بدیهی است در چنین شرایطی باید کالاهای مورد نیاز نقاط آسیبدیده از انبارهای در دست و یا تامینکنندگان مربوطه تهیه و برای مصدومان و خسارتدیدگان ارسال گردد و همچنین افراد مصدوم و زخمی نیز در سریعترین زمان ممکن مورد رسیدگی قرار گرفته و در صورت نیاز به مراکز درمان در دست منتقل گردند .
از آنجاییکه در چنین شرایطی معمولا با کمبود منابع، کالا و وسائط حملونقل جهت پاسخگویی بهینه وجود دارد. انجام برنامه-ریزی مناسب جهت نیل به هدف کارایی و اثربخشی پاسخگویی با توجه به منابع و امکانات در دست از اهمیت فراوانی برخوردار است. اگر چه در حوادث کوچک که معمولا کمبودهای ذکر شده کمتر مشاهده میشود، مدیران بحران میتوانند این برنامهریزی را تا حد قابل قبولی انجام دهند ولی چنانچه ابعاد حادثه بزرگتر شده و از یک منطقه کوچک فراتر رود به عبارتی تبدیل به فاجعه گردد
494
مدیران بحران به تنهایی نمیتوانند برنامهریزیهای مناسب راانجام دهند. در چنین شرایطی است که وجود یک ابزار مناسببرای تصمیمگیری و برنامهریزی برای مدیران ضروری به نظر می-رسد. به همین منظور این تحقیق بر آن است مدلی را ارائه نماید تا نیازمندیهای مدیران را در شرایط مذکور فراهم سازد. ضمنا با توجه به اینکه در شرایط پاسخ معمولا هدف اصلی، پاسخگویی سریع جهت حداقل ساختن نیازهای برآورده نشده است در مدل ارائه شده در این تحقیق نیز سعی شده است که با لحاظ کردن شرایط واقعی لجستیکی، برنامهای ارائه گردد که نیازهای برآورده نشده نقاط آسیبدیده و مصدومان را در دوره برنامهریزی حداقل سازد. با توجه به شرایط فوق عمده فرضیات مساله به شرح زیر است.

نقاط تقاضا، نقاط تامین و نقاط مربوط به امداد )بیمارستان( و فواصل بین آنها مشخص است.
چند نوع وسیله نقلیه با ظرفیتهای مختلف وجود دارد.
یک وسیله نقلیه قادر است از یک منبع به چند مقصد کالا حمل کند .
یک وسیله نقلیه قادر به حمل مصدوم و کالا بطور همزمان نیست. بهعبارت دیگر وسیله نقلیه قادر است در یک مسیر تنها مصدوم یا کالا حمل نماید.
هیچ کالا و یا مصدومی در نقاط میانی مجاز به توقف نیست.
امکان انتقال کالا و مصدومان بین وسائط نقلیه متفاوت و مجاز در نقاط میانی امکانپذیر است.
ظرفیت حجمی و وزنی مربوط به وسائط نقلیه، ظرفیت مربوط به انواع مختلف مصدومان برای وسائط نقلیه مختلف
حمل مصدوم مشخص است. ضمنا فرض شده است که حجم و وزن هر یک از کالاها نیز مشخص است.
هر وسیله نقلیه قادر به حمل هر نوع کالا یا مصدوم نمی-باشد.
ظرفیت بیمارستانها و یا مراکز امداد برای پذیرش انواع مختلف مصدومان و همچنین میزان تقاضا و میزان تامین مراکز آسیبدیده و مراکز تامین مشخص میباشد.
چند نوع مصدوم با ضریب اهمیت متفاوت وجود دارد
با توجه به اینکه در بسیاری از موارد وسایل نقلیه دارای امکانات لازم جهت درمان مصدومان نیستند از اینرو تقاضای یک مصدوم نیازمند به انتقال به بیمارستان یا مرکز درمانی ،درصورتی برآورده شده تلقی میگردد که مصدوم مورد نظر به بیمارستان یا مرکز درمانی مربوطه تحویل داده شده باشد. به عبارتی صرفا تخصیص وسیله نقلیه جهت حمل مصدوم به معنی برآورده شدن تقاضای وی نمیباشد .
492
وسائط نقلیهی مورد استفاده از لحظه ورود تا انتهای دوره برنامهریزی قابل استفاده میباشد. ضمنا قابلیت اضافه کردن وسیله نقلیه در هر نقطه از شبکه در دورههای زمانی برنامه-ریزی وجود دارد.

3. توسعه مدل ریاضی

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

با توجه به فرضیات مطرح شده در قسمت قبل، در این قسمت به ارائه مدل ریاضی مربوطه میپردازیم.

3-9. پارامترها و متغیرهای مدل الف. مجموعهها T: طول مدت برنامهریزی CD: مجموعه نقاط تقاضا
CS: مجموعه نقاط تامین
CH: مجموعه نقاط مربوط به بیمارستانها
CI: مجموعه نقاط میانی
G: مجموعه مربوط به کالا
CJ: مجموعه کلیه نقاط غیر از نقاط تقاضا
CN: مجموعه کلیه نقاط غیر از بیمارستانها
C: مجموعه کلیه نقاط شبکه بطوریکه C CDCSCHCI
VS: مجموعه مربوط به وسائط نقلیه
DS: مجموعه مربوط به انواع مصدومیت

ب. شمارندهها t ،s: شمارنده مربوط به زمان
m: شمارنده مربوط به نقاط تقاضا بطوریکه
2432365-12635

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

mCD & CD M
66603521246

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

l: شمارنده مربوط به نقاط تامین بطوریکه lCS & CS  L
q: شمارنده مربوط به نقاط شامل بیمارستان بطوریکه
2477691-13145

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

qCH & CH Q
8572451027

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

a: شمارنده مربوط به کالاها بطوریکه aG & G  A
o، p: شمارنده کلی مربوط به نقاط شبکه بطوریکه
o,pC & C O  P
2386831-193006

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

v: شمارنده مربوط به انواع وسیله نقلیه بطوریکه
vVS &VS V
74284420832

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

i: شمارنده مربوط به گره میانی بطوریکه iCI & CI  I j: شمارنده مربوط به مجموعه j J J n: شمارنده مربوط به مجموعه nN N
h: شمارنده مربوط به نوع مصدومیت بطوریکه
2483298-16726

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

hDS & DS H
ج. پارامترهای مدل M Big: عدد بسیار بزرگ damt: میزان تقاضای کالای نوع a در گره m در زمان t dwhmt: میزان مصدومان نوع h در گره m در زمان t Supalt: میزان کالای نوع a موجود در نقطه l در زمان t Surpamt: میزان کالای مازاد نوع a تخصیص داده شده به گره m تا زمان t
topv: زمان واقعی مورد نیاز برای طی نمودن کمان op توسط وسیله نقلیه نوع vام در شرایط بحران.
avotv: تعداد وسیله نقلیه نوع v که در زمان t در گره o به شبکه اضافه میشوند.
WSuphqt: ظرفیت پذیرش مصدوم نوع h در گره q در زمان t.
Wa: وزن کالای نوع a Ca: حجم کالای نوع a CWv: ظرفیت وزنی مربوط به وسیله نقلیه نوع v.
CCv: ظرفیت حجمی مربوط به وسیله نقلیه نوع v.
DVhv: ظرفیت تعداد مصدومان نوع h مربوط به وسیله نقلیه نوع
v. Pa: اولویت مربوط به کالای نوع a
Ph: اولویت مربوط به مصدوم نوع h TFaitv: تعداد کالای نوع a منتقل شده از وسیله نقلیه نوع v به سایر وسائط نقلیه در گره میانی i در زمان t TTaitv: تعداد کالای نوع a منتقل شده از سایر وسائط نقلیه به وسیله نقلیه نوع v در گره میانی i در زمان t TFDhitv: تعداد مصدوم نوع h منتقل شده از وسیله نقلیه نوع v به سایر وسائط نقلیه در گره میانی i در زمان t TTDhitv: تعداد مصدوم نوع h منتقل شده از سایر وسائط نقلیه به وسیله نقلیه نوع v در گره میانی i در زمان t

وسیله نقلیه نوع v در زمان t به گره p میرسد اگر
Ksoptv1 در زمان s از گره o حرکت کرده باشد.
0 در غیراینصورت

ACav1 وسیله نقلیه نوع v قابلیت حمل کالای نوع a را دارد.
0 در غیراینصورت

وسیله نقلیه نوع v قابلیت حمل مصدوم نوع h را
.دارد 1AWhv
0در غیراینصورت
494
avvotv: تعداد وسیله نقلیه نوع v موجود در زمان t در گره o.

3-6. مدل لجستیکی پاسخ به بحران
با توجه به فرضیات، پارامترها و متغیرهای تعریف شده مدل ریاضی جهت برنامهریزی حمل کالا و مصدومان بصورت روابط 1 تا 28 خواهد بود.
بطور کلی دو نوع هدف در پاسخ به زلزله وجود دارد که عبارتند از نجات مصدومان و انتقال سریع آنها به بیمارستان و ارسال کالا برای بازماندگان. از آنجایی که هدف اول از اهمیت بیشتری نسبت به هدف دوم برخوردار است برای حل این مدل از روش لکزیکوگرافی استفاده شده است . د. متغیرهای مدل
devamt: تقاضای پاسخ داده نشده برای کالای نوع a در گره m در زمان t.
dewhmt: تعداد مصدومان نوع h گره m که تا زمان t به بیمارستان نرسیده اند.
Zoptv : تعداد وسیله نقلیه نوع v که در زمان t از گره o به سمت گره p حرکت میکند .
Xaoptlv: تعداد کالای نوع a ارسالی توسط وسیله نقلیه نوع v از مبدا l که در زمان t از گره o به سمت گره p حرکت میکند.
Yhoptmv: تعداد مصدوم نوع h ارسالی توسط وسیله نقلیه نوع v از نقطه تقاضای m حرکت کرده و در زمان t از گره o به سمت گره p حرکت میکند.

HMT
Min Z1  Ph.dewhmt
h1 m1 t1
AMT
Min Z2  Pa.devamt
a1 m1 t1 )1(

)2(

Subject to:
VLtOVLtPt
)3( Xaomslv .Ksomtv Xampslv dams  Surpamt devamt mCD,aG,tT1v1 l1 s1 o1 v1 l1 s1 p1 s

VtQOVtQPt
Yhoqsmv .Ksoqtv Yhqpsmv dwhms  dewhmt mCD,hDS,tT )4( v1 s1 q1 o1 v1 s1 q1 p1 s1
VtPt
Xalpslv Supals aG,lCS,tT )5(
v1 s1 p1s1
VtPt
Yhmpsmv dwhms mCD,hDS,tT )6(
v1 s1 p1s1
VOtVPt
Xaojslv .Ksojtv Xajpslv  0 aG, jCJ,lCS,tT )7(
v1 o1 s1v1 p1 s1
VOtVPt
Yhonsmv .Ksontv Yhnpsmv  0 hDS, nCN,mCD,tT )8(
v1 o1 s1v1 p1 s1
OP
Xaoptlv  MBig.ACav aG,vVS,tT )9(
l1 o1 p1
OP
Yhoptmv  MBig.AWhv hDS,vVS,tT )18(
m1 o1 p1
OLtLP
Xaoislv Ksoitv Ksoiv t1Xaiptlv TFaitv TTaitv aG, iCI,tT,vVS )11(
o1 l1 s1l1 p1
498
OMtMP
Yhoismv Ksoitv Ksoiv t1Yhiptmv TFDhitv TTDhitv hDS, iCI,tT,vVS )12(
o1 m1 s1m1 p1
LA
 Xaoptlv .Ca  Zoptv .CCv oC, pC,tT,vVS )13(
l1 a1
A
 Xaoptlv .Wa  Zoptv .CW v oC, pC,tT,vVS )14(
l1 a1
H
Yhoptmv  Zoptv .DV v oC, pC,tT,vVS )15(
m1 h1
Zoptv  MBig.topv oC, pC, tT,vVS )16(
OStOt )17(
Zopsv .Ksoptv avvps  avvvpt Z posv pC, tT,vVS
o1 s1s1o1 s1
VMOtVMPSt )18(
Yhoqsmv .Ksoqtv Yhqpsmv WSuphqs hDS, qCQ,vVS
v1 m1 o1 s1 v1 m1 p1 s1 s1
Y  0 &Integer X  0 &Integer Z  0 &Integer )19(

dev  0 &Integer dew 0 &Integer avv 0 &Integer )28(

از اینرو ابتدا تابع هدف اول )محدودیت) 1(( بهینه شده و سپس با بهینه نگهداشتن تابع هدف اول، تابع هدف دوم )محدودیت )2(( حداقل میگردد. محدودیتهای) 3( و) 4( به ترتیب تعیین کننده میزان نیازهای کالایی برآورده نشده و مصدومان رسیدگی نشده هر دوره از زمان برنامهریزی در نقاط آسیبدیده میباشد .محدودیت) 5( تضمین میکند که تعداد کالای ارسالی از هر تامینکننده بیش از کالای در دست آن نباشد. محدودیت) 6( منجر میشود تعداد مصدومان ارسالی از نقاط آسیبدیده در هر دوره از زمان برنامهریزی بیش از افراد مصدوم موجود در آن نباشد. محدودیتهای) 7( و) 8( بیانگر تعادل حمل کالا و مصدوم در نقاط میانی است و تضمین میکند که هیچ کالا یا مصدومی در نقاط میانی متوقف نگردد .
محدودیتهای) 9( و) 18( مربوط به وسائط نقلیه بوده و تضمین میکند تخصیص کالا یا مصدومان جهت حمل به وسائطی صورت پذیرد که قابلیت حمل آن کالا یا مصدوم را داشته باشند .
محدودیتهای) 11( و) 12( به ترتیب بیانگر میزان جابجایی کالا و مصدومان بین وسائط نقلیه مختلف در نقاط میانی است .محدودیتهای) 13( و) 14( مربوط به ظرفیت وسائط نقلیه بوده و تضمین میکند که میزان کالای تخصیص یافته به یک وسیله نقلیه جهت حمل بیش از ظرفیت حجمی و وزنی آن نباشد .
محدودیت) 15( عدم تخصیص مصدوم مازاد به وسائط نقلیه مربوطه جهت حمل را ضمانت مینماید. محدویت) 16( بیانگر محدودیتهای حمل و نقل موجود در شبکه بوده و منجر میشود که حمل کالا و یا مصدوم بین دو نقطه از شبکه توسط یک مد خاص حمل و نقل در صورت وجود یال مربوطه صورت پذیرد .
محدودیت) 17( منجر به ایجاد تعادل تعداد وسیله نقلیه در نقاط مختلف شبکه میگردد و بالاخره محدودیت) 18( تضمین میکند تعداد مصدومان دریافت شده در یک بیمارستان یا مرکز درمانی در هر دوره از برنامهریزی بیش از ظرفیت آن بیمارستان یا مرکز درمانی نباشد. در انتها نیز متغیرهای مساله تعریف شده است.
ضمنا همانطور که پیشتر عنوان شد استفاده از رویکرد شبکه محور منجر به کاهش زمان حل خواهد شد بطوریکه مدل ارائه شده در این تحقیق برای یک مساله با 16 گره ،98 یال حمل-ونقل، 75 وسیله مختلف حمل و نقل در یک دوره زمانی 24 تایی با استفاده از نرم افزار GAMS و CPLEX 12.1.0 بر روی یک رایانه همراه با حافظه جانبی 4G DDR3 و پردازنده دو هستهای Pentium T4200 @ 2* 2.00 GHz در کمتر از چهار دقیقه )175/229 ثانیه( حل شده و به جواب بهینه دست یابد. لازم به ذکر است در این حالت مساله دارای 258،55 محدودیت ،792،417 متغیر از نوع گسسته و 6،577 متغیر از نوع پیوسته میباشد. حال از آنجاییکه در دنیای واقعی معمولا جهت سهولت و رعایت عدالت در توزیع کالاها، کالاها بصورت بستههای از پیش تهیه شده بین خانوادههای آسیبدیده توزیع میگردد – بهعنوان نمونه یک بسته به شرایط نقاط آسیبدیده میتواند شامل مجموعهای از مواد غذایی، آب، لوازم بهداشتی، دارو و غیره باشد- ابعاد مسائل واقعی جز در تعداد وسائط نقلیه چندان بزرگتر از نقاط آسیبدیده نمیباشد .
ضمنا با توجه به نقش متغیر مربوط به وسائط نقلیه) Z( در مدل ارائه شده، افزایش آن تاثیر زیادی در زمان حل نخواهد داشت. از اینرو به نظر نمی رسد مدل مذکور در مسائل واقعی با مشکل زمان حل روبرو گردد.

4. حل تفصیلی مدل در یک مثال
با توجه به مدل ریاضی ارائه شده در این قسمت به بررسی یک مثال میپردازیم. در این مثال فرض شده است شبکه دارای 18 گره بوده که در دو گره آن زلزله رخ میدهد. شکل-1 نمای تصویری شبکه مذکور، نقاط تقاضا، بیمارستانها و نقاط تامین را نشان میدهد.

تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1

شکل9. نمای شبکه مورد بررسی

491
با توجه به نقاط آسیبدیده و نحوه ارتباط این نقاط با سایر نقاطشبکه میخواهیم برنامهریزی لجستیکی مناسب جهت حمل کالاو مصدوم را ارائه نماییم .
ضمنا فرض شده است که در این شبکه دو نوع کالا و چهار نوع مصدوم وجود دارد. بطوریکه مصدومان نوع یک و چهار به ترتیب مصدومان سطحی و فوتی بوده و در نتیجه نیازمند حمل به بیمارستان نیستند. از اینرو منظور از 1H مصدومان نوع سه با ضریب اهمیت 8/8 و 2H مصدومان نوع دوم با ضریب اهمیت 2/8 میباشند. اطلاعات مربوط به کالاها نیز در جدول-1 نشان داده است.

جدول9. اطلاعات مربوط به کالا
کالا W(a) C(a) Pr(a)
C1 1/5 2 8/7
C2 1 8/5 8/3

همانطور که در شکل-1 مشاهده میشود شبکه فوق دارای سه نوع مد حمل هوایی، جادهای و ریلی بوده و چهار نوع وسیله در آن موجود است. این چهار نوع وسیله نقلیه عبارتند از کامیونت ،قطار، هلیکوپتر و آمبولانس که از آن میان کامیونت و قطار قابلیت حمل کالا، هلیکوپتر قابلیت حمل کالا و مصدوم و آمبولانس قابلیت حمل مصدوم را دارد. اطلاعات مربوط به وسایل نقلیه در جدول-2 نشان داده شده است. ضمنا اطلاعات مربوط به تقاضا، ظرفیت بیمارستانها، ظرفیت تامینکنندگان و وسائط نقلیه در دست به ترتیب در جداول-3 تا 6 ارائه شده است.

جدول6. اطلاعات مربوط به وسائط نقلیه
وسیله نقلیه CW(v) CC(v) DV(v)
V1 68 58 –
V2 388 258 –
V3 48 38 18
V4 – – 2
جدول3. اطلاعات مربوط به تقاضای کالا و مصدومان در گرههای آسیبدیده
t 4 4 1 99 99
Node N3 N5 N3 N5 N3 N5 N3 N5 N3 N 5
C1 48 18 35 15 58 28 38 15


تحقیق najafi.mehdi A 10 28 2 38ce22295 1
قیمت: تومان