Üçüncü parti lojistik (3PL) servisi kullanan bir perakende dağıtım merkezi için taşıma planlama problemi optimizasyon modeli ve sezgisel çözüm yaklaşımı

Abstract

İşletmeler mevcuttaki rekabet ortamında geride kalmamak amacıyla dağıtım süreci yönetimi ve planlaması üzerine çalışmalar yapmaktadırlar. Bu çalışmalardan en önemlisi merkezden müşterilere gerçekleşecek olan taşıma işlemi için en etkin ve verimli araç rotasının oluşturulmasıdır. Araç Rotalama Problemi (ARP), müşteri taleplerini karşılamak amacıyla araç filosu ile en küçük maliyet oluşturan rotaların kararlaştırılması işlemidir. Tez kapsamında, Çok Turlu ve Zaman Pencereli ARP üzerinde çalışılmıştır.. Literatür kapsamında Çok Turlu ve Zaman Pencereli ARP ile genellikle kısa ömürlü olup tedarik süresi kritik olan ürünlerde karşılaşılmaktadır. Tez kapsamında üçüncü parti lojistik servisi kullanan bir depodan belirli kapasitelerdeki araçlardan oluşan filo ile zaman penceresi kısıtı altında şubelere ürünlerin günlük olarak dağıtımının yapıldığı bir taşıma problemi ele alınmıştır. Ele aldığımız problemin önemli farkı amacı itibariyle klasik rota uzunluğu minimizasyonu yerine, deponun bir 3pl şirketine ödediği ve toplam tur sayısına bağlı olan dağıtım maliyetinin en azlanmasının hedeflenmiş olmasıdır. Dağıtımda heterojen kapasiteli bir filo kullanılmaktadır ve farklı araçlar için tur başına ödenen tutar farklıdır. Araç kapasiteleri ve şube talepleri farklılık göstermektedir. Araçların şubelere en erken varış zamanı ve şubelerden en geç ayrılma zamanı problem kapsamında sınırlandırılmıştır. Bununla birlikte şubenin bulunduğu lokasyona bağlı kısıtlar nedeniyle her aracın her şubeye taşıma yapabilmesi mümkün olmamaktadır. Araçlar gün içinde gerekirse ve süre kısıtı elverirse birden fazla tur yapabilmektedir. Problem çözümü için ilk olarak bir tamsayılı programlama modeli formüle edilmiştir. Buna ek olarak pratikte rastlanacak büyük problemlerin çözümü için aç gözlü arama sınıfında sayılabilecek bir sezgisel çözüm yaklaşımı geliştirilmiştir. Önerilen sezgiselin etkinliğini doğrulamak için sayısal deneyler yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, önerdiğimiz algoritmamızın en iyiye yakın çözüm elde edebileceğini göstermektedir.

In today's competitive environment, businesses need to make various decisions in order to optimize and effectively manage their distribution processes. The most important of these works is the creation of the most efficient and efficient vehicle route for the transportation that will take place from the center to the customers. Vehicle Routing Problem (ARP) is the process of determining the routes that create the least cost with the vehicle fleet in order to meet customer demands. Within the scope of the thesis, Multi-Turn and Time Windowed ARP has been studied. Within the scope of the literature, Multi-Turn and Time Windowed ARP are generally encountered in short-lived products with critical lead times. Within the scope of the thesis, a transportation problem in which products are distributed daily to branches under the time window constraint with a fleet of vehicles with certain capacities from a warehouse using a third party logistics service is discussed. The important difference of the problem we are dealing with is that instead of classical route length minimization, it is aimed to minimize the distribution cost that the warehouse pays to a 3pl company and depends on the total number of tours. A heterogeneous capacity fleet is used in distribution and the amount paid per tour is different for different vehicles. Vehicle capacities and branch demands differ. The earliest arrival time of the vehicles to the branches and the latest time to leave the branches are limited in the scope of the problem. However, due to the restrictions depending on the location of the branch, it is not possible for every vehicle to transport to each branch. Vehicles can make more than one tour during the day if necessary and time limits allow. First, an integer programming model was formulated for problem solving. In addition, an heuristic solution approach that can be considered in the greedy search class has been developed for the solution of major problems encountered in practice. Numerical experiments have been conducted to verify the effectiveness of the proposed heuristic. The experimental results show that our proposed algorithm can achieve a near-best solution.