کاهش مخاطرات در مسیریابی توزیع سوخت بنزین با به‌کارگیری الگوریتم تکاملی مبتنی بر شدت پارتو بهبودیافته تحت شرایط فازی (مطالعۀ موردی: استان بوشهر)

نوع مقاله : پژوهشی کاربردی

نویسندگان

1 گروه مدیریت صنعتی، دانشکدۀ کسب و کار و اقتصاد، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

2 گروه مدیریت صنعتی، دانشکدۀ کسب‌و‌کار و اقتصاد، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر

10.22059/jhsci.2023.250533.325

چکیده

با توجه به اینکه حمل‌ونقل مواد خطرناک با خطر بسیار شدید آسیب‌های انسانی، طبیعی و زیست‌محیطی همراه است، افزون‌بر توجه به جنبه‌های اقتصادی در مسیریابی مواد خطرناک باید تأکید بیشتری بر کاهش مخاطرات جمعیتی و زیست‌محیطی صورت گیرد. در این پژوهش مدلی چندهدفه برای مسئلۀ مسیریابی وسایل نقلیه برای توزیع سوخت بنزین به جایگاه‌های سوخت استان بوشهر در شرایط فازی طراحی و بر رعایت ملاحظات ایمنی تأکید شد. بنابراین هدف یافتن کوتاه‌ترین مسیر با رعایت ملاحظات ایمنی و زیست‌محیطی است. برای محاسبۀ ریسک مسیر و مقدار آلودگی انتشاریافته از وسایل نقلیۀ حمل بنزین، از منطق فازی و بررسی مسیرهای موجود در نرم‌افزار GIS و محیط طبیعی و همچنین جمع‌آوری نظر خبرگان در قالب پرسشنامه استفاده شد. برای وزن‌دهی به انواع ریسک‌ و توابع هدف روش تصمیم‌گیری چندمعیارۀ بهترین- بدترین فازی به‌کار گرفته شد و برای حل مدل پیشنهادی از الگوریتم تکاملی مبتنی بر شدت پارتو بهبودیافته استفاده شد. در نهایت با حل مدل و اعمال وزن به توابع هدف براساس نظر متخصصان، مسیر بهینه مشخص و معرفی شد. براساس نتایج این پژوهش، سه جواب بهینه روی مرز پارتو با توجه به سه هدف زمان سفر مسیر، ریسک مسیر و همچنین مقدار آلودگی زیست‌محیطی ناشی از توزیع سوخت برای مسیر به‌دست‌آمده مشخص شد. همچنین با توجه به محاسبۀ وزن‌های بهینه برای هر تابع هدف و محاسبۀ میانگین وزنی برای جواب‌های بهینۀ پارتو و نیز بررسی میدانی مسیر پیشنهادی از نظر وجود نقاط حادثه‌خیز و ریسک مسیر، جواب بهینۀ پارتو نخست، مسیر بهینه انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها


Bula, G.A Prodhon, C., Gonzalez, F. A., Afsar, H. M., & Velasco, N. (2017). Variable neighborhood search to solve the vehicle routing problem for hazardous materials transportation. Journal of hazardous materials, 324, 1-21, doi: 10.1016/j. jhazmat.2016.11.015
Du, J., Li, X., Yu, L., Dan, R., & Zhou, J. (2017). Multi-depot vehicle routing problem for hazardous materials transportation: A fuzzy bilevel programming. Information Sciences, 399, 201-218, doi.org/10.1016/j.ins.2017.02.011.
El-Deeb, Z.M., Aboutaleb, W.A., & Ahmed, A. I. (2022). Gasoline and diesel-like fuel production via hydrocracking of hydrotreated tire pyrolytic oil over Ni-W/MCM-41 derived from blast furnace slag, Journal of the Energy Institute, 103, 84-93. doi.org/10.1016/j.joei.2022.05.013.
Esfandeh, T., Batta, R., & Kwon, C. (2017). Time-dependent hazardous-materials network design problem. Transportation Science,1-21, D doi OI: 10.1287/trsc.2016.0698.
Ghaleh, S., Omidvari, M., Nassiri, P., Momeni, M., & Lavasani, S.M. (2019). Pattern of safety risk assessment in road fleet transportation of hazardous materials (oil materials). Saf Sci.;116:1-2. doi: 10.1016/j.ssci..02.039.
Gul, M., Guneri, A.F., & Nasirli, S.M. (2019). A fuzzy-based model for risk assessment of routes in oil transportation. Int J Environ Sci Technol.16(8):4671-86. doi: 10.1007/s13762-018- 2078-z.
Guo, S., & Zhao, H. (2017). Fuzzy best-worst multi-criteria decision-making method and its applications. Knowledge-Based Systems, 121, 23-31, doi.org/10.1016/j.knosys.2017.01.010.
He, F., Shen, K., Guan, L., & Jiang, M. (2017). Research on Energy-Saving Scheduling of a Forging Stock Charging Furnace Based on an Improved SPEA2 Algorithm. Sustainability, 9(11), 2154,1-29, doi.org/10.3390/su9112154.
Jabbari, M., Atabi, F., & Ghorbani, R. (2020). Key airborne concentrations of chemicals for emergency response planning in HAZMAT road transportation-margin of safety or survival. J Loss Prev Proc Ind. 65:104139. doi: 10.1016/j.jlp. 104139.
Jalili Bal, E., Tavakoli Moghadam, R., Jovanshir, H. (2016). Development of a multi-objective mathematical model for the problem of vehicle routing to transport fuel materials by considering the time window and environmental factors. Scientific-Research Quarterly of Transportation Engineering, Volume 8. 3:353-343 (In Persian).
Kahfi, A., & Tavakoli Moghadam, R. (2016). Solving multi-objective vehicle routing model based on risk reduction using a multi-objective bat algorithm. Transportation engineering scientific-research quarterly, 6(3), 522-507. (In Persian).
Khashaipour, M., Naqdi Zadeh, M.R., & Parsafard, M. (2014). Routing of vehicles carrying hazardous materials in the urban road network (case study, Tehran). Tehran Transport and Traffic Organization, 12th International Conference on Transportation and Traffic Engineering, 1-13 (In Persian).
Khatami Firouzabadi, S.M.A. (2014). Multi-indicator decision-making: methods and approaches. Sharbiani Publications, first edition: 243-249, ISBN 9786009475148. (In Persian).
Özceylan, E., Erbaş, M., Çetinkaya, C., & Kabak, M. (2017). A GIS-based risk reduction approach for the hazardous materials routing problem in Gaziantep. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 23(6), 1-39, doi.org/10.1080/10807039.2017.1325713.
Purba, D.S.D., Kontou, E. & Vogiatzis, C. (2022). Evacuation route planning for alternative fuel vehicles, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, no. doi.org/10.1016/j.trc.2022.103837.
Safarzadeh, M., Seyed Abrishmi, S.A., & Hasanpour, S. (2017). Risk-based assessment of hazardous materials transport routes - case study of Tehran-Mazandaran routes. Scientific-Research Quarterly of Transportation Engineering, 7(1), 73-86 (In Persian).
Taslimi, M., Batta, R., & Kwon, C. (2017). A comprehensive modeling framework for hazmat network design, hazmat response team location, and equity of risk. Computers and Operations Research,79(C),119-130.
To, C. W., Chow, W. K., & Cheng, F. M. (2020). Numerical studies on explosion hazards of vehicles using clean fuel in short vehicular tunnels, Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 107, no. doi.org/10.1016/j.tust.2020.103649.
Wash A. M., Kumar, T., & Abdul Ghafir, M. F. (2021). Application of factor analysis in the determination of vapor lock tendency in aviation gasolines/motor gasoline/blends and the compatibility as alternatives in naturally aspirated aviation engines, Alexandria Engineering Journal, 60, doi.org/10.1016/j.aej.2021.04.012.
Yousefi, S., Alizadeh, A., Hayati, J., & Baghery M. (2018). HSE risk prioritization using robust DEA-FMEA approach with undesirable outputs: a study of automotive parts industry in Iran. Saf Sci. 102:144-58. doi: 10.1016/j.ssci. 10.015.
Zero, L., Bersani, C., Paolucci, M., & Sacile, R. (2017). Multi-objective shortest path problem with deterministic and fuzzy cost functions applied to hazmat transportation on a road network.The 5th International Conference on Models and Technologies for Intelligent Transportation Systems (MT-ITS2017),238-243, doi: 10.1109/MTITS.2017.8005673.