ادغام سیستم چندعاملی و شبیه‌سازی خرد برای مدل‌سازی دینامیکی حمل و نقل بار شهری

ادغام سیستم چندعاملی و شبیه‌سازی خرد برای مدل‌سازی دینامیکی حمل و نقل بار شهری

هدف این کار، اعمال ادغام بین یک سیستم چندعاملی و شبیه‌سازی خرد برای بهره‌برداری از حجم زیاد داده‌های تولید شده در حمل و نقل بار شهری به منظور بهبود عملکرد کلی زنجیره تأمین شهری بدون فراموش کردن اصول استقلال حاکم بر هر یک از بازیگران آن، در پاسخ به سناریوهای پویای مختلفی است که ممکن است در زمینه عملیاتی ایجاد شوند. چارچوب ادغام، فرآیند ارتباطی رضایت‌بخشی را در روش‌های مدل‌سازی که با دو شاخص اندازه‌گیری می‌شوند، ایجاد می‌کند: توان عملیاتی و تأخیر. نتایج این ادغام، پاسخ قوی به سناریوهای پویا را نشان می‌دهد و امکان واکنش به مقادیر مختلف تغییرات را بدون نادیده گرفتن جستجوی راه‌حل‌های بهینه فراهم می‌کند.

مقدمه

طراحی سیستم‌های پویا که امکان ثبت شرایط داخلی و خارجی را فراهم می‌کنند و به تغییرات مختلف پاسخ می‌دهند و به دنبال کاهش تأثیرات منفی بر عملکرد خود هستند، روز به روز رایج‌تر می‌شود (Amo-rim et al., 2019; Martins et al., 2021; Serrano-Gar-cía et al., 2021). اطلاعات مربوط به تغییرات رخ داده در سیستم از عناصر و بازیگران مختلفی که چنین اطلاعاتی را تولید یا دریافت می‌کنند، حاصل می‌شود. این بازیگران در تعامل دائمی هستند و تغییراتی را در ویژگی‌های فردی و کل سیستم ایجاد می‌کنند (Men-donça et al., 2020).

مدیریت منابع اطلاعاتی مختلف که داده‌های آنلاین را به یک سیستم ارائه می‌دهند، به ابزاری اساسی برای تجزیه و تحلیل واکنش‌ها به رویدادهای احتمالی که بر رفتار فردی عناصر سیستم تأثیر می‌گذارند، تبدیل می‌شود (بارنجی و همکاران، ۲۰۱۹). زنجیره تأمین یک سیستم پویا است که به طور مداوم اطلاعات را از بازیگران متعدد خود دریافت می‌کند، که باید برای بهبود عملکرد کلی کل سیستم مدیریت شود (گومز-مارین و همکاران، ۲۰۲۰). امروزه، میزان داده‌های تولید شده توسط ذینفعان زنجیره تأمین زیاد است. شرکت‌ها می‌توانند با این حجم زیاد داده‌ها گیج شوند. در این حالت، ابزارهای مدرن مانند کلان داده و تجزیه و تحلیل، عملکرد تجزیه و تحلیل اطلاعات دقیق را پشتیبانی می‌کنند (تانیگوچی و همکاران، ۲۰۱۶؛ گنگوار و همکاران، ۲۰۲۳). اما فراتر از دانستن تاریخ و آنچه در مدیریت زنجیره تأمین اتفاق افتاده است، طراحی ابزارهایی که امکان تبدیل این داده‌ها به اطلاعات مفید را برای بهبود عملکرد کلی کل زنجیره با توجه به بازیگران مختلف، رفتارهای آنها و اهداف اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی فراهم می‌کنند، ضروری است.

مدل‌های داده‌محور مانند شبیه‌سازی خرد و مدل‌سازی مبتنی بر عامل، امکان تعریف رفتارهای آینده هر بازیگر را بر اساس داده‌ها و قوانین تاریخی، در پاسخ به محرک‌های داخلی و خارجی مختلف فراهم می‌کنند. اما شناسایی این رفتارهای احتمالی کافی نیست. همچنین لازم است که مدل‌های زنجیره تأمین، بهینه‌سازی فرآیند را از طریق ابزارهای مختلف، با در نظر گرفتن رفتارهای تاریخی و فرآیندهای مشارکتی، امکان‌پذیر سازند. استفاده از این دو عنصر در مدل‌سازی، نمایش دقیق‌تری را به ارمغان می‌آورد و بدون فراموش کردن اهداف ذینفعان، به یک هدف کلی دست می‌یابد.

سیستم‌های چندعاملی (MAS) زمانی استفاده می‌شوند که قابلیت‌های یک عامل واحد برای نمایش پیچیدگی مسئله کافی نباشد، بنابراین امکان ثبت تعاملات بین بازیگران مستقل فراهم می‌شود (آناند و همکاران، ۲۰۱۴). این تعاملات عمدتاً مبتنی بر مهارت‌های ارتباطی هر عامل است که دو ویژگی اصلی سیستم‌های چندعاملی هستند؛ یعنی هر عامل برای همکاری، تشریک مساعی و مذاکره با یکدیگر نیاز به ارتباط با منابع سیستم و با سایر عوامل دارد (بلیماین و همکاران، ۲۰۰۷). این اقدامات ارتباطی از طریق پروتکل‌های ارتباطی، هماهنگی و مذاکره بین عوامل انجام می‌شود (کالیا و سینگ، ۲۰۱۵؛ ویرولی و همکاران، ۲۰۱۵). در یک زمینه زنجیره تأمین، MAS هر یک از اهداف فردی بازیگران زنجیره تأمین را در نظر می‌گیرد، اما در عین حال، منابع و قابلیت‌هایی را که به دنبال یک هدف مشترک اولیه هستند، به اشتراک می‌گذارد.

ادغام هر دو ابزار مدل‌سازی می‌تواند امکان استفاده از داده‌های منبع چندگانه، توصیف ذینفعان از این داده‌ها و فرآیندهای هماهنگی و همکاری بین همه ذینفعان در سیستم حمل و نقل شهری را فراهم کند. توسعه این ادغام در ادبیات به خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است. هدف این مقاله ارائه یک پیشنهاد جدید از یک سو، در مورد ادغام بین مدیریت اطلاعات بلادرنگ از کانال‌های چندگانه (مدیریت اطلاعات غیرمتمرکز مشارکتی) است که به طور دائم اخبار را در یک سیستم از طریق شبیه‌سازی خرد به‌روزرسانی می‌کند، و از سوی دیگر، در مورد فرآیند هماهنگی بین بازیگران سیستم برای واکنش کارآمد و به موقع به بیشترین تعداد ممکن از تغییرات برای پاسخگویی، با استفاده از یک MAS. نویسندگان ادغامی از پیشنهاد شبیه‌سازی خرد چند عاملی را ارائه می‌دهند. این پیشنهاد، تصادفی بودن موجود در موقعیت‌های مختلفی را که برای هر بازیگر سیستم رخ می‌دهد، مدل‌سازی می‌کند و اینکه چگونه از طریق فرآیندهای مذاکره و ارتباط بین این بازیگران، به نتایج با بهینه‌های جهانی به جای بهینه‌های محلی دست می‌یابد. MAS هر یک از اهداف زنجیره تأمین را به صورت جداگانه در نظر می‌گیرد، اما در عین حال منابع و قابلیت‌هایی را که به دنبال منافع مشترک هستند، به اشتراک می‌گذارد.

این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است: در بخش 2، مروری بر ادبیات مربوطه ارائه شده است. بخش 3 چارچوب پیشنهادی برای ادغام بین MAS و میکروشبیه‌سازی را ارائه می‌دهد. در بخش 4 یک مطالعه موردی در حمل و نقل بار شهری ارائه شده است، این مورد کاربردی، فرآیند ادغام این دو ابزار مدل‌سازی را نشان می‌دهد و امکان‌سنجی این ادغام را ارزیابی می‌کند. نتیجه‌گیری و تحقیقات آینده در بخش 5 ارائه شده است.(منبع).

Call Now Button