بهینه‌سازی قوی زمان‌بندی کامیون‌های چند منطقه‌ای برای تخلیه کانتینرهای مرزی چین و آسه‌آن

حمل کانتینر نقش مهمی در تحقق دریافت و تحویل بار بین محوطه‌های کانتینری و مشتریان ایفا می‌کند. برای توصیف و بهینه‌سازی بیشتر حمل کانتینر بین مرزی بین چین و انجمن کشورهای جنوب شرقی آسیا (ASEAN)، این مقاله یک مسئله حمل کانتینر چند منطقه‌ای را تحت عدم قطعیت زمان سفر (MR-CDP-TTU) بررسی می‌کند، که در آن مشارکت کامیون‌های چند منطقه‌ای و عدم قطعیت زمان سفر به طور همزمان در نظر گرفته می‌شوند. ما ابتدا یک مدل بهینه‌سازی استوار برنامه‌ریزی کامیون چند منطقه‌ای را با زمان سفر به عنوان پارامتر نامشخص و هدف کمینه‌سازی هزینه کل توسعه می‌دهیم. سپس، یک الگوریتم جستجوی ممنوعه همسایگی متغیر (VNTSA) با معرفی یک روش درج حریصانه برای تولید راه‌حل اولیه و ترکیب ساختاری الگوریتم جستجوی ممنوعه با الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر طراحی می‌شود. در نهایت، مقایسه و تحلیل حساسیت بر روی نمونه‌های حمل کانتینر فرامرزی از یک شرکت لجستیک بین‌المللی چین انجام می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم طراحی‌شده در بهترین مقدار، مقدار میانگین و انحراف معیار عملکرد بهتری دارد، که نشان می‌دهد الگوریتم می‌تواند راه‌حل‌های با کیفیت و پایداری برای MR-CDP-TTU تولید کند. علاوه بر این، روش پیشنهادی در این مطالعه، لجستیک فرامرزی چین-آسه‌آن را قادر می‌سازد تا کامیون‌های چند منطقه‌ای را با توجه به نگرش‌های ریسک آنها و حداکثر انحرافات زمان سفر، به طور منطقی برنامه‌ریزی کند.

مقدمه

ابتکار «یک کمربند، یک جاده» چین از سال ۲۰۱۵ به عنوان یک کاتالیزور قوی برای تجارت فرامرزی بین چین و انجمن کشورهای جنوب شرقی آسیا (ASEAN) عمل کرده است (Huang et al., 2023). علیرغم چالش‌های ناشی از همه‌گیری بین سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۲ (Lee et al., 2023)، از ژانویه ۲۰۲۳ شاهد یک چرخش مثبت بودیم، زیرا گذرگاه‌های مرزی با کشورهای کلیدی ASEAN مانند میانمار، لائوس و ویتنام بازگشایی شدند. این بازگشایی، همراه با فرآیندهای گمرکی ساده، امکان تجدید حیات کامیون‌های فرامرزی و در نتیجه، احیای تجارت بین چین و ASEAN را فراهم کرده است.

کالاهایی که در قلب این تجارت قرار دارند، از جمله غلات، لوازم خانگی و یشم، الزامات سختگیرانه‌ای را برای خدمات لجستیکی ایمن و به موقع اعمال می‌کنند (جیانگ و همکاران، 2020). در پاسخ به این خواسته‌ها و در این چشم‌انداز پویا، بخش لجستیک بین‌المللی یک رویکرد نوآورانه حمل و نقل کانتینری فرامرزی را پرورش داده و اجرا کرده است. این روش، که حول مفهوم عملیات مبادله متمرکز است، به ویژه در افزایش کارایی لجستیک فرامرزی بین چین و کشورهای عضو آسه‌آن نقش مهمی داشته است (ژانگ و همکاران، 2020).

حالت سنتی تخلیه کانتینر به مراحل واردات و صادرات کانتینرها بین محوطه‌های کانتینری و مشتریان اشاره دارد که توسط کامیون‌ها قبل یا بعد از حمل و نقل ریلی و دریایی انجام می‌شود (Moghaddam et al., 2020). بنابراین، حالت تخلیه کانتینر متعلق به گونه‌ای است که برای سناریوهای فرامرزی طراحی شده است، جایی که نیازی به حمل و نقل ریلی یا دریایی واسطه نیست و کل فرآیند حمل و نقل فرامرزی توسط کامیون‌ها انجام می‌شود. مزایای آن در جنبه‌های زیر نهفته است: (1) کاهش تعامل غیرضروری فرامرزی از طریق عملیات غیرتماسی؛ (2) امکان حمل و نقل فرامرزی کارآمد از طریق عملیات تبادل کانتینرهای استاندارد؛ (3) تضمین تعداد متعادل کانتینرها در هر منطقه. مزایای اقتصادی این روش را با جزئیات بررسی کردند. با این حال، عیب آن در این واقعیت نهفته است که این فرآیند به همکاری کامیون‌های هر دو طرف واردات و صادرات متکی است. اگر تأخیری در کامیون یک طرف وجود داشته باشد، منجر به زمان بیکاری برای کامیون متصل کننده می‌شود که منجر به کاهش کارایی و افزایش هزینه زمانی می‌شود.

در حمل و نقل کانتینری مرزی چین و آسه آن، عوامل متعددی در عدم قطعیت زمان سفر نقش دارند: (1) ناهمواری‌های منطقه مرزی؛ (2) آب و هوای موسمی گرمسیری پیچیده؛ (3) سطوح مختلف توسعه زیرساختی در بین کشورها. ترکیب این سه عامل، محیطی چالش‌برانگیز ایجاد می‌کند که به طور قابل توجهی عدم قطعیت زمان سفر را تشدید می‌کند. این ترکیب منجر به درجه بالاتری از غیرقابل پیش‌بینی بودن و پیچیدگی در مدیریت حمل و نقل مرزی در این منطقه در مقایسه با سایر مناطق می‌شود.

علاوه بر این، حمل و نقل فرامرزی اغلب به سیستم‌های جداگانه‌ای نیاز دارد که توسط هر کشور یا منطقه درگیر اداره می‌شوند (Opasanon and Kitthamkesorn, 2016)، که مدیریت و هماهنگی یکپارچه را پیچیده می‌کند. حمل و نقل کانتینری فرامرزی چین و آسه‌آن مستلزم همکاری کامیون‌ها از چندین کشور است، که نیاز به برنامه‌ریزی چند منطقه‌ای کامیون‌ها را برای افزایش کارایی برجسته می‌کند. حمل و نقل کانتینری فرامرزی چین-آسه‌آن در دنیای واقعی، عدم قطعیت زمان سفر و مشارکت کامیون‌های چند منطقه‌ای را نشان می‌دهد. هدف این مقاله توصیف و بهینه‌سازی بیشتر حمل و نقل کانتینری فرامرزی چین-آسه‌آن است. دستاوردهای اصلی این مطالعه به شرح زیر خلاصه می‌شود:

(1) ما یک مسئله بارگیری کانتینر چند منطقه‌ای را تحت عدم قطعیت زمان سفر (MR-CDP-TTU) برای بارگیری کانتینر مرزی چین-آسه‌آن بررسی می‌کنیم. در این مسئله، عدم قطعیت زمان سفر و مشارکت کامیون‌های چند منطقه‌ای به طور همزمان در نظر گرفته می‌شوند.

(2) ما یک مدل بهینه‌سازی مقاوم برنامه‌ریزی کامیون چند منطقه‌ای برای MR-CDP-TTU توسعه می‌دهیم تا هزینه کل را به حداقل رسانده و پایداری طرح برنامه‌ریزی را افزایش دهیم.

(3) ما به طور موثر دو الگوریتم اکتشافی سنتی را برای طراحی یک الگوریتم جستجوی ممنوعه همسایگی متغیر (VNTSA) ترکیب می‌کنیم و اثربخشی آن را برای حل مدل تأیید می‌کنیم.(منبع).