Metoda wyznaczania optymalnych planów dostaw w hierarchicznym systemie dystrybucji

Rozprawa poświęcona jest problematyce optymalizacji przewozów w hierarchicznych systemach dystrybucji ze szczególnym uwzględnieniem terminowości zaopatrzenia poszczególnych elementów systemu. Terminowe dostawy determinowane są przez okna czasowe finalnych odbiorców oraz dobowe czasy pracy terminali przeładunkowych pośredniczących w procesie przewozowym. W rozprawie przedstawiono metodę wyznaczania optymalnych planów dostaw w hierarchicznym systemie dystrybucji oraz wskazano teoretyczne i praktyczne aspekty jej stosowania. Sformułowano zadanie optymalizacyjne wyznaczania terminowych przewozów w systemach o strukturze hierarchicznej, a następnie zaproponowano algorytm rozwiązania tego zadania, który umożliwia uzyskanie racjonalnych planów dostaw do odbiorców przy kryterium kosztu zależnego od czasu realizacji przewozów. W rozdziale pierwszym rozprawy przeanalizowano problematykę dystrybucji oraz scharakteryzowano systemy dystrybucji wieloszczeblowej i hierarchicznej. W rozdziale drugim dokonano identyfikacji i wyodrębnienia obszaru badawczego w drodze przeglądu literatury z zakresu realizacji przewozów w hierarchicznych systemach dystrybucji. Wykazano, że proponowane podejście do wyznaczania terminowych przewozów w hierarchicznych systemach dystrybucji nie jest obecne w literaturze przedmiotu. W rozdziale trzecim dokonano przeglądu literatury z zakresu algorytmów optymalizacji tras przewozu z ograniczeniami czasowymi. Cel i tezę rozprawy oraz propozycję podejścia metodologicznego do problemu wyznaczania optymalnych planów dostaw w analizowanym systemie dystrybucji o strukturze hierarchicznej przedstawiono w rozdziale czwartym. W rozdziale piątym zidentyfikowano oraz sformalizowano elementy punktowe i liniowe rozpatrywanego hierarchicznego systemu dystrybucji. Sformalizowano także charakterystyki tych elementów oraz zachodzące między nimi zależności. Rozdział szósty zawiera sformułowanie zadania optymalizacyjnego wyznaczania terminowych przewozów w hierarchicznym systemie dystrybucji wraz z określeniem zbiorów danych, zmiennych decyzyjnych, ograniczeń i funkcji celu. W tym samym rozdziale przedstawiono hybrydowy meta-heurystyczny algorytm rozwiązania zadania optymalizacyjnego oraz algorytm metody wyznaczania optymalnych planów dostaw w hierarchicznym systemie dystrybucji. W rozdziale siódmym zawarto opis autorskiej aplikacji komputerowej DWs. Aplikacja jest implementacją kolejnych kroków proponowanej metody wyznaczania optymalnych planów dostaw w hierarchicznym systemie dystrybucji. Rozdział ósmy to weryfikacja zaproponowanej metody na przykładowych danych dla operatora logistycznego świadczącego usługi w zakresie przewozów artykułów szybko psujących się. W rozdziale ostatnim zestawiono wnioski wynikające z przeprowadzonych w rozprawie rozważań oraz kierunki dalszych badań.

The dissertation is devoted to the transportation issues in a hierarchical distribution systems with the special emphasis on the terminable deliveries to final customers. Terminable deliveries are determined by the customers’ time windows and daily working hours of the intermediate terminals that appear in the transportation process. The dissertation presents the method of determining optimal delivery plans in a hierarchical distribution system and identifies the theoretical and the practical aspects of its usage. The optimization task determining terminable deliveries in a distribution system with the hierarchical structure was formulated. The task was solved with the usage of author’s heuristic algorithm which allows to obtain rational customers’ delivery plans with the criteria of time and transportation costs. The first chapter examines the distribution definition. Also multilevel and hierarchical distribution systems are characterized. The aim of the second chapter was to identify and isolate the research area through the literature review regarding transportation service optimization in the hierarchical distribution system. It was also shown, that the terminable delivery plans optimization in the hierarchical distribution systems was not considered in the literature. Third chapter examines algorithms for terminable deliveries optimization which appear in literature. The purpose of researches, Ph. D. thesis and methodological approaches to the problem of determining terminable delivery plans in the hierarchical distribution system are presented in the fourth chapter. Chapter five contains the identification and formalization of the linear and punctual elements of the hierarchical distribution system. More over the characteristics of these components and dependencies that occur between them are presented. The sixth chapter contains a formulation of the optimization task determining terminable deliveries in a hierarchical distribution system together with the indication of data sets, decision variables, constraints and objective function. In the same chapter author presents a hybrid meta-heuristic algorithm for solving the optimization task and the method of determining optimal delivery plans in a hierarchical distribution system. In the seventh chapter author presents an overview of the DWs computer application. The application is an implementation of the steps of the proposed method for determining optimal delivery plans in a hierarchical system of distribution. The eight chapter is a verification of the proposed method on example data for logistics operator providing transport services for perishable goods. The final chapter contains the conclusions coming from the considerations conducted in the thesis and the directions for further research.