Μελέτη προβλήματος βέλτιστης φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων

Abstract

Η διαδικασία φόρτωσης κιβωτίων σε εμπορευματοκιβώτια/κοντέινερ (container) αποτελεί μια λειτουργία καίριας σημασίας για την ορθότερη και οικονομικότερη εξέλιξη ολόκληρης της εφοδιαστικής αλυσίδας. Η βελτίωση της αξιοποίησης του διαθέσιμου χώρου αποτελεί πλέον ένα πολύ σημαντικό πεδίο έρευνας και μελέτης καθώς η παγκόσμια οικονομία και οι μεταφορές γίνονται ολοένα και πιο ανταγωνιστικές. Η εύρεση αποτελεσματικών μεθόδων επίλυσης προβλημάτων φόρτωσης πέραν της οικονομικής σημασίας που έχει για την εφοδιαστική αλυσίδα και τις διαδικασίες μεταφοράς, έχει επίσης πολύ σημαντικό αντίκτυπο στη προστασία του περιβάλλοντος, καθώς συντελεί στην μείωση της κατανάλωσης καυσίμων και επομένως της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Σφάλματα κατά την διαδικασία αυτή μπορεί να οδηγήσουν σε επιπλέον κόστη και μη τήρηση χρονοδιαγραμμάτων με σημαντικές επιπτώσεις. Επομένως, δεν αποτελεί έκπληξη ότι το πρόβλημα της βέλτιστης φόρτωσης εμπορευματοκιβωτίων έχει μελετηθεί διεξοδικά και με πολλές προσεγγίσεις στην βιβλιογραφία. Καθώς η βέλτιστη τοποθέτηση και στοίβαξη κιβωτίων σε εμπορευματοκιβώτια αποτελεί ένα εξαιρετικά δύσκολο πρόβλημα στην επίλυση του με συμβατικούς τρόπους υπολογισμού, λόγω του όγκου των πιθανών λύσεων, έχει προταθεί στην βιβλιογραφία η χρήση ειδικών ευρετικών αλγόριθμων όπου καθιστούν την επίλυση σαφώς γρηγορότερη και εγκυρότερη. Η επίλυση με γενετικούς αλγόριθμους, βασίζεται στην θεωρία της εξέλιξης έως ότου βρεθεί η βέλτιστη δυνατή λύση. Στην παρούσα εργασία, εξετάζεται η αποδοτικότητα του σχετικά νέου γενετικού αλγορίθμου I-DBLF ο οποίος χρησιμοποιήθηκε ως βάση για την ανάπτυξη μιας αντίστοιχης εφαρμογής σε περιβάλλον MATLAB. Η αναπτυχθείσα εφαρμογή δοκιμάστηκε σε μια σειρά επιλεγμένων προβλημάτων από τη διεθνή βιβλιογραφία, τα αποτελέσματα από την επίλυση των οποίων παρουσιάζονται αναλυτικά.