Multi-compartment inventory routing problem with flexible product types and fixed compartment sizes

Abstract

This thesis introduces a \emph{Multi-Compartment Inventory Routing Problem} (MCIRP). The addressed problem aims to minimize the total traveling costs while ensuring customers are not out of stock with multiple products over the given planning time horizon. The distribution is made with a homogenous fleet of vehicles with flexible product types and fixed compartment sizes, where each compartment can accommodate all product types and has a fixed capacity. The supplier manages customer inventory levels by creating a distribution plan respecting the capacity restrictions of the compartments and customers. We examine the application of this problem with liquid products that can be partially delivered to customers with compartments that have debit meters. To address this complex problem, we propose a mathueristic method that combines Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) with mathematical models. The success of the solution method has been demonstrated by comparing it against a lower bound, that is flow formulation from the literature. Our results show that with the generated comprehensive and large-scale instances, our solution algorithm achieves only 18.13\% worse solutions than the conservative lower bound.Bu tez çalışmasında, Çok Bölmeli Envanter Rotalama Problemi, matematiksel modellerle entegre bir sezgisel çözüm yaklaşımı önerilerek çözümlenmektedir. Ele alınan problem, dağıtım ağının toplam seyahat maliyetlerini en aza indirmeyi ve aynı zamanda müşterilerin verilen planlama zaman ufku boyunca birden fazla ürünle stoksuz kalmamasını sağlamayı amaçlamaktadır. Dağıtım, çok kompartmanlı homojen bir araç filosu ile yapılır ve kompartmanlarda taşınan ürünler üzerinde kısıtlama yoktur, aynı zamanda kompartmanlar sabit bölme hacimlerine sahiptir. Tedarikçi, her bir ürünün envanter ve kapasite bilgilerine dayalı bir dağıtım planı oluşturarak müşterilerin envanter seviyelerini yönetir. Bu problemin uygulamasını, debimetreye sahip bölmeleri olan araçlarla müşterilere kısmen teslim edilebilen sıvı ürünlerle incelemekteyiz. Bu şekildeki uygulamalara üreticilerden farklı kalitedeki zeytinyağlarının toplanmasında, benzin istasyonlarına dağıtılan ürünlerde karşılaşmaktayız. Bu karmaşık problemi çözümleyebilmek için, Uyarlanabilir Büyük Komşuluk Arama ile matematiksel modelleri birleştiren bir yöntem öneriyoruz. Çözüm yönteminin başarısı, literatürde akış formülasyonu olan bir alt sınır ile karşılaştırılarak gösterilmiştir. Sonuçlar, oluşturulan kapsamlı ve büyük ölçekli örneklerle, çözüm algoritmamızın alt sınırdan yalnızca \%18,13 daha kötü çözümler elde ettiğini göstermektedir.