24312

IND2 58

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع- لجستيك و زنجيره تامين

فني و مهندسي

بهمن‌ماه 1403

143 ص.

دكتر كامران كيانفر

لجستيك سبز , طراحي شبكه مديريت پسماند شهري , سطح تفكيك , سوخت زيستي , كشش قيمتي جستجوي هارموني , مسئله بهينه‌سازي چند هدفه , رويكرد تثبيت و بهينه‌سازي

در عصر حاضر، مديريت پسماندهاي شهري به‌عنوان يكي از مهم‌ترين چالش‌هاي زيست‌محيطي و اقتصادي، در مركز توجه جوامع علمي و اجرايي قرارگرفته است. توسعه سريع شهرنشيني، افزايش جمعيت و مصرف بي‌رويه منابع، منجر به توليد روزافزون زباله‌هاي شهري شده است كه اين امر، تهديدي جدي براي محيط‌زيست و سلامت عمومي محسوب مي‌شود. در اين راستا، استفاده از روش‌هاي نوين مديريت پسماند كه به بهينه‌سازي منابع و كاهش آلايندگي منجر شود، ضروري به نظر مي‌رسد. روش‌هاي مختلفي براي بهبود مديريت پسماند شهري به‌كاررفته است. در اين پژوهش نيز روشي ارائه‌شده كه با در نظر گرفتن عوامل مختلف بتواند مراحل جمع‌آوري پسماند تا تبديل آن‌ها به بهترين فرآورده‌ها را با در نظر گرفتن اهداف مالي و زيست‌محيطي به بهترين نحو ممكن بهينه و كارآمد كند. ازاين‌رو، اين پژوهش، زنجيره تأمين مستقيمي ارائه كرده كه شامل پنج سطح است كه به‌طوركلي مراكز خريد(جمع‌آوري)، تفكيك، بازيافت و دفن زباله، پالايشگاه‌هاي توليد سوخت زيستي و بازارهاي فروش محصولات را شامل مي‌شود. مدل پژوهش چند هدفه است كه توابع هدف اين مدل شامل بيشينه‌سازي سود زنجيره و نيز كمينه‌سازي تأثيرات زيست‌محيطي ناشي از بازيافت و دفع و دفن زباله‌هاي بي‌مصرف شهري است. مدل تصميماتي نظير قيمت خريد زباله، قيمت فروش سوخت زيستي حاصل از پالايش زباله تر، قيمت‌هاي فروش محصولات بازيافت شده حاصل از زباله‌هاي خشك، مقادير كل زباله‌هاي تحويلي در مراكز خريد، مقادير تقاضاي نهايي بازارهاي فروش سوخت زيستي و محصولات بازيافت شده، مقادير جريان‌هاي انتقالي بين هر مركز و انتخاب سطوح تفكيك و پالايش را بهينه‌سازي مي‌نمايد. ابتدا مسئله براي اهداف موردنظر، مدل‌سازي رياضي شده و به دليل وجود روابط غيرخطي در مدل ابتدا مدل خطي سازي شده و سپس براي حل آن در ابعاد كوچك و متوسط از دو روش جمع وزني و پاسكوليتي استفاده‌شده است. به‌عنوان روش سوم يك الگوريتم از تركيب رويكردهاي خطي سازي شده و جستجوي هارموني چند هدفه و تثبيت بهينه‌سازي با كمك روش جمع وزني براي حل مدل در ابعاد بزرگ در نرم‌افزار GAMS توسعه داده شد. اين الگوريتم به روش آماري تاگوچي، تنظيم پارامتر شد و نتايج حل سه روش جمع وزني و پاسكوليتي و روش تركيبي در ابعاد مختلف مقايسه شدند و نتايج نشان‌دهنده كارايي مناسب روش پيشنهادي ازلحاظ زمان حل و كيفيت پاسخ‌ها بود.

Green logistics , urban waste management network design, , segregation level , segregation level, , biofuel, , , price elasticity, , , harmony search, , , multi-objective optimization , , fix and optimize approach

Design and Pricing in the Waste-Based Biofuel Supply Chain Considering Different Segregation Levels

مهندسي صنايع و آينده پژوهي

In the modern era, urban waste management has emerged as one of the most significant environmental and economic challenges, drawing the attention of both scientific and executive communities. Rapid urbanization, population growth, and excessive resource consumption have led to an increasing generation of municipal waste, posing a serious threat to the environment and public health. Consequently, employing innovative waste management methods that optimize resources and reduce pollution is imperative. Various approaches have been utilized to enhance urban waste management. This study proposes a method that considers multiple factors to optimize and efficiently manage the process from waste collection to its conversion into valuable products while taking financial and environmental objectives into account. Accordingly, this research presents a direct supply chain model consisting of five levels: collection centers, segregation units, recycling and landfill sites, biofuel refineries, and product markets. The proposed model is multi-objective, aiming to maximize the profitability of the supply chain while minimizing the environmental impacts associated with waste recycling, disposal, and landfilling. The model optimizes decision variables such as the purchase price of waste, the selling price of biofuels derived from organic waste processing, the selling price of recycled products obtained from dry waste, the total volume of waste delivered to collection centers, the final demand quantities in biofuel and recycled product markets, the flow of waste between different centers, and the selection of segregation and refining levels. Initially, the problem was mathematically modeled to achieve the intended objectives. Due to the presence of nonlinear relationships, the model was first linearized. For solving the model in small and medium-scale instances, the weighted sum method and Pascoletti’s method were employed. As a third approach, an algorithm was developed by integrating linearization techniques, multi-objective harmony search, and a stabilization-based optimization approach using the weighted sum method for solving large-scale instances in the GAMS software. This algorithm was parameter-tuned using the Taguchi statistical method, and the results of the three approaches—weighted sum, Pascoletti’s method, and the hybrid approach—were compared across different problem sizes. The results demonstrated the efficiency of the proposed method in terms of both solution time and solution quality.

5