Yatay işbirliği altında son mil taşımacılıkta kullanılan mobil kargo dolapları yer seçimi ve rotalama problemi için bir matematiksel model önerisi
A mathematical model proposal for mobile parcel lockers utilized in last mile delivery under horizontal collaboration
Yazar: SİMAY GÖKSU KORKMAZ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET SOYSAL
Hacettepe Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İşletme Ana Bilim Dalı / Üretim Yönetimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ulaşım = Transportation ; İşletme = Business Administration
Dizin: Dolaplar = Wardrobes ; Elektronik ticaret = Electronic commerce ; Taşımacılık = Transportation ; Yer seçimi = Location selection ; Yer seçimi problemi = Site selection problem ; Yönlendirme = Routing ; Yönlendirme problemleri = Routing problems ; Yük taşıma = Load carrying

Özet:
Büyüyen e-ticaret etkisi ile artan teslimat sıklıkları ve küçük hacimli teslimatlar, yeni ve verimli son mil taşımacılık çözümlerinin geliştirilmesini sağlamıştır. Bu bağlamda, elektrikli araçlarla dinamik olarak yerleştirilen ve müşterilerin günün herhangi bir saatinde kargolarını almalarını sağlayan mobil kargo dolapları yenilikçi teslimat şekli olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez çalışmasının amacı, son mil taşımacılıkta mobil kargo dolaplarını kullanan kuruluşlara bir karar destek modeli sunmaktır. Çalışmada, mobil kargo dolapları kullanılarak yatay işbirliği ortamında toplama ve bırakma ile yer seçimi ve rotalama problemi için karma tam sayılı doğrusal programlama modeli önerilmiştir. Modelin amacı, mobil kargo dolabı taşıması ve yerleştirmesi, müşteri kargo taşıması, araç kullanım ve sürücü maliyetlerinden oluşan toplam maliyeti azaltmaktır. Model kapsamında, dolu kargo dolaplarını müşterilere en yakın noktalara yerleştirme ile bir önceki dönemden kalan kargo dolaplarını toplama için rota planı oluşturma, depodan çıkan dolu kargo dolapları için doğru kurulum noktası seçimi ve heterojen kapasiteye sahip mobil kargo dolaplarının farklı boyutlarda kargolar ile yüklenmesi kararları alınmaktadır. Model öncelikle üç varsayımsal şirketin operasyonları işbirliği olmaksızın için çözülmekte, ardından şirketlerin ikili ve üçlü yatay işbirliğine sahip olduğu senaryolar için çözümler üretilerek sonuçlarda yatay işbirliğinin maliyet açısından faydaları değerlendirilmektedir. Senaryo çözümleri, yatay işbirliği içinde bulunan şirketlerin operasyon alanlarının birbirlerine fiziki yakınlığının işbirliğinden elde edilecek faydada önemli bir unsur olduğunu göstermiştir. Çalışmada, üçlü yatay işbirliklerinin şirketler için maliyet açısından daha faydalı olduğu ortaya koyulmuştur. Ayrıca bu senaryolar üzerinden duyarlılık analizleri yapılarak ortak müşteri sayısı ve kargo dolapları kapasite değişimlerinin sonuçlara etkisi incelenmiştir. Analiz sonuçları, şirketlerin ortak müşteri sayısının artmasıyla yatay işbirliği faydasının arttığını ve mobil kargo dolabı kapasiteleri arttıkça toplam maliyetin ve kargo dolabı doluluk oranlarının azaldığını göstermiştir.

Abstract:
Along with growing e-commerce effect, increasing delivery frequencies and small volume deliveries led to innovative and efficient last mile transportation solutions. In this context, mobile parcel lockers, which are dynamically located via electric vehicles and enabling customers to receive their cargo at any time of the day, have emerged as an innovative mode of delivery. The aim of this study is to propose a decision support model to organizations using these lockers in last mile transportation. A mixed-integer linear programming model is proposed in this study for the location routing problem with pick-up and delivery under horizontal collaboration using mobile parcel lockers. The objective of the model is to minimize the total cost including the costs of mobile parcel locker transportation and placement, customer cargo transportation, vehicle usage and driver. The model involves decisions to establish a route plan to depart the full parcel lockers and collect expired lockers while selecting right location for the full lockers, and load lockers with various cargo sizes. The model is first solved for the operations of three hypothetical organizations without collaboration; then solutions are obtained for scenarios in which organization have bilateral and trilateral horizontal collaboration. Cost benefits of horizontal collaboration are evaluated in the results. The scenario solutions have demonstrated that a crucial factor in determining the benefits of horizontal collaboration is the physical proximity of collaborating organizations' working regions. It has been revealed that horizontal trilateral collaborations are more cost-effective for organizations. Sensitivity analyses are also performed on these scenarios to reveal the impact of changes in the number of common customers and the parcel lockers' capacity on the outcomes. The findings demonstrated that as the number of common customers between the organizations increases, the advantage of horizontal collaboration increases, and as mobile parcel locker capacities increase, the total cost and locker occupancy rates decrease.