امروزه حمل ونقل مواد خطرناک برای زندگی روزمره بشر و صنعت کشورها ضروری است. این مواد به دلیل خاصیت شیمیایی خود باعث آتش سوزی، انفجار، آلودگی های زیست محیطی، تلفات انسانی و خرابی زیرساخت ها می شود. باوجود تدابیر ویژه و استانداردهای متعدد بین المللی، حمل ونقل این مواد می تواند خطر عمده ای را به محیط تحمیل کند و تصادفات مربوط به این مواد می تواند خسارت سنگینی را در پی داشته باشد. یکی از چالش های مهم درزمینه حمل ونقل مواد خطرناک، انتخاب شبکه، مسیر مناسب و ارزیابی ریسک این مواد در هر نقطه از شبکه است. در دو دهه اخیر، فشارهای ناشی از آگاهی های اجتماعی باعث توجه دولت ها به ریسک های ناشی از انتقال مواد خطرناک شده است. درنتیجه دولت ها درصدد کاهش اثرات و تلفات این نوع مواد هستند. از طرف دیگر، هزینه حمل ونقل کالا جزئی از هزینه های محصول است و شرکت های حمل کننده کالا اغلب به دنبال کاهش این هزینه ها هستند؛ درنتیجه، باید در حمل ونقل این مواد به دو مقوله ریسک و هزینه توجه کرد. در این پژوهش به بررسی و مطالعه مسأله طراحی شبکه مواد خطرناک می پردازیم که در آن تصمیم گیری در مورد باز و بسته بودن کمان ها، مکان یابی پایانه های انتقال و مسیریابی کالاها با در نظر گرفتن دو تصمیم گیرنده دولت و متصدیان حمل ونقل انجام خواهد شد. دولت باهدف تعادل ریسک در مورد باز و بسته بودن کمان های شبکه و پایانه های انتقال تصمیم می گیرد و شرکت حمل ونقل با توجه به شبکه معرفی شده توسط دولت، مسیریابی کالاها را باهدف کمینه ساز ی مجموع هزینه های حمل ونقل کالاها انجام می دهد. بدین منظور یک مدل برنامه ریزی دوسطحی ارائه خواهد شد که با اعمال شرایط KKT، درنهایت مدل به یک مدل تک سطحی عدد صحیح مختلط تبدیل می شود. همچنین به دلیل ناکارآمد بودن حل کننده ی سیپلکس در حل مسائل نمونه در شبکه هایی با ابعاد بزرگ، یک الگوریتم ابتکاری برای مسأله توسعه داده شده و عملکرد الگوریتم پیشنهادی بر روی داده های نمونه در ابعاد مختلف با حل کننده Cplex مورد ارزیابی قرار می گیرد. نهایتاً پیاده سازی مدل پیشنهادی جهت طراحی شبکه ی مواد خطرناک در شبکه جاده ای-ریلی حمل ونقل کشور ایران انجام می شود.
