ادغام کامیون و پهپاد، تحولی چشمگیر در حوزه لجستیک و تحویل کالا رقم زده است. ترکیب این دو وسیله با بهرهگیری از مزایای منحصر به فرد هر یک، راهکاری مؤثر برای چالشهای توزیع مدرن فراهم میکند. در این ساختار، کامیونها با ظرفیت بالای حمل بار و پوشش مسافتهای طولانی، نقش اصلی را ایفا میکنند؛ در حالی که پهپادها با سرعت بالا، دسترسی به مناطق صعبالعبور و انعطافپذیری عملیاتی، مکمل این سیستم به شمار میروند. این رساله به بررسی مسأله تحویل محصول با استفاده از ترکیب کامیون و پهپاد میپردازد. در این مدل، ناوگانی شامل یک کامیون، چند پهپاد خدمترسان و یک پهپاد پشتیبان وظیفه تحویل سفارشات مشتریان را بر عهده دارند. فرض بر این است که سفارشات در ابتدای افق زمانی در دسترس نبوده و زمان سفر پهپادها با عدم قطعیت همراه است. به منظور مواجهه با این عدم قطعیت، از رویکرد بهینهسازی استوار بهره گرفته شده است. در این رساله، دو حالت مورد بررسی قرار میگیرد. در حالت نخست، موعد تحویل سفارشات لحاظ نمیشود؛ اما در حالت دوم، موعد تحویل در نظر گرفته شده و هدف، کمینهسازی مجموع هزینههای عملیاتی و مجموع دیرکردها است. در هر دو حالت، مدلسازی ریاضی مسأله انجام شده است. برای حالت اول، مدل ریاضی تقویت شده و یک الگوریتم دقیق مبتنی بر تجزیه بندرز برای حل مؤثر آن توسعه یافته است. در این الگوریتم، ابتدا مسألههای اصلی و کمکی تعریف شده و سپس، برشهایی ارائه میگردد که بهگونهای طراحی شدهاند تا همگرایی به جواب بهینه تضمین و از حذف آنها جلوگیری شود. در حالت دوم، یک الگوریتم فراابتکاری ژنتیک گسترش یافته است. در این الگوریتم، ابتدا یک روش نمایش جدید برای جوابها مبتنی بر اعداد حقیقی پیشنهاد میشود که امکان تعیین مقادیر بخشی از متغیرهای تصمیم را فراهم میسازد. به منظور تکمیل هر جواب و محاسبه تابع هدف، یک الگوریتم رمزگشایی طراحی شده است که قادر است یک حالت خاص از مسأله را به صورت بهینه حل کند. همچنین، برای افزایش تنوع جمعیت، یک عملگر جدید به الگوریتم فراابتکاری افزوده شده است. به منظور ارزیابی روشهای حل ارائه شده، در حالت اول مسأله، مقایسهای میان مدلهای ریاضی و الگوریتم حل دقیق انجام شده است. نتایج این مقایسه نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی توان رقابت با نرمافزارهای تجاری در حل مسائل با ابعاد کوچک را دارد. تحلیل دقیقتر مؤلفههای الگوریتم، از جمله روشهای حل زیرمسائل و مکانیزمهای تقویت برش، بیانگر کارایی بالا و دقت محاسباتی مناسب این روش است. مطالعات تحلیل حساسیت انجام شده در این تحقیق، اثر پارامترهای کلیدی از جمله حضور پهپاد پشتیبان و شرایط محیطی (مانند سرعت و جهت باد) را بر عملکرد سیستم به صورت کمی بررسی کرده است. این تحلیلها نه تنها اعتبار مدل را تأیید میکنند، بلکه بینشهای ارزشمندی برای بهینهسازی سیستم تحت شرایط عملیاتی مختلف ارائه میدهند. در حالت دوم مسأله، چندین نسخه از الگوریتم فراابتکاری با تغییر در مکانیزمهای انتخاب و روشهای تنوعبخشی به جمعیت توسعه داده شده است. ارزیابی این نسخهها با استفاده از معیارهایی همچون نرخ همگرایی، زمان رسیدن به جواب نهایی، و آزمونهای ناپارامتری (نظیر آزمون ویلکاکسون) انجام گرفته است. نتایج حاصل، برتری معنادار الگوریتم پیشنهادی نسبت به روشهای موجود را نشان میدهد، بهگونهای که این الگوریتم قادر است در زمان معقول، به جوابهایی با کیفیت بالاتر دست یابد.
