در جهان امروزی، افزایش جمعیت در شهرها و به دنبال آن افزایش تقاضا در بخش حمل و نقل شهری و توزیع کالا، منجر به افزایش ترافیک و معظلات ناشی از آن، از جمله ترافیک سنگین و آلودگی هوا شده است. همچنین، به دلیل محدودیتهای فیزیکی یا قانونی مانند منع تردد خودروهای سنگین در سطح شهر یا فضای پارک ناکافی، توزیع کالاها بین مشتریان، با استفاده از وسایل نقلیه کلاسیک امری پرهزینه و زمانبر محسوب میشود. این امر، محققان زیادی را در چند سال اخیر به مطالعه و ارائه راهکارهای جدید برای حمل و نقل، ترغیب کرده است. یکی از این راهکارها، حمل و نقل دو سطحی است که میتواند در جهت کاهش ترافیک و پیامدهای زیست محیطی آن موثر باشد. در مسئله مسیریابی وسایل نقلیه دوسطحی ، شبکه توزیع به دو دسته تقسیم میشود و وسایل نقلیه مختلفی در سطح اول و دوم به کار گرفته میشود تا موجب صرفه جویی در هزینه و زمان شود و به محدودیتهای هر سطح مقید باشند. در این سیستم، کالاها به جای حمل مستقیم از انبار به مشتریهایی که در سطح شهر قرار دارند، به تسهیلات میانی منتقل میشوند تا تجمیع و توزیع کالاها را تسهیل کند و با استفاده از وسایل نقلیه پاک، مانند دوچرخه یا خودروهای الکتریکی، در سطح شهر توزیع شده و به دست مشتریان برسد. نمونههایی از سیستمهای توزیع دو سطحی شامل تحویل سریع، توزیع محصولات خواربارفروشی و هایپرمارکت، تدارکات شهری، تجارت الکترونیک و خدمات تحویل در خانه است. با افزودن یک سطح از ایستگاههای میانی به در منطقه شهری، کارایی شبکه توزیع در سطح اول و دوم افزایش مییابد. در این پژوهش به مدلسازی و حل مسئله توزیع بار دوسطحی با استفاده ترکیبی از ون و دوچرخههای باری الکتریکی، برای حمل کالا از انبار به مشتریان، پرداخته میشود. در این مسئله انبار اصلی خارج از منطقه شهری قرار گرفته و با استفاده از ون، کالاها را به ایستگاههای میانی منتقل میشود. سپس کالاها از هر ایستگاه توسط دوچرخههای الکتریکی که دارای محدودیت ظرفیت وزنی هستند، در پنجرههای زمانی مشخص به مشتریان منتقل میشوند. هدف مدل ریاضی، تعیین مسیرهای حرکت وسایل نقلیه در سطح اول و دوم به گونهای بوده تا علاوه بر اینکه تقاضای تمام مشتریان بر طرف شده و محدودیتهای پنجره زمانی ارضا شود، هزینه های ناشی از زمان کل سفرها کمینه گردد. رویکردهای حل دقیق برای مسئله مسیریابی وسایل نقلیه دوسطحی، بیشتر بر نوع متعارف این مسئله با اندازههای متوسط متمرکز شدهاند و حل گونههای جدید با اندازههای بسیار بزرگتر، نیازمند استفاده از روشهای ابتکاری و تقریبی است. همچنین یکی از عوامل مهم دوچرخه های باری، سرعت حرکت آنها است که به جرم بار و شیب خیابانهای انتخابی بستگی دارد. بنابراین، سرعت سفر وابسته به بار را تعریف می کنیم و مشکل مسیریابی وسیله نقلیه را با زمان سفر وابسته به بار معرفی می کنیم. ما یک فرمول برنامهریزی عدد صحیح مختلط را معرفی میکنیم و مزایای در نظر گرفتن زمان سفر وابسته به بار در تحویل آخرین مایل با دوچرخههای باری را نشان میدهیم.
