Mathematical Modelling for Hub and Spoke Technology

Alessandra Grosso

Doctoral thesis

Abstract:

Disertační práce s názvem „Matematické modelování technologie hub and spoke“ se zabývá možnostmi matematického modelování v podmínkách distribučního systému uplatňujícího technologii hub and spoke. V kapitole 1 je stručně popsána distribuční technologie hub and spoke. V kapitole 2 jsou zformulovány 4 cíle disertační práce: - vytvořit matematické modely pro optimální strukturu systému, ve kterém probíhají jednosměrné a obousměrné toky zboží a ověřit jejich funkčnost, - vytvořit matematické modely pro výběr vhodného vozidla a ověřit jejich funkčnost, - vytvořit matematický model obsahující obousměrný tok zboží a model pro výběr vozidel pro optimalizaci celkových nákladů, - zkoumat aplikovatelnost vytvořených modelů v úlohách vyznačujících se větším rozsahem vstupních dat. V kapitole 3 je vykonána analýza současného stavu poznání v oblasti matematického modelování technologie hub and spoke. Splnění cílů je provedeno v kapitolách 4,6 a 7. Při návrhu matematických modelů byla použita dvě kritéria: - celková přepravní vzdálenost, která se má minimalizovat, - celkové přepravní náklady, které se mají také minimalizovat. Funkčnost navržených modelů byla ověřena na modelových příkladech. V kapitole 8 jsou shrnuty přínosy disertační práce pro vědu a praxi. Existující modely byly doplněny o 5 nových modelů, které se liší tím, že: - minimalizují celkovou ujetou vzdálenost pro jednosměrné i obousměrné toky zboží, - minimalizují celkovou ujetou vzdálenost pro jednosměrné i obousměrné toky zboží současně s výběrem vozidel podle jejich kapacity, - umožňují minimalizovat celkové náklady v podmínkách obousměrné přepravy zboží současně s výběrem vozidel.

Abstract:

This dissertation thesis with title „Mathematical modelling for hub and spoke technology“ has analyzed the possibilities of the mathematical modelling methods for hub and spoke technology. In the chapter 1 we describe the hub and spoke technology in the distribution logistics. In the chapter 2 we formulate 4 targets for the dissertation work: - to create the mathematical models for optimal architecture of hub and spoke technology system designed for one-way and two-ways flows of goods and to validate their functionality, - to create the mathematical models for vehicle fleet selection (regarding vehicles capacity) and to validated their functionality, - for model including two-ways flow of goods for fleet selection to create the mathematical model for optimizing the total cost and validate its functionality. to search the applicability of models to validate in the problem with bigger quantity entry data, - to search the applicability of models to validate in the problem with bigger quantity entry data. In the chapter 3 we have started analyzing the state of art about the mathematical modelling for hub and spoke technology. Targets of the dissertation thesis were got in the chapters 4,6 and 7. In the proposed models two criteria were used models two criteria were used: - the maximal distance of transportation, we want to minimize, - the cost of transportation, we want to minimize as well too. The functionality of the proposed models was validated in the model examples. In the chapter 8 we analyzed the benefits of this dissertation thesis for the science and for the practice. The dissertation thesis includes 5 new models that differ from the previous ones in fact these models were completed by: - they minimize the covered distance for one direction way and two-ways flow of goods, - they minimize the covered distance for one direction way and two-ways flow of goods together with the fleet selection according to their capacity, - they allow to minimize the total cost in the conditions of two-ways flow of goods with the fleet selection.

Keywords

Hub and Spoke, matematické modelování, logistika.

Keywords

Hub and Spoke, mathematical modelling, logistics.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 6. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 19. 9. 2014
• Supervisor: Jan Daněk
• Reader: Antonín Tuzar, Vladimír Klapita, Jaromír Polák

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Dopravní technika a technologie