یکی از مسائل مهم مطرح در شهرها و کلان‌شهرها در عصر حاضر، مسئل? حمل‌ونقل است. افزایش روز افزون جمعیت شهرها، منجر به پیچیده شدن حمل‌ونقل خواهد شد. این افزایش و پیچیدگی، رابطه مستقیمی با افزایش ترافیک و آلودگی در شهرها دارد. همچنین تأثیر حمل­ونقل بر قیمت تمام شده­ی کالاها مسئله‌ای گریزناپذیر است. به همین دلیل توجه به این مسئله می‌تواند در افزایش رضایت مشتریان نقش به سزایی داشته باشد. از جمله مسائل مطرح در زمینه حمل­ونقل، مسئل? مسیریابی وسایل نقلیه است. این مسئله توسط پژوهشگران متعددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان­نامه توسعه­ای از این مسئله تحت عنوان "مسیریابی وسایل نقلیه با در نظر گرفتن مکان-زمان­های پیشنهادی مشتریان با محدودیت­های بارگذاری دو بعدی" بررسی می­شود. در این مسئله هر مشتری برای دریافت کالای خود چند گزینه­ی تحویل پیشنهاد می­دهد. مختصات مکانی این گزینه­ها با توجه به زمان متغیر است. این امر می‌تواند موجب افزایش رضایت مشتریان شود. همچنین با در نظرگرفتن گزینه­های تحویل بیشتر، فضای حل مسئله بزرگتر و احتمال یافتن جواب­های بهتر افزایش می­یابد. از طرفی، یکی از مواردی که در شرایط دنیای واقعی مطرح است، توجه به شکل و ابعاد کالاهای مدنظر برای بارگیری درون کانتینرها است. در برخی از پژوهش‌های مطرح در حوزه مسیریابی، تقاضای مشتریان تنها با عدد وزنی مدنظر قرار می‌گیرند؛ حال اینکه، در دنیای واقعی علاوه بر وزن، کالاها دارای شکل و ابعاد معین نیز می‌باشند. به همین دلیل علاوه بر توجه به محدودیت وزنی وسایل نقلیه، توجه به چگونگی جانمایی و چیدمان کالاها نیز ضروری است. از این رو در نظرگرفتن محدودیت‌های بارگیری در مسائل مسیریابی، ضروری به نظر می‌رسد.

در این پایان­نامه، یک مدل ریاضی برای مسئله مذکور، گسترش داده می‌شود. تابع هدف این مدل ریاضی مینیمم‌سازی زمان خدمت‌رسانی به مشتریان است. با توجه به در نظرگرفتن زمان­های انتظار وسایل نقلیه، این تابع هدف نسبت به توابع هدف دیگر ارائه شده در ادبیات موضوع جامع­تر است. در ادامه، با توجه به Np-Hard بودن مسئله مطرح شده، از الگوریتم‌های ابتکاری و فراابتکاری برای حل در ابعاد بالا استفاده شده است. بدین‌منظور 11 الگوریتم ابتکاری برای بارگذاری کالاها و سه الگوریتم ابتکاری مسیریابی مبتنی بر: صرفه­جویی، نزدیک­ترین مشتری دیدار نشده و بهترین قراردهی ارائه شده است. همچنین از دو الگوریتم فراابتکاری شامل الگوریتم شبیه سازی تبرید (SA) و جستجوی محلی ارتقا یافته به همراه جستجوی همسایگی وسیع (ELS-LNS) بهره گرفته شده است. کارایی الگوریتم‌های بارگذاری پس از رسیدن به جواب شدنی در تمامی نمونه‌های موجود در ادبیات موضوع، تأیید شد. برای بررسی کارایی الگوریتم‌های فراابتکاری طراحی شده، از دو نمونه مسئله در ابعاد کوچک-متوسط و ابعاد بزرگ استفاده شد. عملکرد دو الگوریتم در نمونه­های با اندازه کوچک و متوسط تقریبا مشابه و یکسان است. اما در نمونه­های با اندازه بزرگ الگوریتم ELS-LNS به جواب بهتری دست یافته است. در نهایت در قسمت انتهایی، با به کارگیری ابزار تحلیل‌ حساسیت، مسئله از دیدگاه‌های مدیریتی نیز بررسی شده است.