مساله مسیریابی اتوبوس مدرسه یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین مسائل در حوزه ی تحقیق در عملیات است. این مساله به دنبال جستجوی یک برنامه ی کارا برای ناوگان اتوبوس رانی مدارس است. در این برنامه هر اتوبوس، دانش آموزان را از ایستگاه های مختلف سوار کرده و به مدارس مقصد تحویل می دهد، به طوری که انواع محدودیت های مختلف از قبیل حداکثر ظرفیت هر اتوبوس، حداکثر زمان ماندن دانش آموز در اتوبوس و زمان مطلوب تحویل به مدارس رعایت گردد. در این تحقیق سعی خواهد شد ابتدا توسعه هایی بر روی مدل مساله، شامل برخی فرضیات واقعی، طراحی شده و سپس الگوریتمی کارا برای حل مساله طراحی -شود. به این منظور مساله در دو فاز حل می شود. در فاز اول با استفاده از الگوریتم سقوط قطرات آب، جمعیت جواب های اولیه تشکیل می شود و در فاز دوم جمعیت جواب های اولیه به سمت جواب بهینه یا نزدیک به بهینه هدایت می شوند. در این فاز، برای هدایت مناسب جواب ها، الگوریتم هایی در دو حوزه ی الگوریتم های جستجوی اصلی و الگوریتم های جستجوی محلی تعریف می-شوند. در طراحی الگوریتم جستجوی اصلی از الگوریتم ترکیبی الکترومغناطیس-ژنتیک کمک گرفته می شود. در طراحی الگوریتم های جستجوی محلی نیز، از روش تعویض تکراری و فلسفه هایی نظیر تئوری محدودیت ها استفاده می شود. در پایان، این روش بر روی یک مطالعه ی موردی، یک مساله نمونه حل شده و تعدادی مسائل نمونه آزموده شده است. نتایج نشان می دهد که این روش از کارایی نسبتاً بالایی نسبت به سایر روش ها برخوردار است.

این تحقیق به دنبال ارائه مدل هایی جهت توسعه تئوری و کاربردی یکی از مهمترین فاکتورهای زیربنایی مسائل مدیریت لجستیک یعنی تنظیم زمان تحویل با تمرکز بر مدل های مسیریابی است. به این منظور در بخش اول تحقیق، ابتدا با مروری جامع بر معیارهای مدیریت پنجره زمانی و توابع مطلوبیت زمان تحویل در خانواده مسائل مسیریابی، یک معیار عمومی منعطف برای مدیریت پنجره زمانی تحویل معرفی می شود. بر این مبنا مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره زمانی نرم عمومی معرفی و پس از بیان اهمیت و کاربرد آن، به صورت ریاضی مدل سازی و فرمول بندی وروش های حلی بر مبنای محاسبات کوانتومی وروش های تولیدستونی پیشنهاد وارزیابی شده است. در بخش دوم تحقیق مساله مسیریابی وسایل نقلیه با پنجره های زمانی اولویت بندی شده را تعریف، مدل ریاضی چند هدفه ارائه و پیچیدگی آن مورد بررسی قرار می گیرد. پس از آن الگوریتم هم تکاملی همکارانه کوانتوم-ژنتیک با دو گونه جمعیتی مشتریان و وسیله نقلیه طراحی شد که به خوبی می تواند این دو گونه را در یک فرآیند هم-تکاملی همکارانه مدیریت کند. در پایان روش پیشنهادی حل این مساله چندهدفه در یک شرکت توزیع مواد غذایی مورد بررسی قرار می گیرد و منجر به بهبود جدی در کارایی سیستم در مقایسه با برنامه ریزی دستی توسط کارشناسان شرکت توزیع و همچنین الگوریتم nsgaii می گردد.