Manage and streamline operations across multiple locations, sales channels, and employees to has improve efficiency and your bottom line.

Periodický problém s časovými okny

PVRPTW je rozšířením periodického okružního dopravního problému (PVRP), kde musí být zákazníci obslouženi během předem definovaného časového okna. Taxonomické označení: PVRPTW

Časová okna

Každý zákazník má určené dny, kdy může být obsloužen, ale navíc i konkrétní časový interval, ve kterém musí být zásilka doručena nebo služba poskytnuta. Cílem je optimalizovat rozvrh tras tak, aby byly splněny požadavky zákazníků a současně byly minimalizovány náklady na dopravu.

Časová okna přidávají do PVRP další omezení, což činí problém složitějším. Plánování tras musí nejen zohlednit kapacity vozidel a frekvenci obsluhy, ale také zajistit, aby vozidlo dorazilo ke každému zákazníkovi v povoleném časovém intervalu.

Tento problém popisuje práce (Belanger a kol., 2006) zaměřená na letecké dopravce. Problém spočívá v přiřazení flotily ke každému letu s ohledem na ziskovost jednotlivých typů letadel – problém periodického přidělení flotily s časovými okny, která jsou dána časy odletů. Maximalizace účelové funkce je tedy dána harmonogramem výběru typu letadel. Dále je zavedena penalizace krátkých rozestupů mezi po sobě jdoucími lety, které obsluhují stejná výchozí a cílová letiště.

Zajímavost

PVRPTW modeluje reálné situace, kdy není možné obsluhovat zákazníky kdykoliv, ale pouze v určených časech. Tato omezení jsou běžná například v:

  • Městské logistice: Doručovací služby musí splnit omezení stanovená městskými regulacemi, např. zákaz vjezdu do centra v určitých hodinách.
  • Sběru odpadu: Vozidla nesmí rušit obyvatelstvo během nočních hodin, takže je třeba plánovat obsluhu v definovaných časových oknech.
  • Zdravotnických službách: Mobilní zdravotní týmy musí navštěvovat pacienty v předem dohodnutých časech, což ovlivňuje plánování tras.

Praktické využití

PVRPTW se využívá v různých oblastech, kde jsou pevně stanovené časy obsluhy zákazníků, například:

  • E-commerce a doručovací služby: Online obchody nabízejí zákazníkům možnost výběru konkrétního doručovacího času, což vyžaduje optimalizované plánování tras.
  • Distribuce potravin a farmaceutik: Čerstvé potraviny a léky musí být doručovány v určených časových oknech, například kvůli otevírací době obchodů nebo regulacím pro uchování produktů.
  • Průmyslové dodavatelské řetězce: Výrobní závody mají pevně stanovené časy příjmu dodávek surovin, což vyžaduje efektivní plánování přeprav.
  • Údržbové a servisní služby: Technici provádějící opravy a instalace musí navštívit zákazníky v předem dohodnutých časech.

Metody řešení

PVRPTW přidává do periodického VRP omezení v podobě časových oken, což odráží reálné potřeby logistiky a služeb. Hlavní výzvou je nejen optimalizovat trasy a frekvenci obsluhy, ale také zajistit dodržení časových omezení, což činí tento problém složitějším než klasické PVRP. Efektivní řešení PVRPTW může výrazně zvýšit kvalitu služeb a snížit provozní náklady v různých oblastech, od městské logistiky až po průmyslové dodávky.

Zdroj:
[1] Gutiérrez-Sánchez, A., Rocha-Medina, L. B. (2022). VRP variants applicable to collecting donations and similar problems: A taxonomic review. Computers & Industrial Engineering,164.
[2] Belanger, N., Desaulniers, G., Soumis, F., & Desrosiers, J. (2006). Periodic airline fleet assignment with time windows, spacing constraints, and time dependent revenues. European Journal of Operational Research, 175(3).