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

Zelené okružní dopravní problémy spojené s přímými vlivy na životní prostředí

Taxonomické označení: PRP

Přímé vlivy na životní prostředí

GVRP (Green Vehicle Routing Problem) je rozšířením klasického okružního dopravního problému (VRP), kde se vedle minimalizace nákladů a vzdálenosti klade důraz na environmentální dopady dopravy. Do matematických modelů vstupují omezení jako:

  • Emise CO₂ – snaha o jejich snížení optimalizací tras (Benrahou & Tairi, 2019).
  • Spotřeba paliva – efektivnější plánování vede ke snížení spotřeby a ekologické zátěže
    (Plakas a kol., 2020).
  • Alternativní paliva – využití elektrických, hybridních a vodíkových vozidel
    (Bruglieri a kol., 2019).
  • Znečištění a časová okna – plánování tras zohledňuje úroveň znečištění a dopravní podmínky
    (Gong a kol., 2018).
  • Kapacita vozidel – optimalizace kapacit přispívá k nižším emisím
    (Xu a kol., 2019; Soleimani a kol., 2018).

Výzkumy potvrzují, že správná optimalizace tras a využití ekologických vozidel může významně snížit spotřebu paliva a emise skleníkových plynů.

Nákladní doprava je nedílnou součástí městské logistiky, která si klade za cíl snížit nepříjemnosti spojené s provozem nákladních aut v městských oblastech. Současně je zapotřebí vzít v úvahu nesporný ekonomický a sociální rozvoj nákladní dopravy. Veškeré součásti integrovaného logistického systému je třeba koordinovat s přihlédnutím na šetrnost k životnímu prostředí.

Městská logistika zahrnuje optimalizaci pokročilých systémů městské dopravy, problémy plánování krátkodobých operací nebo řízení zdrojů spadající do distribuční logistiky. Jedná se o zavádění nových tříd problémů – návrhy obecného modelu či formulace pro hlavní součásti systému (Crainic a kol., 2009).

Zajímavosti

Jedním z hlavních směrů výzkumu GVRP je dynamické plánování tras na základě aktuálních emisních podmínek. Například:

  • „Ekologické časové okno“ – některé modely umožňují přepravu pouze v době, kdy jsou emise nejnižší, například v časech s nižší dopravní špičkou.
  • Optimalizace dobíjecích zastávek pro elektromobily – trasy musí zohlednit dostupnost nabíjecích stanic a dojezd na jedno nabití.
  • Hybridní flotily – kombinace vozidel na klasická a alternativní paliva pomáhá efektivně vyvažovat náklady a ekologický dopad.

Výzkumy naznačují, že kombinace elektrických vozidel a chytré optimalizace tras může snížit uhlíkovou stopu dopravy až o 30 %.

Praktické využití

GVRP a jeho environmentální modifikace mají široké využití v reálné logistice, například:

  • Městská a poslední míle doručování – firmy jako Amazon, UPS a DHL testují plně elektrické dodávky a optimalizují trasy pro snížení emisí.
  • Veřejná doprava – města nasazují elektrické autobusy s dynamickým plánováním tras podle znečištění vzduchu.
  • Dodávky supermarketům a maloobchodu – firmy jako Walmart a Tesco zavádějí ekologické přepravní modely s hybridními a elektrickými kamiony.
  • Průmyslová logistika – optimalizace dodávek materiálů ve výrobních procesech pro snížení emisí CO₂.
  • Odpadové hospodářství – zelené modely sběru odpadu s nízkoemisními vozidly a optimalizací tras.

Například v Německu zaváděné „zelené koridory“ umožňují elektrickým kamionům speciální jízdní pruhy, které jim pomáhají snížit energetickou spotřebu.

Varianty periodického problému s dopadem dopravy na životní prostředí je možné dále členit na:

Vícevrstvé VRP
Energeticky minimalizující
Distribuce elektřiny
varianta s časovými okny
Spotřeba paliva

Metody řešení

GVRP s environmentálními omezeními se zaměřuje na minimalizaci emisí CO₂, spotřeby paliva a zavádění ekologických technologií do dopravy. Oproti klasickému VRP zahrnuje alternativní paliva, omezení znečištění, časová okna a optimalizaci kapacity vozidel. Díky těmto přístupům lze významně snížit uhlíkovou stopu logistiky, což má pozitivní dopad nejen na životní prostředí, ale i na provozní efektivitu firem. Zelené logistické strategie se dnes uplatňují v městské dopravě, průmyslu, doručovacích službách i odpadech, což potvrzuje rostoucí význam tohoto výzkumného směru.

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] Benrahou, F., & Tairi, A. (2019). Capacitated vehicle routing problem for collection waste lube oil in algiers. Fresenius Environmental Bulletin, 28(6), 4500–4505.
[3] Bruglieri, M., Mancini, S., Pezzella, F., & Pisacane, O. (2019). A path-based solution approach for the green vehicle routing problem. Computers and Operations Research, 103.
[4] Crainic, T. G., Ricciardi, N., Storchi, G. (2009). Models for Evaluating and Planning City Logistics Systems. Transportation Science. 43(4).
[5] Gong, G., Deng, Q., Gong, X., Like, Z., Wang, H., Xie, H. (2018). A Bee Evolutionary Algorithm for Multiobjective Vehicle Routing Problem with Simultaneous Pickup and Delivery. Mathematical Problems in Engineering.
[6] Plakas, G., Ponis, S. T., Agalianos, K., & Aretoulaki, E. (2020). Reverse logistics of end-oflife plastics using industrial IoT and LPWAN technologies – A proposed solution for the bottled water industry. Procedia Manufacturing, 51.
[7] Soleimani, H., Chaharlang, Y., Ghaderi, H. (2018). Collection and distribution of returned-remanufactured products in a vehicle routing problem with pickup and delivery considering sustainable and green criteria, Journal of Cleaner Production, 172.
[8] Xu, Z., Elomri, A., Pokharel, S., Mutlu, F. (2019). A model for capacitated green vehicle routing problem with the time-varying vehicle speed and soft time windows, Computers & Industrial Engineering,137.