Wyznaczanie trasy

Wyznaczanie trasy (z ang. Routing) w logistyce polega na stworzeniu najbardziej efektywnej trasy/tras dla konkretnego i określonego wcześniej podmiotu (ludzi, towarów, środków transportu) (S.P. Anbuudayasankar, K. Ganesh, S. Mohapatra 2014, s. 1-10).

TL;DR

Wyznaczanie trasy w logistyce polega na stworzeniu najbardziej efektywnej drogi dla konkretnego podmiotu. Sieć transportowa składa się z węzłów i połączeń, a jej optymalne wykorzystanie jest problematyczne. Problem Komiwojażera polega na minimalizacji przebytej odległości przy odwiedzeniu wielu węzłów, a Problem Marszrutyzacji uwzględnia dodatkowo pojazdy i zapotrzebowanie. Technologie GPS i RFID umożliwiają dynamiczne modelowanie trasy w czasie rzeczywistym, co pozwala na optymalizację procesu.

Wyznaczanie trasy na tle procesów logistycznych

W przedsiębiorstwie, na poziomie operacyjnym, wyznaczanie trasy polega na wybraniu optymalnej drogi dla pojazdów, które zostały wcześniej wybrane na poziomie taktycznym, na podstawie lokalizacji magazynów określonych na poziomie strategicznym. Problemem transportowym jest ustalenie odpowiedniego planu transportowego od źródła do miejsc docelowych, który pozwoli na zaspokojenie potrzeb danego podmiotu przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów transportowych, jak i wybraniu najkrótszej drogi transportowej (S.P. Anbuudayasankar, K. Ganesh, S. Mohapatra 2014, s. 1-2).

Sieć transportowa w procesie wyznaczania trasy

W systemie sieci transportowych można wyróżnić następujące elementy (M. Jakara, J.P. Škrinjar, N. Brnjac 2019, s. 456-470):

Sieć transportowa określana jest jako system wzajemnie połączonych i współzależnych węzłów transportowych, dróg, korytarzy, tuneli, autostrad itp., które umożliwiają szybkie, bezpieczne i racjonalne wykonanie procesu transportowego. Celem sieci transportowych jest transport niektórych towarów, materiałów lub pasażerów z jednego miejsca do drugiego. Podstawowymi elementami sieci transportowej są węzły i połączenia.

Węzeł to miejsce lub punkt, w którym odbywa się załadunek / rozładunek, sortowanie, przechowywanie i zmiana pojazdu transportowego lub środka transportu.

Połączenia reprezentują wszelkie działania transportowe, które łącząc węzły, tworzą sieć transportową.

Problemy w wyznaczaniu trasy

W związku z skomplikowaną strukturą sieci transportowych powstaje wiele problemów dotyczących optymalizacji i efektywnego wykorzystaniu dostępnych zasobów. Środowiska naukowe poświęcają wiele uwagi problematyce tego zagadnienia, a postęp technologiczny oraz rozwój logistyki sprawiają, że zainteresowanie tą tematyką wciąż rośnie. Głównymi czynnikami wpływającymi na proces wyznaczania trasy są (S.P. Anbuudayasankar, K. Ganesh, S. Mohapatra 2014, s. 1-2):

• Trasa
  • ilość przystanków na trasie;
  • informacyjne wsparcie technologiczne;
• Załoga
  • koszt załogi;
  • rozmiar załogi;
• Flota
  • koszt floty;
  • rozmiar floty;
• Operacja
  • na zewnątrz przedsiębiorstwa;
  • wewnątrz przedsiębiorstwa;

Problem Komiwojażera (Travelling Salesman Problem, TSP)

Problem Komiwojażera (TSP) jest jednym z najczęściej rozważanych problemów w procesie wyznaczania trasy. Celem tego problemu jest zminimalizowanie przebytej odległości, gdy sprzedawca musi odwiedzić kilka węzłów i wrócić do punktu początkowego. Jest to problem natury optymalizacji kombinatorycznej, który można zdefiniować w następujący sposób: biorąc pod uwagę określoną liczbę N węzłów i odległości między każdą parą węzłów, należy znaleźć trasę, dzięki której każdy węzeł zostanie odwiedzony dokładnie raz, a całkowita przejechana odległość jest minimalna. Rozszerzoną wersją tego problemu jest problem wielu komiwojażerów (mTSP), w którym M komiwojażerów musi odwiedzić N węzłów, tak aby każdy węzeł został odwiedzony przez dokładnie jednego sprzedawcę. Wszyscy komiwojażerowie zaczynają w tym samym punkcie, odwiedzają określone węzły i wracają do punktu startowego. Celem tego problemu jest zminimalizowanie dystansu pokonywanych przez komiwojażerów (S.P. Anbuudayasankar, K. Ganesh, S. Mohapatra 2014, s. 2-4).

Problem Marszrutyzacji (Vehicle Routing Problem, VRP)

Problem Marszrutyzacji jest podobny do problemu komiwojażera, ale w tym wypadku komiwojażer zastąpiony jest poprzez dodanie określonej liczby pojazdów oraz zdefiniowane wcześniej zapotrzebowanie. Pojazdy posiadają określoną pojemność, a każde zamówienie klienta ma specyficzną lokalizację i rozmiar. Koszty dostarczenia pomiędzy lokalizacjami są standardowe. Celem jest zaprojektowanie optymalnego planu podróży w taki sposób, aby wszyscy klienci zostali odwiedzeni raz, a wymagania względem objętości zostały spełnione. Rozwiązanie tego problemu polega na znalezieniu optymalnej sekwencji odwiedzanych lokalizacji, pod warunkiem, że w każdej lokalizacji obsługiwany jest tylko jeden pojazd. Ograniczeniem ustalonego warunku jest to, że całkowite zapotrzebowanie wszystkich użytkowników na określonej trasie nie przekracza pojemności pojazdu (M. Jakara, J.P. Škrinjar, N. Brnjac 2019, s. 456-470).

Dynamiczne modelowanie trasy dzięki wykorzystaniu technologii GPS i RFID

GPS (z ang. Global Positioning Systems) umożliwia dokładne pozycjonowanie obiektów przy użyciu sygnałów satelitarnych. Zainstalowanie w pojazdach jednostki GPS, pozwala określić pozycję i szybkość poruszania się konkretnych obiektów. Dzieje się to za sprawa odbierania i przetwarzania danych z satelit na orbicie geosynchronicznej. Wykorzystanie jednostek GPS oraz innych systemów śledzenia pozwala na dostarczanie dokładnych informacji o pozycji pojazdów w czasie rzeczywistym, co może pomóc zoptymalizować proces wyznaczania tras, jednocześnie obniżając związane z tym koszty transportowe i zwiększając bezpieczeństwo jednostek biorących udział w przedsięwzięciu.

Natomiast RFID (z ang. Radio-frequency identification), to system wykorzystywany w procesie zarządzania łańcuchem dostaw, które swoje działanie opiera na skanowaniu i pobieraniu numerów seryjnych RFID w celu ich późniejszego wykorzystania. Dzięki pobraniu unikalnego kodu ze znacznika w określonej lokalizacji można go natychmiast powiązać z danymi, takimi jak: miejsce pochodzenia, data produkcji czy fizyczna lokalizacja produktu.

Dynamiczne modelowanie trasy ma na celu ustalenie optymalnej drogi oraz jej planu na podstawie dostępnych w czasie rzeczywistym informacji pochodzących z sieci RFID i GPS. Dane uzyskane w ten sposób mogą być monitorowane zdalnie i dostosowywane na bieżąco do potrzeb występujących w procesie wyznaczania trasy. Dzięki tym danym możliwe jest stworzenie odpowiednich algorytmów pozwalających na optymalizację procesu wyznaczania trasy, minimalizację wykorzystywanych zasobów i skrócenia czasu całego przedsięwzięcia (C.Y. Lam, W.H. IP 2019, s. 803-817).

Wyznaczanie trasy — artykuły polecane

System APS — Optymalizacja przewozów — Systemy DRP — Zarządzanie logistyczne — Logistyka międzynarodowa — Utrzymanie ruchu — Zasady organizacji magazynu — Tworzenie sieci dostaw — Planowanie logistyczne

Bibliografia

• Anbuudayasankar S., Ganesh K., Mohapatra S. (2014), Models for practical routing problems in logistics, Springer International Publishing, Switzerland
• Cattaruzza D., Absi N., Feillet D., González-Feliu J. (2017), Vehicle routing problems for city logistics, EURO Journal on Transportation and Logistics, nr 6
• Ehmke J. (2012), Integration of information and optimization models for routing in city logistics, Springer Science & Business Media
• Jakara M., Škrinjar J., Brnjac N. (2019), Vehicle routing problem-case study on logistics company in Croatia, International Journal for Traffic & Transport Engineering, nr 9
• Lam C., IP W. (2019), An Integrated Logistics Routing and Scheduling Network Model with RFID-GPS Data for Supply Chain Management, Wireless Personal Communications, nr 105

Autor: Damian Michna