Járatütemezési optimalizáció

Az előadások a következő témára: "Járatütemezési optimalizáció"— Előadás másolata:

1 Járatütemezési optimalizáció
2007 Járatütemezési optimalizáció Járatszervezés Optimalizáció Gyakorlati elemekre helyezni a hangsúlyt. Az elődadás 2 részből épül fel: 1. prezentáció: általános megközelítése a témának: - feladata - hogy működik a gyakolatban - mire kell figyelni, stb. 2. egy kész szoftver bemutatása nagy vonalakban

2 Járatszervezés helye a logisztikában:
2007 Vállalati folyamatok Járatszervezés helye a logisztikában: Beszerzés Termelés Elosztás: Hulladékkezelés tárolás, csomagolás, rakományképzés, jármű megrakása, kiszállítás, beszállítás A logisztika a vállalat minden funkcióját érinti. A járatszervezés helye a vállalati folyamatokban a kiszállításhoz kapcsolódik, de támogathatja a kommisiozást is. a jármű megrakását is. (járat összeállítása  a megálló helyek sorrendje meghatározhatja a rakodást, de az áruk térfogat jellemzőit is figyelembe kell venni a pakolásnál.)

3 A járatütemezés nem útvonaltervezés...
2007 Mi a járatütemezés A járatütemezés nem útvonaltervezés... Gyakori félreértés, hogy járatütemezés alatt egyszerű útvonaltervezést értenek. Az útvonaltervezés mindössze arra ad választ, hogy egy kiinduló állomásról indulva milyen útvonalon optimális (úthossz vagy útidő alapján) végig látogatni célállomások egy halmazát.

4 A járatütemezés nem útvonaltervezés...
2007 Mi a járatütemezés A járatütemezés nem útvonaltervezés... Gyakori félreértés, hogy járatütemezés alatt egyszerű útvonaltervezést értenek. Az útvonaltervezés mindössze arra ad választ, hogy egy kiinduló állomásról indulva milyen útvonalon optimális (úthossz vagy útidő alapján) végig látogatni célállomások egy halmazát.

5 A járatütemezés általános feladata
2007 Mi a járatütemezés A járatütemezés általános feladata A járatütemezési feladatok ennél sokkal komplexebb problémák. Itt szállítási feladatok egy nagyobb állományából, illetve egy több járműből álló flottából indulunk ki. Célunk a szállítási feladatok optimális szétosztása a flotta járművei között úgy hogy az összes szállítási költség a korlátozó feltételek (pl. nyitvatartási idő, munkaidő, stb.) betartása mellett minimális legyen. Látható, hogy az útvonal-tervezés a járatütemezés részfeladata. Hangsúlyozzuk, hogy nem az egyes járatok körútjait optimalizáljuk, hanem a teljes flotta szállítási tevékenységét.

6 A járatütemezés általános feladata
2007 Mi a járatütemezés A járatütemezés általános feladata A járatütemezési feladatok ennél sokkal komplexebb problémák. Itt szállítási feladatok egy nagyobb állományából, illetve egy több járműből álló flottából indulunk ki. Célunk a szállítási feladatok optimális szétosztása a flotta járművei között úgy hogy az összes szállítási költség a korlátozó feltételek (pl. nyitvatartási idő, munkaidő, stb.) betartása mellett minimális legyen. Látható, hogy az útvonal-tervezés a járatütemezés részfeladata. Hangsúlyozzuk, hogy nem az egyes járatok körútjait optimalizáljuk, hanem a teljes flotta szállítási tevékenységét.

7 A járatszervezés feladata:
2007 Mi a járatütemezés A járatszervezés feladata: a rendelkezésre álló flotta számára szétosztani a szállítási feladatállomány tételeit a korlátozó feltételek (kapacitások, kiszolgálási korlátok, törvények stb.) figyelembe vételével Optimalizáció: a gyakorlati életben gyakran törekszünk olyan döntés vagy döntéssorozat meghozatalára, ami bizonyos korlátozó feltételek figyelembevételével valamely költségtényező minimális, illetve valamely haszontényező maximális értékének elérését célozza. Ilyen például a flotta járműveinek napi útvonalát úgy kívánjuk megtervezni, hogy a szállítási feladatok elvégzése mellett a sofőrök munkaidejének és a célállomások nyitvatartási idejének betartásával minimalizáljuk a megtett kilométereket. költség min.  optimalizációs probléma

8 Miért összetett feladat
2007 A) Korlátozó feltételek: depó munkaideje célállomások fogadási ideje kiszolgálási idő (fix és mennyiségfüggő rész) kiszolgálhatósági követelmények járművek kapacitásai járművek úttípusonkénti sebességnormái járművek úttípus-preferenciái szállíthatósági követelmények közúti korlátozások (súly és magasság) vezetési idő stb. A VERSYS által kezelt korlátozó feltételek: Depó munkaideje: a jármű bázisdepóról való elindulása és az utolsó forduló befejezése utáni visszaérkezése között eltelt idő korlátozása. Célállomások fogadási ideje: azon időintervallum, amelyet az ügyfél áruátvételre alkalmasnak ad meg. A fogadási idő a hét eltérő napjain különböző lehet, az ebédszünetek kezelése megoldott. Kiszolgálási idő: az áruátadáshoz szükséges idő két komponensből tevődik össze. A fix rész általában a tranzakcióhoz kapcsolódó adminisztrációs feladatok lebonyolításához szükséges, ez ügyfelenként megadható. A másik rész a leadott árumennyiségtől függ. A meghatározott mennyiség rakodásához szükséges időt általános rendszerparaméter, amit ügyfélhez, járműhöz vagy cikkhez kapcsolódó szórzóval módosíthatunk. A fenti megoldással a kiszolgálási idők egyszerűen ugyanakkor nagyon rugalmasan beállíthatók. Kiszolgálhatósági követelmények: olyan felhasználó által szabadon bővíthető tulajdonságok, amelyeket az ügyfél megkövetel az őt kiszolgáló járműtől (pl. rakodó rámpához oda tudjon állni, vagy ne legyen túlságosan nagy méretű). Járművek kapacitásai: adott járműre felrakható árumennyiség maximális súlya illetve térfogata. Járművek úttípusonkénti sebességnormái: a két állomás közötti út megtételéhez szükséges időt a sebességnormák korlátozzák. Járművek úttípus-preferenciái: járműtípusonként büntethető bizonyos úttípusok igénybevétele (pl. autópálya vagy alsóbbrendű utak). Szállíthatósági követelmények: olyan felhasználó által szabadon bővíthető tulajdonságok, amelyeket adott cikk megkövetel az őt szállító járműtől (pl. hűtés, fagyasztás, vagy zárt raktér). Közúti korlátozások: bizonyos útszakaszokra súly- vagy magasság-korlátozások lehet érvényben. Az útvonal-keresési algoritmus ezeket a korlátozásokat figyelembe veszi. Felhasználói útszakasz-tiltások: tetszőleges útszakaszok a felhasználó által közvetlenül ideiglenesen letilthatók (pl.: téli útviszonyok vagy baleset miatt).

9 Miért összetett feladat
2007 B) Speciális feltételek: heterogén flotta kezelése napi több forduló kezelése határidős rendelések kezelése többdepós kiszolgálás járművek napközbeni újratöltése idegen depóban jármű-telephelyek kezelése pótkocsis szállítás kezelése kiszállítás, termékcsere és visszáru tranzakciók ömlesztve szállított cikkek kezelése cikkváltási költségek kezelése A VERSYS rendszerben rendelkezésre álló speciális ütemezési lehetőségek (a felsorolt opciókat nemcsak a járattervek kézi szerkesztésekor kezeli a rendszer, hanem az optimalizációs algoritmus is él velük, amennyiben az adott szállítási feladat ezt megköveteli). Heterogén flotta kezelése: különböző típusú járművekből (kapacitás, sebességnorma, úttípus-preferencia) álló flotta kezelése. Napi több forduló kezelése: járművek napközbeni újratöltésének kezelése. Határidős rendelések kezelése Többdepós kiszolgálás: összefüggő kiszolgálási körzet több, egymással kooperáló depóból történő kiszolgálása. Járművek napközbeni újratöltése idegen depóban: többdepós kiszolgálás esetén. Jármű-telephelyek kezelése: a szállítási hatékonysáégot is javíthatja, ha a járművek garázsa nem a depón található. A VERSYS rendszer a járatok szervezése közben képes kihasználni a depótól eltérő telephelyekben rejlő megtakarítási lehetőségeket (adott jármű utolsó járata a garázsban ér véget). Szükség esetén a járművek előtöltését is kezeli a rendszer. Pótkocsis szállítás kezelése: pótkocsi-használat rugalmas kezelése. Kiszállítás, termékcsere és visszáru tranzakciók: a VERSYS rendszer e három tranzakciótípust kezeli. Kiszállítás alatt a hagyományos áruátadási tranzakciót értjük, amikor az ügyfél telephelyén csak lerakodás történik, felrakodás nem. A termékcsere tranzakció bevezetése elsősorban a göngyöleges cikkek kezelését támogatja: itt a leadott áru ellenében átvesszük annak üres göngyölegét. A visszárus tranzakció esetében áruátadás nem történik, csak átvétel. A tranzakciótípus rendeléstételenként megadható. Ömlesztve szállított cikkek kezelése Cikkváltási költségek kezelése: ömlesztve szállított cikkek esetén.

10 szállítani így is lehet
2007 szállítani így is lehet

11 Járatütemezési feladattípusok
2007 Járatütemezési feladattípusok Depó és kiszolgálási körzet alapján: 1 depó – 1 kiszolgálási körzet A járatütemezés alapvető problémájának definiálása után, tekintsük át a járatütemezési feladat gyakorlatban előforduló fontosabb változatait… 1 depó – 1 kiszolgálási körzet: A potenciális célállomásokat egyértelműen kiszolgáló depóhoz rendeljük, ezzel előre meghatározzuk, hogy mely ügyfelet mely depóról fogjuk kiszolgálni. A depók kiszolgálási körzetei elszigeteltek. Minden depóhoz egy kiszolgálási körzet tartozik. Tulajdonképpen depó számú járatütemezési feladatot oldunk meg.

12 Járatütemezési feladattípusok
2007 Járatütemezési feladattípusok Depó és kiszolgálási körzet alapján: 1 depó – több kiszolgálási körzet 1 depó – több kiszolgálási körzet: Egyetlen depóról valósítjuk meg az összes ügyfél kiszolgálását, de mivel az így kapott kiszolgálási körzet mérete túl nagy vagy a kiszolgálás komoly terepismeretet igényel a sofőrök részéről, ezért a kiszolgálási körzetet feldaraboljuk. Mindegyik körzetet ugyanarról a depóról szolgáljuk ki. A flottát körzet számú kisebb flottára daraboljuk, és minden járművet egyértelműen kiszolgálási körzethez rendelünk. Tulajdonképpen kiszolgálási körzet számú kisebb járatütemezési feladatot oldunk meg.

13 Járatütemezési feladattípusok
2007 Járatütemezési feladattípusok Depó és kiszolgálási körzet alapján: több depó/átrakási pont – 1 kiszolgálási körzet Több depó – 1 kiszolgálási körzet: A partnereinket több depóról szolgáljuk ki, de a járatütemezési algoritmus mozgásterét nem korlátozzuk azzal, hogy a partnereket egyértelműen depóhoz rendeljük. Minden partner tetszőleges depóról kiszolgálható. A járműveknél csak a nap eleji indulás és a nap végi érkezés depója adott, napközben tetszőleges depón megengedett az árufelvétel. Egyetlen nagyobb összefüggő szállítási feladatot oldunk meg. Kiterjedt szállítási tevékenység és sok depó esetén a felsorolt lehetőségek tetszőlegesen kombinálhatók. 1 depó / több depó / átrakási pontok

14 Járatütemezési feladattípusok
2007 Járatütemezési feladattípusok B) Szállítási feladatok teljesíthetősége alapján: fix teljesítési napos feladatok határidős feladatok Fix teljesítési nap: a szállítási feladatok teljesítése csak egy megadott napon lehetséges. Határidős feladatok: a szállítási feladatot legkésőbb adott napig kell teljesíteni, a teljesítésre tehát egy intervallum áll rendelkezésre. A napi optimalizáció dönt arról, hogy a lehetséges szállítási feladatok közül melyeket teljesíti.

15 Járatütemezési feladattípusok
2007 Járatütemezési feladattípusok C) Szállítandó cikk típusa alapján: csomagoltan szállítható cikkek ömlesztve szállítható cikkek Csomagoltan szállítható cikkek: adott jármű adott fordulójában különböző cikkek szállíthatók egyszerre, a szállítható mennyiséget a rakomány összsúlya illetve össztérfogata korlátozza. Ömlesztve szállítható cikkek: adott jármű adott fordulójában csak egyetlen cikkfajta szállítható, a cikkek keverése nem lehetséges. Ugyanazon jármű egymást követő fordulói között cikkváltás esetén plusz költségek illetve időráfordítás merülhet föl.

16 Járatütemezési feladattípusok
2007 Járatütemezési feladattípusok D) Ütemezési időtáv alapján: egynapos szállítási tervek ütemezése többnapos szállítási tervek ütemezése fixtúrák optimális megtervezése Egynapos szállítási tervek: járatok újratervezése minden szállítási napra. Többnapos szállítási tervek: hosszabbtávú (heti / havi) szállítási tervek készítése. Fix túrák optimális tervezése: hosszabb távon használt fix túrák tervezése, a tervezési ciklus hossza tetszőleges (általában 1, 2 vagy 4 hét), az igények becslése értékesítési statisztikákon alapulhat.

17 Járatütemezés a gyakorlatban
2007 Járatütemezés a gyakorlatban Kivitelezés módja: Manuálisan, Szoftveresen (gyors, jobb tervek) Járatok: Napi (1-több), Fixtúrák, Slepptúrák A járatütemezési algoritmus teljes részletezettségű szállítási tervet ad eredményül, azaz javaslatot tesz arra, hogy adott napon a flotta járművei hány fordulót bonyolítsanak le, az egyes fordulókban mely ügyfeleket látogassák meg, milyen sorrendben látogassák meg ezeket az ügyfeleket, és az egyes ügyfeleknél milyen árutételeket rakodjanak le. A szoftveres fuvarszervezés egyrészről jelentősen meggyorsítja a szállítási tervek előállítását, másrészről bizonyos méretet meghaladó feladatállomány esetén a kézi szerkesztéshez képest javítja a szállítási tervek minőségét (nagy komplexitású feladatok manuális ütemezése a korlátozó feltételek átláthatatlansága miatt óhatatlanul hatékonyságvesztéshez vezet). Szoftveres ütemezés esetén a járatok tetszőleges (akár napi) gyakorisággal újraszervezhetők, amivel elérhető, hogy járataink mindig igazodjanak az aktuális rendelési állomány földrajzi eloszlásához. Ez egy merev fixtúrás rendszerhez képest megtakarításokat eredményez. A kézi szerkesztés kiküszöbölése, valamint a járatok rendszeres újratervezése tehát jelentősen növeli a szállítási funkció hatékonyságát. A közvetlen költségek magas aránya miatt az ezzel járó költségmegtakarítások azonnal realizálhatók. Megvalósítás: Napi: ma délután leül a fuvarszervező és megtervezi a holnapi napot. Fix: korábbi időszak tapasztalatai alapján kialakult „menetrendek”. Probléma: rugalmatlan, nem igazodik a megrendelés állomány földrajzi eloszlásához. Slepp: push-rendszerű értékesítés. Egyes iparágakban kedvelt. (pl. dohányárus üzletkötő) Statikus/dinamikus szemlélet: Lásd: következő slide-ok. Interaktivitás: Statikus, Dinamikus

18 Járatütemezési rendszerek
2007 Járatütemezési rendszerek Statikus rendszerek: a tervezési intervallum teljes feladatállománya előzetesen ismert nincs on-line kapcsolat a járművekkel felmerülő problémák kezelésére nincs optimalizációs támogatás kiszállításokat kezelő disztribúciós rendszerek támogatására megfelelő A jelenleg elérhető járatütemezési rendszerek az optimalizációs problémát statikus szemlélettel kezelik, ami a következőt jelenti. A járatütemezési algoritmus futtatására akkor van lehetőség, ha a tervezési időintervallum teljes szállítási feladatállományának adatai rendelkezésre állnak. Ekkor az algoritmus szétosztja a szállítási feladatokat a flotta aktív járművei között. A rakományok összeállítása, és még kevésbé az első járatok elindítása után újbóli optimalizációra már nincs lehetőség, mivel ez a teljes szállítási terv átszervezésével járhat. Amennyiben tehát az optimalizáció után érkeznek be szállítási feladatok, vagy bizonyos járatok részben vagy egészben külső okok folytán meghiúsulnak, csak a járatok kézi átszervezésére nyílik lehetőség. A statikus járatütemezési rendszerek jellegükből adódóan nincsenek felkészítve on-line kommunikációs csatornákon érkező információk fogadására. A tervjáratoktól való kényszerű eltérésekről ad hoc módon értesülnek a járatszervezők, és a kézi beavatkozás levezénylése is meglehetősen esetleges. A kizárólag kiszállításokat bonyolító nagyszámú cikket kezelő disztribúciós rendszerek támogatására a statikus járatütemezés megfelelő lehet, mivel itt az újabb feladatok járatba illesztésére csak a kiszolgáló depó érintésével van lehetőség.

19 Járatütemezési rendszerek
2007 Járatütemezési rendszerek Dinamikus rendszerek: (közelebb van a gyakorlati élethez) releváns információk a járatok megvalósítása közben válnak ismertté úton lévő járatok folyamatos újratervezése korszerű telekommunikációs technológiák alkalmazása (GPS, hardver, mobil, stb.) A hatékony járatok összeállításához szükséges információk a gyakorlati életben nem feltétlenül állnak a járatok elindulását megelőzően teljes egészében rendelkezésre. A döntéshozó számára tehát valós időben, a járatok megvalósítása közben válnak ismertté releváns információk, ami elengedhetetlenné teszi az úton lévő járatok folyamatos újratervezését. A kommunikációs és térinformatikai technológia rohamos fejlődése döntően járult hozzá a dinamikus szemlélet elterjedéséhez. A dinamikus járatszervezés előfeltételét képezi a járművek aktuális földrajzi pozíciójának és a végrehajtott tranzakciók részletes adatainak ismerete, a járművek sofőrjeinek folyamatos elérhetősége, valamint a járatszervezést befolyásoló információk mielőbbi (lehetőleg azonnali) ismertté válása GPS A dinamikus járatszervezési rendszereket jellemzően a következő események kezelésére kell felkészíteni: - új szállítási feladatok beérkezése, - szállítási feladatok visszavonása, - jármű-meghibásodás, - forgalmi változások (útlezárás, dugó, stb.), - a szállítási feladatok paramétereinek módosulása (mennyiség, időablak, kiszolgálási idő, földrajzi elhelyezkedés, stb.). Dinamikus szemléletű területek: - begyűjtési feladatok kezelése - kézbesítési és átszállítási feladatok kezelése - homogén áru terítése - kiszámíthatatlan forgalmi környezet

20 Szükségessége Leggyakrabban említett okok: Több jármű Heterogén flotta
2007 Szükségessége Leggyakrabban említett okok: Több jármű Heterogén flotta Járatonként több megálló Sok korlátozó feltétel Ügyféligények (pl. időablak, kiszolgálhatóság) Sofőrök/alvállalkozók egyenletes terhelése, kontroll Külső és belső szabályozás betartása Egyéb költségek: üzemanyag, abroncs, …

21 Széleskörű kihatások Vállalati szinten:
2007 Vállalati szinten: Operatív: napi terhek, költségek csökkentése, stb. Taktikai: ellenőrzés, terv-tény összehasonlítás, … Stratégiai: alternatívák, szimulációk, … Vevők, partnerek felé: jobb szolgáltatási színvonal, versenyelőny, stb. Minden szinten fontos szerepet játszik. Statégiai: telephelyváltás, körzet kialakítás, flotta beszerzés (mind nagy költségű tétel) Taktikai: folyamatok átszervezése, Operatív: napi terhek csökkentése Társadalmi: környezetterhelés csökkentése (még jó PR is)

22 Elérhetőségek Kulcsszavak: - járatütemezés, járatszervezés,
2007 Kulcsszavak: - járatütemezés, járatszervezés, - vehicle routing and scheduling, - VRP problem Kérdések, észrevételek: Kapcsolatfelvétel, terjesztési engedély kérése: Jani Tibor Tel. 30/