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Melhorando o Roteamento de Entregas com Preferências dos Motoristas

Este artigo fala sobre métodos para melhorar o roteamento de entregas levando em conta as preferências dos motoristas.

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Nos serviços de entrega, levar pacotes pros clientes rapidinho e de forma eficiente é super importante. Um grande desafio é planejar as melhores rotas pros motoristas de entrega. Essa tarefa não é tão simples porque tem muitos fatores a considerar. Este artigo dá uma olhada em formas de melhorar o roteamento de entregas, levando em conta as preferências dos motoristas e as rotas históricas que eles usaram.

A Importância da Entrega Last-Mile

Entrega last-mile refere-se à etapa final de transportar produtos de um hub de transporte até o ponto final de entrega, geralmente a casa ou o negócio do cliente. Essa parte do processo de entrega pode ser bem desafiadora e pode afetar a satisfação do cliente. As empresas contam com uma entrega last-mile eficiente pra manter as expectativas dos clientes e manter a competitividade.

Entendendo os Problemas de Roteamento de Veículos

O Problema de Roteamento de Veículos (VRP) é uma questão comum enfrentada pelas empresas de logística e transporte. Envolve descobrir como melhor roteirizar uma frota de veículos pra entregar produtos pros clientes enquanto minimiza custos. Tem várias versões desse problema, mas a maioria foca em reduzir despesas operacionais.

O Novo Foco: Preferências dos Motoristas

Tradicionalmente, o roteamento de entregas visava principalmente reduzir custos. Recentemente, mais atenção tem sido dada às preferências dos motoristas e como elas podem influenciar as decisões de roteamento. Esse novo foco visa criar rotas que não só economizem grana, mas que também considerem as preferências dos motoristas que executam essas rotas.

Duas Abordagens de Roteamento

Tem duas maneiras de olhar pra melhorar o roteamento de entregas:

  1. Atração Visual: Algumas pesquisas sugerem que as rotas devem ser visualmente atraentes para os motoristas. Isso significa planejar rotas que sejam curtas e que não se cruzem ou criem caminhos complicados. Embora seja difícil medir o que torna uma rota visualmente atraente, algumas características foram identificadas que podem ajudar.

  2. Mineração de Dados: Essa abordagem usa dados históricos sobre o comportamento dos motoristas pra melhorar o planejamento de rotas. Olhando pras rotas que os motoristas usaram no passado, as empresas podem encontrar padrões e planejar rotas semelhantes que os motoristas prefeririam. Esse método usa técnicas de ciência de dados pra analisar registros de entregas passadas.

Comparando as Abordagens

Pra entender qual abordagem funciona melhor, foi feita uma comparação usando dados reais de entrega de uma grande empresa. Durante a análise, descobriu-se que usar padrões históricos é mais eficaz do que focar apenas na atração visual. Essa percepção abriu a porta pra desenvolver um método que combina o roteamento que economiza custos com as preferências dos motoristas.

O Problema Bi-Objetivo

Ao tentar encontrar as melhores rotas de entrega, dois objetivos muitas vezes entram em conflito. Por um lado, há a necessidade de minimizar os custos de entrega. Por outro, é preciso considerar as preferências dos motoristas em relação às rotas que eles vão fazer. Isso leva a um problema bi-objetivo, onde ambos os fatores devem ser equilibrados.

Um Novo Algoritmo de Roteamento

Pra lidar com esse problema bi-objetivo, um novo algoritmo foi proposto. Esse algoritmo combina dois processos principais:

  1. Procedimento de Busca Adaptativa Aleatória Gananciosa (GRASP): Esse método é usado pra encontrar boas soluções explorando diferentes opções de roteamento.
  2. Divisão Heurística em Caixas: Essa abordagem divide o espaço de solução em partes menores, ajudando a encontrar um conjunto de opções que equilibrem melhor os custos e as preferências dos motoristas.

Como o Algoritmo Funciona

O algoritmo funciona em algumas etapas principais:

  1. Coleta de Dados: Reunir informações sobre rotas de entrega passadas envolve analisar dados pra criar uma melhor compreensão de como as rotas foram feitas anteriormente.

  2. Planejamento de Rotas: Usar esses dados pra informar o novo planejamento de rotas inclui desenvolver caminhos de roteamento iniciais com base em padrões históricos.

  3. Otimização: O algoritmo então otimiza esses caminhos pra garantir que sejam econômicos e também favoráveis pros motoristas.

  4. Encontrando Soluções: Finalmente, o algoritmo retorna uma gama de soluções não dominadas que oferecem um bom equilíbrio entre custos e preferências, dando aos tomadores de decisão opções que se encaixam nas suas necessidades.

Experimentos Computacionais

Vários testes foram realizados pra ver como a proposta funciona. Esses experimentos envolveram comparar a eficácia da abordagem de padrões históricos com a abordagem de atração visual.

Os resultados mostraram que o método que se baseia em dados históricos forneceu melhores previsões de rotas que os motoristas preferiam. Essas descobertas são cruciais pra empresas de logística que querem melhorar seus processos de entrega.

Conclusão

Na busca por um melhor roteamento de entregas, equilibrar custos com as preferências dos motoristas se tornou um objetivo importante. O novo algoritmo oferece uma maneira de conseguir isso usando dados históricos e aplicando uma estrutura bi-objetivo. Os experimentos realizados confirmam a eficácia de usar o comportamento passado pra guiar o planejamento atual das rotas.

Focando tanto na eficiência econômica quanto na satisfação dos motoristas, as empresas de logística podem melhorar significativamente suas operações de entrega last-mile. Isso não só ajuda a cortar custos, mas também garante que os motoristas fiquem mais felizes com as rotas que fazem, potencialmente resultando em um melhor serviço pros clientes.

Direções Futuras

Olhando pra frente, tem várias áreas pra pesquisa futura. Uma sugestão é refinar ainda mais os Algoritmos usados pra roteamento, incorporando técnicas avançadas da ciência de dados. Explorar outras formas de extrair insights de rotas históricas também pode levar a soluções ainda melhores.

Ao melhorar continuamente os métodos de roteamento de entregas, as empresas podem se beneficiar significativamente, levando a uma eficiência maior e motoristas e clientes mais felizes.

Fonte original

Título: A Bi-Objective Approach to Last-Mile Delivery Routing Considering Driver Preferences

Resumo: The Multi-Objective Vehicle Routing Problem (MOVRP) is a complex optimization problem in the transportation and logistics industry. This paper proposes a novel approach to the MOVRP that aims to create routes that consider drivers' and operators' decisions and preferences. We evaluate two approaches to address this objective: visually attractive route planning and data mining of historical driver behavior to plan similar routes. Using a real-world dataset provided by Amazon, we demonstrate that data mining of historical patterns is more effective than visual attractiveness metrics found in the literature. Furthermore, we propose a bi-objective problem to balance the similarity of routes to historical routes and minimize routing costs. We propose a two-stage GRASP algorithm with heuristic box splitting to solve this problem. The proposed algorithm aims to approximate the Pareto front and to present routes that cover a wide range of the objective function space. The results demonstrate that our approach can generate a small number of non-dominated solutions per instance, which can help decision-makers to identify trade-offs between routing costs and drivers' preferences. Our approach has the potential to enhance the last-mile delivery operations of logistics companies by balancing these conflicting objectives.

Autores: Juan Pablo Mesa, Alejandro Montoya, Raul Ramos-Pollán, Mauricio Toro

Última atualização: 2024-05-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2405.16051

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.16051

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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