aalto1 untyped-item.component.html
Optimal handover locations for two-echelon vehicle routing
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
SCI3029
Degree programme
Language
en
Pages
23
Series
Abstract
The number of package deliveries is currently on the rise and at the same time climate change needs us to reduce car-related emissions. This means that we need new solutions to support last-mile logistics, which currently rely heavily on cars. As public transport is already implemented in most large cities, it could potentially be utilized in a solution.
This thesis investigates if using public transport and a smaller secondary vehicle, called a second-echelon vehicle, would be a viable way to help deliver packages. For this to be a functional solution, the effects on public transport need to be minimal, which requires optimizing the routes these packages take. This is what this thesis aims to do by formulating a mixed integer programming (MIP) formulation for the problem. The goal is to find a model that minimizes the costs of package delivery from the point of view of the public transport passengers.
The objective is to find out which stops to use as handover locations where the package is transferred from the public transport vehicle to the secondary vehicle. The second-echelon vehicle is assumed to have a capacity of one and therefore needs to meet up with the public transport vehicle between each delivery. Knowing which stops serve as handovers and what the delays caused by them are would help schedule the public transport in a way that there are no perceived delays while still keeping the routes efficient.
The proposed model is tested with real data from a bus line, and the results from the example data are very promising. All the optimal routes the model finds are ones where the public transport vehicle is not required to wait for the smaller vehicle. This means that the only delays are caused by the time needed to find the correct package and load it in the smaller vehicle, which extends the time spent at stops. These delays are quickly caught up and get scheduled in a way that affects as few passengers as possible.
The results from the model show that integrating last-mile logistics into public transport could function well and cause minimal disruptions to the passengers. However, further studies on more precise models would still need to be made.
Pakettien kuljetusten lukumäärä on kasvussa ja samaan aikaan ilmastonmuutos pakottaa vähentämään autoiluun liittyviä päästöjä. Tämä tarkoittaa, että uusia ratkaisuja pakettien jakelun loppuvaiheeseen on kehitettävä, sillä jakelun loppuvaihe tapahtuu usein autolla. Useimmissa suurissa kaupungeissa on jo olemassa tehokas julkinen liikenne, jossa on usein ylimääräistä kapasiteettia. Tätä tilaa voitaisiin mahdollisesti hyödyntää pakettien kuljetuksessa.
Tässä kandidaatintyössä tutkitaan, voitaisiinko julkista liikennettä ja pienempää toissijaista ajoneuvoa (eng. second-echelon vehicle) käyttää pakettien jakeluun. Jotta ratkaisu olisi toimiva, vaikutusten julkiseen liikenteeseen on oltava minimaaliset. Tämän takia pakettien kuljetusreitit on mietittävä tarkkaan. Tässä työssä ehdotetaan tälle ongelmalle muodostettua sekamuotoista kokonaislukumallia (eng. mixed-integer program, MIP). Tavoitteena on löytää malli, joka minimoi pakettien kuljetuksesta koituvat haitat matkustajien kuvakulmasta.
Tarkoituksena on selvittää, mitä julkisen liikenteen pysäkkejä tulisi käyttää luovutuspaikkoina, missä paketti siirretään julkisen liikenteen ajoneuvosta pienempään ajoneuvoon. Pienemmän ajoneuvon kapasiteetiksi oletetaan yksi paketti, joten sen täytyy tavata julkisen liikenteen ajoneuvon kanssa säännöllisesti noutaakseen seuraavan paketin. Tieto siitä, mitä pysäkkejä käytetään luovutuspaikkoina ja minkälaisia viivästyksiä ne aiheuttavat, auttaisi julkisen liikenteen aikataulujen suunnittelussa niin, että matkustajille ei syntyisi havaittavia myöhästymisiä ja reitin kesto pysyisi mahdollisimman lyhyenä.
Ehdotettua mallia testattiin oikean bussilinjan datalla ja tulokset olivat lupaavia. Kaikille optimaalisille reiteille oli yhteistä se, ettei julkisen liikenteen välineen tarvinnut koskaan odottaa toisisijaista kulkuneuvoa. Myöhästymiset johtuivat ainoastaan paketin etsimisen ja toisisijaiseen ajoneuvoon siirtämisen aiheuttamasta viivästyksestä. Mallin perusteella nämä viivästykset kuitenkin saatiin mallin mukaan tehokkaasti korjattua ja niiden vaikutukset kohdistuivat hyvin pieneen osaan matkustajista.
Tulosten perusteella pakettien kuljetuksen yhdistäminen julkiseen liikenteeseen vaikuttaa toimivalta ratkaisulta, joka aiheuttaisi vain vähäisiä haittoja matkustajille. Jatkotutkimusta kuitenkin tarvitaan erityisesti liittyen tarkempiin malleihin sekä esimerkiksi reaaliaikaisen datan hyödyntämiseen.