Analýza vlivu dostavby dálnic D35 a D43 na operativní část distribuční sítě podniku prostřednictvím metod operačního výzkumu

Michal Šorf

Master's thesis

Impact analysis of the D35 and D43 motorways completion on the operational part of the company’s distribution network using operational research methods

Abstract:

Tato práce se zaměřuje na analýzu vlivu dostavby dálnic D35 a D43, a to konkrétně na operativní část distribuční sítě pomocí metod operačního výzkumu, které jsou aplikovány na reálný problém. Hlavním cílem této práce je kvantifikovat vliv dostavby těchto dálnic na rozvoz zboží zákazníkům konkrétní společnosti prostřednictvím optimalizačního modelu a heuristik. Model vychází ze základních distribučních problémů, jako je rozvozní problém a jeho různé modifikace, které jsou následně upraveny do potřebné podoby. Jako první zástupce heuristik je zde použita metoda nejbližšího souseda, která je modifikována pro problematiku časových oken, kapacitního omezení a heterogenního vozového parku. V neposlední řadě je tato heuristika doplněna o přepočítávací algoritmus, který hledá i jiná řešení na základě dodatečných vstupních omezení, která určují: limit pro čekání na lokaci, maximální ujetou vzdálenost a největší možný počet obsloužených zákazníků na jedné trase. Třetí a poslední způsob výpočtu je proveden profesionálním algoritmem využívaným v praxi. Jednotlivá řešení jsou v závěru porovnána a vyhodnocena. Celá práce je navíc doplněna o algoritmy a způsoby umožňující efektivní analýzu daného problému, jako jsou: strojový výpočet rozsáhlé vzdálenostní a časové matice, algoritmus pro kalkulaci mýtného, způsob vykreslení jednotlivých tras do map a tvorba či úprava mapových podkladů.

Abstract:

This thesis focuses on the impact analysis of the D35 and D43 motorways completion, specifically on the operative part of the distribution network using operational research methods that are applied to the real problem. The main goal of this work is to quantify the impact of the motorways completion on the delivery of goods to customers of a particular company through an optimization model and heuristics. The model is based on basic distribution problems, such as the vehicle routing problem and its various modifications which are then modified to the necessary form. As the first representative of heuristics, the nearest neighbor method is used which is modified for the issue of time windows, capacity limitation and heterogeneous vehicle fleet. Last but not least, this heuristic is supplemented by a recalculation algorithm which also searches other solutions based on additional input restrictions that determine: a limit for waiting at the location, maximum distance traveled, and the largest possible number of served customers on one route. The third and last method of calculation is performed by a professional algorithm used in practice. The individual solutions are finally compared and evaluated. In addition, the whole work is supplemented by algorithms and methods enabling effective analysis of the problem, such as machine calculation of large distance and time matrices, an algorithm for toll calculation, a method of plotting individual routes on maps and creation or modification of map data.

Keywords

algoritmy v R, kalkulace mýtného, optimalizace, rozvozní problém, úprava map, heuristika

Keywords

map editing, toll calculation, vehicle routing problem, algorithms in R, heuristics, optimization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 9. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2020
• Supervisor: Veronika Skočdopolová
• Reader: Jan Fábry

Vysoká škola ekonomická v Praze

Master programme / field:
Kvantitativní metody v ekonomice / Ekonometrie a operační výzkum