Combined Warehouse Location-Allocation Problem and Vehicle Routing Problem

Andrea Štefancová

Master's thesis

Kombinovaná úloha lokace a alokace skladů a rozvozu

Abstract:

Tato práce definuje komplexní problém, který jsme nazvali Kombinovaná úloha lokace a alokace skladů a rozvozu(Combined Warehouse Location-Allocation Problem (WLAP) and Vehicle Routing Problem (VRP)). Přestože zřízení skladů je strategickým rozhodnutím společnosti a plánování rozvozu produktů je rozhodnutím operativním, je dokázáno dosažení lepších výsledků při zohlednění rozvozních tras během optimalizace lokace skladů. Právě závislost WLAP a VRP je zkoumána v této práci. Práce porovnává tradiční přístup, kdy je v první fázi řešena WLAP úloha a ve druhé fázi je optimalizována VRP úloha, s navrhovaný přístupem k problému nazvaným Combined WLAP and VRP. Kvůli náročnosti tohoto problému jsou využity heuristické metody. Bylo navržených několik způsobů řešení. Design těchto navržených řešení zahrnuje genetický algoritmus řešící lokaci skladů. Metoda nejbližšího souseda, metoda simulovaného žíhání nebo metoda tabu search jsou implementovány ve fitness funkci zmiňovaného genetického algoritmu. Experiment, který je popsán v této práci, je založen na problému skutečného světa a je realizován na různých velikostech a příkladech dat.

Abstract:

This thesis defines a complex problem named Combined Warehouse Location-AllocationProblem (WLAP) and Vehicle Routing Problem (VRP). Despite establishment of warehouse locations being a strategic decision for a company and planning delivery routes being an operational decision, it is believed that better results are attained by considering routing when optimising WLAP. This interdependence of WLAP and VRP is investigated in the thesis. This thesis compares the traditional sequential approach, where WLAP is solved in first phase and VRP in second, with the proposed Combined WLAP and VRP approach. Due to the complexity of the problem, heuristics are applied. Multiple solution designs are proposed. These solution designs are developed in such way that a Genetic Algorithm is applied to solve the WLAP and Nearest Neighbour, Simulated Annealing or Tabu Search algorithms are utilised to optimise the routing within the fitness function of the Genetic Algorithm. The experiment described in this thesis is based on a real world problem and is executed on various data sizes and instances.

Keywords

rozvozní úloha, heuristická metoda, R, OR Tools, optimalizace, úloha lokace a alokace skladů

Keywords

Warehouse Location-Allocation Problem, Vehicle Routing Problem, heuristic, R, OR Tools, optimisation

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 12. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2021
• Supervisor: Jan Zouhar
• Reader: Ondřej Sokol

Vysoká škola ekonomická v Praze

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