optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · richard j. boucherie hiska boelema jeroen de cloet...

Richard J. Boucherie

Hiska Boelema

Jeroen de Cloet

Léon van der Kaap

Stefan Klootwijk

Joram Span

Bernard Hoeksma

Optimalisatie van doelgroepenvervoer

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl /

www.utwente.nl/choir

1

Doelgroepenvervoer Achtergrond

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 2

Grote diversiteit in

cliënten

Mogelijkheden groeperen

Woonplaats, bestemming

Vertrektijden

Soort voertuigen

Vervoerders

Organiseer totale vervoer tegen zo laag mogelijke

kosten (maatschappelijk, economisch, …)

19/09/2014 3

Bijv. 100 cliënten verdelen over

10 voertuigen kan op

onvoorstelbaar veel manieren:

15664436875969445827954975489901588449750239891844

123225025086693037876108716548305408671244585804

903011165114850592963018373155003144131837952000

0000000000000000000

n!

n-1

i -1

æ

èç

ö

ø÷

i!i=1

m

å =100!

99

i -1

æ

èç

ö

ø÷

i!i=1

10

å »

(bij 1 miljoen oplossingen per seconde, doe je daar 10 à 11 eeuwen over)

r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir

Doelgroepenvervoer Ritplanning is zeer complex

Doelgroepenvervoer Wat moeten we aanpakken om optimaal te plannen?

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 4

Groeperen cliënten

- type

- tijd

- locatie

Toewijzing (groepen van) cliënten aan voertuigen

Kortste route per voertuig

- wachttijd

- aantal kilometers

Planning cliënten over de dag

- wachttijd

- reistijd

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 5

Na toewijzing

cliënten aan voertuigen

Kortste route per voertuig

- aantal kilometers

http://en.wikipedia.org/wiki/Travelling_salesman_probl

em

www.youtube.com/watch?v=SC5CX8drAtU

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1} i, j = 0,...,n

xij

i¹ j

å =1 j = 0,...,n

xij

j¹i

å =1 i = 0,...,n

ui Î Z i = 0,...,n

ui - uj + nxij £ n-1 1£ i ¹ j £ n

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 6

Na toewijzing

cliënten aan voertuigen

Kortste route per wagen

- aantal kilometers

http://en.wikipedia.org/wiki/Travelling_salesman_probl

em

www.youtube.com/watch?v=SC5CX8drAtU

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1} i, j = 0,...,n

xij

i¹ j

å =1 j = 0,...,n

xij

j¹i

å =1 i = 0,...,n

ui Î Z i = 0,...,n

ui - uj + nxij £ n-1 1£ i ¹ j £ n

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 7

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1} i, j = 0,...,n

xij

i¹ j

å =1 j = 0,...,n

xij

j¹i

å =1 i = 0,...,n

ui Î Z i = 0,...,n

ui - uj + nxij £ n-1 1£ i ¹ j £ n

Na toewijzing

cliënten aan voertuigen

Kortste route per wagen

- aantal kilometers

http://en.wikipedia.org/wiki/Travelling_salesman_probl

em

www.youtube.com/watch?v=SC5CX8drAtU

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 8

Na toewijzing

kliënten aan wagenc

Kortste route per wagen

- aantal kilometers

http://en.wikipedia.org/wiki/Travelling_salesman_probl

em

www.youtube.com/watch?v=SC5CX8drAtU

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1} i, j = 0,...,n

xij

i¹ j

å =1 j = 0,...,n

xij

j¹i

å =1 i = 0,...,n

ui Î Z i = 0,...,n

ui - uj + nxij £ n-1 1£ i ¹ j £ n

Doelgroepenvervoer Wat moeten we aanpakken om optimaal te plannen?

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 9

Groeperen cliënten

- type

- tijd

- locatie

Toewijzing (groepen van) cliënten aan voertuigen

Kortste route per voertuig

- wachttijd

- aantal kilometers

Planning wagens en cliënten over de dag

- wachttijd

- reistijd

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 10

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 11

Veel meer oplossingen dan voor TSP

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 12

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1}

xij

i¹ j

å =1

xij

j¹i

å =1

xij

i, j

å £| S| -2

Bj ³ Bi + di + tij - M ij (1- xij )

Qj ³ Qi + qj + tij -Wij (1- xij )

ei £ Bi £ li

max{0,qi } £ Qi £ min{Q,Q+ qi }

Groeperen cliënten

Toewijzing cliënten

aan voertuigen

Kortste route per voertuig

Planning cliënten

over de dag

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 13

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1}

xij

i¹ j

å =1

xij

j¹i

å =1

xij

i, j

å £| S| -2

Bj ³ Bi + di + tij - M ij (1- xij )

Qj ³ Qi + qj + tij -Wij (1- xij )

ei £ Bi £ li

max{0,qi } £ Qi £ min{Q,Q+ qi }

Eerst ophalen

dan aankomen

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 14

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1}

xij

i¹ j

å =1

xij

j¹i

å =1

xij

i, j

å £| S| -2

Bj ³ Bi + di + tij - M ij (1- xij )

Qj ³ Qi + qj + tij -Wij (1- xij )

ei £ Bi £ li

max{0,qi } £ Qi £ min{Q,Q+ qi }

Tijdstippen van de stops

aantal passagiers

in voertuig

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 15

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1}

xij

i¹ j

å =1

xij

j¹i

å =1

xij

i, j

å £| S| -2

Bj ³ Bi + di + tij - M ij (1- xij )

Qj ³ Qi + qj + tij -Wij (1- xij )

ei £ Bi £ li

max{0,qi } £ Qi £ min{Q,Q+ qi }

tijdvensters

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 16

min cij xij

i, j

å

xij Î {0,1}

xij

i¹ j

å =1

xij

j¹i

å =1

xij

i, j

å £| S| -2

Bj ³ Bi + di + tij - M ij (1- xij )

Qj ³ Qi + qj + tij -Wij (1- xij )

ei £ Bi £ li

max{0,qi } £ Qi £ min{Q,Q+ qi }

Beperking aantal

cliënten in voertuig

Doelgroepenvervoer resultaten…

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 17

Middelgrote stad

396 personen (792 ritten)

294 locaties

Realistische kosten voertuigen, personeel

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 18

Doelgroepenvervoer resultaten…

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 19

Middelgrote stad

396 personen, 294 locaties, Realistische kosten voertuigen

Doelgroepenvervoer En dan ook nog…

19/09/2014 r.j.boucherie@utwente.nl / www.utwente.nl/choir 20

Wijzigen planning

Toevoegen ritten op de dag

Robuust tegen verstoring

Oplossing moet snel kunnen schakelen, verstoring

opvangen,

Noodzaak om heel snel te kunnen rekenen…

En dat kan!!

Ervaringen