PILÍŘ 1 – Požadavky systému a zdroje

Jak chápat pojem kapacita vozidla?
Dostačující kapacita vozidla – vozidlo má dostatečnou kapacitu k obsloužení každého zákazníka během jedné zastávky, což znamená, že veškerý požadovaný náklad lze doručit bez nutnosti další cesty.
Nedostačující kapacita – pokud požadavky zákazníka překračují kapacitu vozidla, musí být dodávka rozdělena, což vede například k variantě VRP s rozdělenými dodávkami (Split Delivery VRP).

Jaký typ časových oken máme k dispozici?
Nejsnazší varianta je bez časových oken, kdy lze zákazníka navštívit kdykoliv během dne, což zajišťuje maximální flexibilitu, ale nemusí vždy odpovídat jeho preferencím. U pevného času dodání musí být zákazník obsloužen v přesně určený čas (např. v 10:00) bez možnosti zpoždění či předčasného příjezdu. Jednoduchá časová okna představují jeden souvislý časový interval (např. 9:00–11:00), ve kterém je obsluha povolená – mimo něj nikoliv. Měkká časová okna fungují podobně, ale dovolují příjezd i mimo stanovený interval, za který je ovšem uvalena penalizace.

Možnosti rozvozu a svozu
Rozvoz znamená, že vozidla rozvážejí zboží od skladu k zákazníkům. Typicky se jedná o doručování zásilek, potravin nebo zboží – tedy směr od centrálního místa ven. Svoz je opačný proces – vozidla sbírají zboží od zákazníků a vezou ho zpět do skladu. Může jít o svoz odpadu, vráceného zboží nebo například prádla z prádelny. Současný rozvoz a svoz znamená, že během jedné trasy vozidlo zároveň rozváží i sváží. Například doručí balíky a zároveň vyzvedne zásilky k odeslání – kombinace obou směrů v rámci jednoho okruhu.

Co znamená periodicita v souvislosti s okružním dopravním problémem?
Perioda ve VRP určuje, zda se plánuje rozvoz na jeden den nebo na více dní dopředu. U periodického VRP se dopředu stanoví, který zákazník má být obsloužen v jaký den (např. 1×, 2× nebo každý den v týdnu). Nejde o přesouvání neobsloužených zákazníků, ale o dlouhodobé plánování s různou frekvencí obsluhy.

Typy skladu
Depo je hlavní výchozí a cílový bod – vozidlo z něj vyráží a zase se do něj vrací. Sklad je obecnější pojem – může být i na trase vozidla. Mezi speciální typy skladů patří: Backhaul – vozidlo sem něco sváží zpět, Cross-dock – zboží se zde překládá bez skladování, Kombinace – spojení obou předchozích typů.

Co je přesně stochasticita?
Stochasticita ve VRP znamená, že některá data nejsou jistá předem. Existuje několik typů: Známé požadavky – všechny informace (např. poptávka, časy) jsou známé hned na začátku. Náhodné požadavky – známe jen pravděpodobné hodnoty, skutečnost se ukáže až během rozvozu. Dynamické požadavky – některé požadavky vznikají až během jízdy. Fuzzy požadavky – pracujeme s neurčitostí (např. přibližné množství nebo časy), ne s pravděpodobností.

Možnosti okruhu
nabízí volbu uzavřeného okruhu, kdy se vozidlo vrací do výchozího depa a volbu otevřeného okruhu, kdy se po ukončení rozvozu vozidlo do výchozího depa nevrací.

Možnosti specifických požadavků
Do této kategorie zařadíme předpoklady VRP, které nespadají do předchozích požadavků, ale jasně definují specifický druh VRP. Jedná se o asymetrii VRP nebo prioritní řazení zákazníků. Asymetrie – cesta z bodu A do bodu B není stejně dlouhá jako zpět z B do A. Například kvůli jednosměrkám, dopravním omezením nebo výškovým rozdílům. Prioritní řazení zákazníků – někteří zákazníci mají přednost a musí být obslouženi dříve než ostatní. Typicky se používá, když je nutné dodat zboží určitým odběratelům včas nebo ve stanoveném pořadí. Rezervní kapacita – část kapacity vozidla je záměrně ponechána volná, aby mohla pokrýt neočekávané situace (např. vyšší poptávku u zákazníka ve stochastickém modelu). Externí poskytovatel služeb – logistiku zajišťuje externí firma (koncept 3PL), nikoliv vlastní vozidla. Využívá se např. při přetížení nebo zajištění doručení v krizových situacích. 3D omezení – při plánování je nutné brát v úvahu objem, rozměry a váhu nákladu, ne jen kapacitu v jednotkách (např. palety musí vejít do prostoru vozidla).

PILÍŘ 2 – Struktura problému

Druhý pilíř má za úkol na základě struktury problému blíže specifikovat další úroveň základního VRP vybraného v pilíři prvním. Jedná se o zatřídění v druhé či třetí úrovni klasifikace. Rozvržení vyhledávacího pole pro Strukturu problému člení následující atributy:

Zde je nutné specifikovat zejména počet vozidel
Jedno vozidlo – celou trasu obsluhuje jediné vozidlo, které musí navštívit všechny zákazníky (Typické u malých firem nebo při doručování ve městě jedním kurýrem). Více než jedno vozidlo – každé vozidlo má vlastní trasu, zákazníci jsou mezi ně rozděleni (Často se řeší, jak efektivně rozdělit práci, aby byla trasa co nejkratší a vozidla co nejlépe využita). Nespecifikovaný větší počet vozidel – není předem dáno, kolik vozidel se použije – model sám rozhodne, kolik jich je třeba, aby se vše zvládlo co nejlépe (Nespecifikovaný větší počet vozidel – není předem dáno, kolik vozidel se použije – model sám rozhodne, kolik jich je třeba, aby se vše zvládlo co nejlépe.).

Určení typu flotily
Homogenní flotila znamená, že všechna vozidla jsou stejná, mají stejnou kapacitu, rychlost i provozní náklady. Plánování tras je v tomto případě jednodušší, protože nezáleží na tom, které vozidlo obslouží kterou trasu. Naopak heterogenní flotila zahrnuje vozidla různých typů, například dodávky a nákladní auta, která se liší kapacitou, náklady i dalšími parametry. V tomto případě je potřeba pečlivě zvažovat, jaké vozidlo se pro danou trasu nejlépe hodí, aby bylo dosaženo co nejvyšší efektivity.

Co si představit pod pojmem Poptávka?
Reprezentuje počet druhů výrobků - jedna komodita, více komodit. Ve VRP je důležité rozlišovat, zda vozidla přepravují jen jednu komo, ditu (například pouze balíky nebo jen potraviny) nebo více různých komodit současně (např. chlazené a suché potraviny, chemikálie a běžné zboží). Jednokomoditní problémy jsou jednodušší na plánování, protože se řeší pouze objem nebo hmotnost nákladu. Vícekomoditní problémy jsou složitější – některé komodity mohou vyžadovat speciální podmínky (např. chlazení), nebo nesmějí být přepravovány společně (např. potraviny a čisticí prostředky). Také může být potřeba sledovat kapacitu pro každou komoditu zvlášť, což výrazně ovlivňuje volbu trasy i nasazení vozidel.

Umístění
V problémech směrování vozidel (VRP) je důležité, kde přesně se poptávka nachází. Nejčastěji se poptávka nachází na uzlech – tedy přímo u zákazníků, jako jsou domy, obchody nebo firmy. Vozidlo přijede k zákazníkovi, doručí zboží a pokračuje dál. Existují ale i úlohy, kde se poptávka nachází na hranách, tedy přímo na cestách mezi dvěma body. Typickým příkladem je svoz odpadu nebo údržba silnic – služby se neposkytují na konkrétní adrese, ale během průjezdu určitým úsekem. Tento rozdíl ovlivňuje způsob plánování tras a typ algoritmů, které se používají.

Náklady na služby
Náklady na služby ve VRP představují výdaje spojené s obsluhou zákazníka. Mohou být úměrné času, po který je vozidlo u zákazníka zastaveno (např. delší nakládka = vyšší náklad), nebo mohou být fixní, tedy stejné bez ohledu na množství. V některých případech jsou náklady závislé na velikosti nákladu – čím více se nakládá nebo vykládá, tím vyšší cena. Tento typ nákladů je důležitý při plánování efektivity celkové trasy.

Možnosti přepravních nákladů
Přepravní náklady ve VRP představují náklady na přesun mezi zákazníky. Nejčastěji jsou úměrné vzdálenosti – čím delší trasa, tím vyšší náklady. V některých případech jsou náklady úměrné přepravní době, například pokud záleží na rychlosti doručení nebo dochází k prodlevám. Existují i případy, kdy jsou náklady ovlivněny jinými faktory – například mýtným, spotřebou paliva nebo druhem silnice (město vs. dálnice). Výběr typu nákladů ovlivňuje, jaký model je pro plánování trasy nejvhodnější.

Reverzní logistika
Uvažuje možnost standardních problémů s časovými okny, místní závislostí, problémy zahrnující servis a víceskladovou variantu problému. Výsadou reverzní logistiky je především oblast zpětných služeb a také otázek souvisejících se zlepšováním životního prostředí.

PILÍŘ 3 – Optimalizační cíle a omezení

Neobsloužení zákazníci
Neobsloužení zákazníci jsou ti, ke kterým se vozidlo nedostane – nejsou zařazeni do žádné trasy. Obvykle je to nežádoucí stav, protože cílem je obsloužit všechny. V některých typech VRP ale model počítá s tím, že některé zákazníky může být výhodnější vynechat – například kvůli příliš vysokým nákladům nebo nedostatku kapacity. Takové zákazníky lze penalizovat, což znamená, že model se rozhoduje, zda je lepší zákazníka obsloužit, nebo zaplatit „pokutu“ za jeho vynechání.

Dopravní podmínky
Dopravní podmínky určují, jak rychle a plynule se mohou vozidla pohybovat po trase. Ve výchozích VRP se obvykle neuvažují žádné změny – podmínky jsou stálé. U pokročilejších modelů ale může dojít k dynamickým změnám (např. dopravní zácpa, nehoda) nebo se pracuje se stochastickými časy, kdy není jisté, jak dlouho cesta potrvá. Tyto modely lépe odrážejí realitu, ale jsou i složitější na řešení.

Rozhodovací pravomoci
V okružních problémech určuje, kdo rozhoduje o změnách trasy. V klasických modelech plánuje trasu centrální dispečer. U stochastických nebo dynamických problémů může mít pravomoc i řidič vozidla, který reaguje přímo na aktuální situaci – například nové požadavky, zpoždění nebo změny v dopravě. Externí poskytovatel služby - Nabízí scénář, kdy je rozhodování nebo provoz outsourcováno externímu logistickému partnerovi

Počet úrovní sítě
Počet úrovní sítě označuje, kolik vrstev skladů nebo překladišť se v modelu používá. Většina VRP pracuje s jednostupňovou sítí – zboží jede přímo z depa ke zákazníkům. U složitějších modelů se používají víceúrovňové sítě, kde zboží prochází mezisklady nebo překladišti (např. centrální sklad - regionální sklad - zákazník). Tyto varianty lépe odpovídají reálnému řízení dodavatelských řetězců.