員派遣方式(Dispatching)。系統模擬示意圖可參考圖 3. 1。
圖3. 1 系統模擬示意圖4 3. 1 路線指派與分區派遣策略
本研究在路線指派上,對於動態車輛路線問題所產生的點,採用動態最近鄰近點法 (Dynamic Nearest Neighbor)的方式。當運務員服務完顧客需求後,對目前已知但尚未服 務的顧客進行搜尋,選擇距離最近者為下一個服務之顧客,並且其更新路線只在顧客點
7
:尚未被服務的需求點
:已被服務的需求點
:車輛前往服務的路徑
:運務員甲服務完成的路徑
:運務員乙服務完成的路徑
:中心場站
4 5 6
1 2 3
3. 2 不分區策略
所有運務員共同服務範圍內的需求點,當服務完目前的顧客,便前往到目前已知的 最近顧客點服務,若沒有可服務顧客,則在目前完成服務位置等待。不分區且不加入其 他的派遣策略 僅考慮基本的路線指派,為最基本的方式,可為其他的策略比較基準。
依照圖3. 2 的動態需求,不分區策略示意如圖 3. 3 所示:
□
1 運務員甲服務需求 1,需求 2 出現則派運務員乙服務。□
2□
3□
4□
5 當運務員服務完目前的需求,則考慮目前最近的需求點。□
6 服務完所有的需求點則回場站。□
7 完成所有服務的路線。圖3. 3 不分區運務員移動圖6
3. 3 固定分區策略
劃分固定服務範圍,每位運務員只負責規定的責任區,當服務完目前顧客,則前往 服務離目前最近的顧客,若無可服務顧客,則在目前位置等待。
2 3 1
6 5
4
:尚未被服務的需求點
:已被服務的需求點
:車輛前往服務的路徑
:運務員甲服務完成的路徑
:運務員乙服務完成的路徑
:中心場站
依照圖3. 2 的動態需求,固定分區示意說明如圖 3. 4 所示:
□
1 運務員分別服務需求 1, 2,需求 3, 4 出現。□
2 運務員分別服務 3, 4 後,需求 5, 6, 7 出現。□
3 運務員乙先服務較近的需求 7。□
6 完成所有服務的路線。圖3. 4 固定分區運務員移動圖7
3. 4 動態分區策略
動態分區是採用動態等待的概念,最初運務員會在場站等待,依據不同進行分群動 作的條件,當滿足條件時,則對目前已出現的顧客點做k-medoids 分群,再以目前的分 群做為基準,劃分服務區域(以各分群的中心點做 Voronoi 圖形,詳見附錄 B),每區指派 一位運務員服務,開始服務,在派送運務員時,以選取所有車輛與分區組合中,成本最 小的為原則。接下來每當到達分群動作的條件時,會再重新執行動態分區。
本研究所設定的分群動作之條件有以下兩種:
(1) 等待需求量:由參數 M 表示每位運務員所需等待的需求量,分別討論 1、3、5、
7、9 個需求量之情況。
3
1 2
5 6
4
7 8 9
(2) 等待時間間隔:由參數 W 表示每位運務員所需等待的時間間隔,分別討論 10、
20、30、40 分鐘之情況
依照圖3. 2 的動態需求,動態分區示意說明如圖 3. 5 所示:
□
1 等待到滿足分群動作之條件時,將目前已知的需求點 1, 2, 3, 4 分群。□
2 以各分群點中心來劃分服務區域。□
3 運務員分別服務需求點 1, 2 時,需求點 5, 6 出現。□
4 運務員分別服務分區內目前最近的需求點。□
5 到達重新分群動作之條件時,將目前已出現且尚未服務的顧客點做分群。□
6 重新分區,並決定每為運務員負責的分區(選取所有分區中心點和各運務員的 位置做配對,取最小成本的組合)。□
7 將運務員重新分配服務區域。□
10 完成所有服務的路線。10
:尚未被服務的需求點
:已被服務的需求點
:車輛前往服務的路徑
:運務員甲服務完成的路徑
:運務員乙服務完成的路徑
:中心場站
圖3. 5 動態分區運務員移動圖8 3. 5 衡量結果之績效指標
在本研究中,對於每種策略的結果,將以三種衡量的績效指標加以比較分析,分別 是營運成本、服務水準與勞役分配,由此可針對不同的目標導向,來選擇該需求環境下 較合適的動態派遣策略。其中會運用到的參數定義如下:
D =運務員i i總旅行距離 D =所有運務員總旅行距離 t
D =平均旅行距離 N =總需求數量 K =運務員數量 T1 =接受訂單時段 T2 =服務需求時段
T =接受到顧客ri i的訂單的時間點 Tai =運務員到達顧客i的位置的時間點 TS =到站服務時間
ti =運務員i的平均閒置時間 t =平均每位運務員的閒置時間 3. 5. 1 營運成本
本研究中,營運成本是藉由旅行距離來作為衡量的指標。而旅行距離的計算方式分 別有總旅行距離與平均服務每位顧客點的平均旅行距離。
總旅行距離為每位運務員旅行距離的加總,其定義如下:
∑
== K
i i
t D
1
D (1)
平均服務每位顧客點的平均旅行距離,其定義如下:
N 變異係數(Coefficient of Variation)的概念來作為衡量的指標。從實務經驗上可觀察出,如 果多位運務員在工作時的勞役程度不均等,不僅會影響運務員的工作情緒,因此間接地