Study on Vehicle Routing Problem with Minimum Delivery Completion Time

The growing demand for customer-response, made-to-order manufacturing and satisfactory delivery are stimulating the importance of commercial fleet management problem. Moreover, the rapid transformation to the customer-oriented multi-frequency, relatively small fleet, such as home delivery and Perishable goods, requiring prompt delivery and advanced real-time operation of vehicle fleets. In this paper we consider the vehicle routing problem(VRP) to minimize delivery completion time which is equal to the time that last customer wait for the vehicle in fleet operation. The mathematical formulation is different from those for the classical VRP which is minimizing cost/distance/time by running vehicles in manager's point of view. The key aspect of this model is not considering the return time from the last customer to depot in every vehicle path. Thereby, the vehicle dispatcher can afford to dynamically respond to customer demand and vehicle availability. The customer's position concerned with minimizing waiting time that may be applied for the delivery of product required freshness or delivery time. Extensive experiments are carried out to compare the performance of minimizing delivery completion time by using the ILOG Solver which has the advantage of solving quickly an interim solution very near an optimal solution. The experimental results show that the suggested model can easily find near optimal solution in a reasonable computational time under the various combination of customers and vehicles.

특송소화물 배송완료시간 최소화를 위한 차량경로문제 연구

특송 소화물 수송은 상품의 생산과 소비에 직결되어 있으며 소비자에 대한 원활한 소화물 수송이 경제에 미치는 영향이 지대하므로 그 중요성은 날로 증대하고 있다. 특히, 소비자 중심의 다 빈도 소량 운송시대로의 전환과 택배 등 특송 소화물 운송 산업의 활성화에 대한 화물수송 증가추세에 비해 적절한 계획 및 정책이 결여되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 물류센터(단지)에서 모든 고객에게 수 배송을 가장 빠른 시간 내에 완료하여 고객이 서비스를 받기 위해 대기하는 시간을 최소화하는 차량경로를 결정하는 배송완료시간 최소화를 위한 차량경로모형을 제시한다. 본 연구에서는 마지막으로 방문을 받는 수요자의 대기시간을 최소화하는 개념으로서 생산문제와 비교하면 단위시간당 동일한 비용이 지출된다고 가정 할 때 모든 제품의 생산 및 판매까지의 총 비용을 최소화하는 것이 고전적인 차량경로문제라고 본다면 모든 제품의 생산완료 시점을 최소화하여 납기일을 단축시키는 것이 특징으로 볼 수 있다. 본 수리모형이 고전적인 차량경로문제와 구별되는 개념 중 하나는 각 차량의 마지막 방문수요지에서 물류센터로 복귀하는 시간은 고려하지 않으며 이에 따라 동일한 수요자를 방문하더라도 방문순서에 따라서 이동시간이 상이한 것과 또한 차량들이 방문하는 총 이동시간이 동일하더라도 경로 변경에 따라 모든 수요자 중 가장 마지막에 방문을 받는 수요자의 대기시간을 단축할 수 있다. 일반적으로 이러한 모형은 배송을 완료하는 시점이 중요시 되는 특송 소화물, 신문배송 문제, 신선함을 요하는 상품 또는 퀵 서비스 등 다양한 서비스 문제에 확대 적용할 수 있다. 제시된 모형은 ILOG Cplex 및 Solver를 활용하여 기존 차량경로문제와 비교하여 다양한 고객 및 차량 수에 대하여 최적해에 근접한 해를 쉽게 구할 수 있다.