การจัดการการขนส่ง ( Transport Management)

1. โครงการพัฒนาหลักสูตรและการฝึกอบรมโลจิสติกส์และซัพพลายเชนโครงการพัฒนาหลักสูตรและการฝึกอบรมโลจิสติกส์และซัพพลายเชน การจัดการการขนส่ง (Transport Management) บทนำ 3 การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing and Scheduling of Vehicles) ดร. สมชาย ปฐมศิริ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กันยายน พ.ศ. 2551

2. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ เนื้อหา • การแบ่งพื้นที่การบริการ (Service Zoning) • การจัดเส้นทางการเดินรถ (Vehicle Routing) • การจัดเส้นทางและตารางเวลาการเดินรถ (Vehicle Routing and Scheduling) • ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการจัดแผนเส้นทางการเดินรถ

3. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ วัตถุประสงค์ • จัดทำแผนการขนส่งล่วงหน้า • จัดส่งสินค้าให้ครบถ้วนในครั้งเดียว • จัดส่งสินค้าให้ตรงตามเวลา • ขนส่งอย่างประหยัดที่สุด • ใช้จำนวนรถบรรทุกน้อยที่สุด • ส่งสินค้าได้ครบถ้วน • ตรงตามเวลาที่ลูกค้าต้องการ

4. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ Stores DC

5. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ Stores DC Vehicle Routing Problem (VRP)

6. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ ลักษณะของปัญหาต้องตัดสินใจ • แต่ละวันต้องส่งสินค้าให้ลูกค้าหลายราย • ลูกค้าแต่ละรายต้องการสินค้ามากบ้างน้อยบ้าง • คำถาม • ต้องใช้รถกี่คันจึงจะส่งสินค้าได้ครบถ้วน • รถคันไหนต้องไปส่งให้ใครบ้าง • ลำดับการส่งของอย่างไร • ต้นทุนต่ำที่สุด

7. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ บริษัท A มีเพียง 1 เส้นทางที่เป็นไปได้ ในกรณีที่มีคำสั่งซื้อ 1 ราย A

8. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ บริษัท บริษัท บริษัท A A A B B B มี 3 เส้นทางที่เป็นไปได้ ในกรณีที่มีคำสั่งซื้อ 2 ราย A และ B

9. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ บริษัท A B C มี 13 เส้นทางที่เป็นไปได้ ในกรณีที่มีคำสั่งซื้อ 2 ราย A, B และ C

10. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ บริษัท D A B C มีเส้นทางการขนส่งที่เป็นไปได้มากมาย ในกรณีที่มีคำสั่งซื้อ 2 ราย A, B, C และ D

11. การจัดเส้นทางการเดินรถการจัดเส้นทางการเดินรถ Tesco Lotus DC บางบัวทอง • กระจายสินค้าให้กับ • Lotus Super Market 46 stores • Lotus Express 360 stores • รวมทั้งสิ้นประมาณ 400 stores • แต่ละวันจัดส่ง 150 stores • เป็นไปได้กี่เส้นทาง (Routes)? • ใช้รถกี่ประเภทๆ ละกี่คัน? • แจกแจงไม่หมด

12. การแบ่งพื้นที่การบริการ (Service Zoning) แบ่งพื้นที่การบริการเพื่อ... • จัดกลุ่มลูกค้า • ลูกค้าเกาะกลุ่ม รถบรรทุกส่งสินค้าได้มากราย • ลูกค้าเกาะกลุ่ม รถบรรทุกไม่ต้องวิ่งไกลมาก • เพื่อประโยชน์ในการคำนวณวิเคราะห์จัดเส้นทาง • วิธีประมาณ: Cluster-First, Route-Second

13. การแบ่งพื้นที่การบริการ (Service Zoning) ตัวอย่าง โรงงานผลิตอาหารทะเลแช่แข็ง • คำสั่งซื้อทั้งสิ้น 236 ราย • แบ่งพื้นที่บริการออกเป็น 6 เขตพื้นที่ย่อย • เขตที่มีจำนวนลูกค้ามากที่สุด 42 ราย • จัดแบ่งสายการเดินรถออกเป็น 5 สาย

14. ตัวอย่างการแบ่งพื้นที่การบริการตัวอย่างการแบ่งพื้นที่การบริการ

15. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) วิธีการจัดเส้นทาง • ใช้ประสบการณ์ + ความสามารถเฉพาะตัว • เปรียบเทียบให้ครบทุกทางเลือก (Enumeration) • คณิตศาสตร์ชั้นสูง • Optimization Models • Mixed Integer Program • สลับซับซ้อนยุ่งยากมาก • เทคนิควิธีคำนวณที่ให้คำตอบ “ดีพอใช้”

16. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) เปรียบเทียบให้ครบทุกทางเลือก • ลูกค้า 4 ราย A, B, C, และ D • สมมุติฐาน • รถบรรทุกวิ่งออกจากบริษัทที่เดียว • ไม่ต้องคำนึงถึงความจุของรถบรรทุก • ส่งสินค้าเมื่อไรก็ได้

17. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) เปรียบเทียบให้ครบทุกทางเลือก บริษัท D A B C • มีเส้นทางการขนส่งที่เป็นไปได้มากมาย เช่น

18. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 4 เส้นทางเดินรถ บริษัท D A B C • คำนวณระยะทางรวม

19. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 3 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

20. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 3 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

21. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 2 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

22. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 2 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

23. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 2 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

24. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 2 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

25. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 2 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

26. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 1 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

27. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ลูกค้า 4 ราย = 1 เส้นทางเดินรถ บริษัท บริษัท D D A A B B C C ทางเลือก ทางเลือก • คำนวณระยะทางรวม

28. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ปัญหา, ลูกค้าเพียง 4 ราย • ทางเลือกที่เป็นไปได้มีมากมาย • คำนวณทั้งหมดไม่ได้ • ในทางปฎิบัติลูกค้ามีมากกว่านี้ • ศูนย์กระจายสินค้าส่งสินค้าให้ Lotus Express และ Lotus Supermarket ประมาณ 150 ร้านค้าทุกวัน! • ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยคำนวณก็เป็นไปไม่ได้

29. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) คณิตศาสตร์ชั้นสูง Capacitated-VRP (C-VRP) • Mixed Integer Program (MIP) • Vehicle Flow Formulations • The two-index formulation • The three-index formulation • Commodity Flow Formulations • The one-commodity flow formulation • The two-commodity flow formulation • Multi-commodity flow formulation • Set Partitioning Formulation

30. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) NP-Hard Problem ปัญหาหิน The three-index formulation

31. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) Built-in algorithm performs poorly. # of stores NP-Hard Problem ปัญหาหิน

32. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) เทคนิควิธีคำนวณที่ให้คำตอบ “ดีพอใช้ได้” • แก้ปัญหาใหญ่ๆ ได้ • คำสั่งซื้อมากๆ • รถบรรทุกหลายๆ คัน • หาคำตอบได้เร็วกว่า • อาจจะไม่ใช่คำตอบที่ “ถูก” ที่สุด • ที่สุด => ระยะทางรวม, ต้นทุน, จำนวนรถบรรทุก ฯลฯ • เส้นทาง “ดีพอใช้ได้” • Approximation Methods มีหลายวิธี

33. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) วิธีการเปรียบเทียบการประหยัด Clarke and Wright นักวิจัยประเทศอังกฤษ ตีพิมพ์เผยแพร่เมื่อ ปี ค.ศ. 1964 หลักการเข้าในง่าย ได้รับความนิยมแพร่หลาย Saving Algorithm เปรียบเทียบการประหยัด

34. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) หลักการเปรียบเทียบการประหยัด บริษัท, O บริษัท, O COA COA CBO CBO CAO A A COB CAB B B แผน # 1: ลูกค้า 2 ราย รถ 2 คัน แผน #2: ลูกค้า 2 ราย รถ 1 คัน • เมื่อไรควรเลือกเส้นทาง #2

35. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) หลักการเปรียบเทียบการประหยัด บริษัท, O บริษัท, O COA COA CBO CBO CAO A A COB CAB B B แผน # 1: ลูกค้า 2 ราย รถ 2 คัน แผน #2: ลูกค้า 2 ราย รถ 1 คัน • เมื่อ (COA +CAO + COB+ CBO) > (COA +CAB + CBO)

36. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ตัวอย่าง วิธีการเปรียบเทียบการประหยัด • คำสั่งซื้อ ความจุรถ 820 กก.

37. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ตัวอย่าง วิธีการเปรียบเทียบการประหยัด • ตารางระยะทาง

38. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ตัวอย่าง วิธีการเปรียบเทียบการประหยัด • เส้นทางที่ 1 • บริษัท – ลูกค้ารายที่ 6 – บริษัท • ปริมาณสินค้า 815 กิโลกรัม < 820 กิโลกรัม • ระยะทางรวม 12 + 12 = 24 กิโลเมตร • ยังเหลือลูกค้ารายที่ 1, 2, 3, 4, 5, 7 • คำนวณเปรียบเทียบการประหยัดระยะทางแต่ละคู่ลูกค้า

39. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ตัวอย่าง วิธีการเปรียบเทียบการประหยัด บริษัท, O บริษัท, O 19 19 57 57 19 1 1 57 2 51 2 แผน #2: ลูกค้า 2 ราย รถ 1 คัน น้ำหนักบรรทุก 484 + 541 = 1,025 > 820 แผน # 1: ลูกค้า 2 ราย รถ 2 คัน • ไม่ต้องคำนวณระยะทางที่ประหยัดได้ เพราะว่าน้ำหนักบรรทุกเกิน 820 กก.

40. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ตัวอย่าง วิธีการเปรียบเทียบการประหยัด บริษัท, O บริษัท, O 19 19 51 51 19 1 1 51 3 10 3 แผน #2: ลูกค้า 2 ราย รถ 1 คัน น้ำหนักบรรทุก 484 + 326 = 810 < 820 แผน # 1: ลูกค้า 2 ราย รถ 2 คัน • แผน #2 ประหยัดระยะทาง = (19+19+51+51) - (19+10+51) = 60 กม.

41. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles)

42. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles)

43. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles)

44. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles)

45. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ผลการจัดเส้นทาง • ตรวจสอบคำตอบ 4 เส้นทาง

46. การจัดเส้นทางการเดินรถ (Routing of Vehicles) ตรวจสอบคำตอบ 4 เส้นทาง • คำสั่งซื้อ ความจุรถ 820 กก. Minimum Route = น้ำหนักรวม/ความจุรถ = 2,781/820 = 3.39 คำตอบ “ดีพอใช้”

47. การจัดเส้นทางและตารางเวลาการเดินรถ (Routing and Scheduling of Vehicles) ข้อแตกต่าง • มีเงื่อนไขของเวลาส่งสินค้าเข้ามาเกี่ยวข้อง • ตารางเวลาการเดินรถ Scheduling • ลูกค้ากำหนดกรอบเวลาส่งของ (Time Window) • กฎระเบียบบังคับ • มาตรการห้ามรถบรรทุก • ติดเวลา • สภาพหน้างานบังคับ • ห้ามจอด • การจราจรติดขัด

48. การจัดเส้นทางและตารางเวลาการเดินรถ (Routing and Scheduling of Vehicles) ตัวอย่าง ลักษณะของคำสั่งซื้อ

49. การจัดเส้นทางและตารางเวลาการเดินรถ (Routing and Scheduling of Vehicles) วิธีคำนวณวิเคราะห์ • สามารถใช้วิธีการเปรียบเทียบการประหยัดได้ • สลับซับซ้อนมากขึ้น • การพ่วงลูกค้าต้องตรวจสอบ • น้ำหนักบรรทุก • กรอบเวลาจัดส่งสินค้า • ประเภทของรถบรรทุกที่ส่งได้ • เงื่อนไขเพิ่มทำให้จัดเส้นทางลูกค้าร่วมกันยากขึ้น

50. ข้อมูลสำหรับการจัดเส้นทางการเดินรถข้อมูลสำหรับการจัดเส้นทางการเดินรถ 1) ข้อมูลเกี่ยวกับคำสั่งซื้อ • ความถี่ของคำสั่งซื้อ • จำนวนคำสั่งซื้อ • ปริมาณสินค้าที่สั่งซื้อ • สถานที่ส่งสินค้า • กรอบเวลาส่งสินค้า