Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet...

20
Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer 19/09/2014 [email protected] / www.utwente.nl/choir 1

Transcript of Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet...

Page 1: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Richard J. Boucherie

Hiska Boelema

Jeroen de Cloet

Léon van der Kaap

Stefan Klootwijk

Joram Span

Bernard Hoeksma

Optimalisatie van doelgroepenvervoer

19/09/2014 [email protected] /

www.utwente.nl/choir

1

Page 2: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Achtergrond

19/09/2014 [email protected] / 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, …)

Page 3: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

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)

[email protected] / www.utwente.nl/choir

Doelgroepenvervoer Ritplanning is zeer complex

Page 4: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Wat moeten we aanpakken om optimaal te plannen?

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 5: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 6: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 7: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 8: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Laten we gewoon gaan plannen

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 9: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer Wat moeten we aanpakken om optimaal te plannen?

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 10: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / www.utwente.nl/choir 10

Page 11: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / www.utwente.nl/choir 11

Veel meer oplossingen dan voor TSP

Page 12: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 13: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 14: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 15: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 16: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En nu met alle voorwaarden

19/09/2014 [email protected] / 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

Page 17: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer resultaten…

19/09/2014 [email protected] / www.utwente.nl/choir 17

Middelgrote stad

396 personen (792 ritten)

294 locaties

Realistische kosten voertuigen, personeel

Page 18: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

19/09/2014 [email protected] / www.utwente.nl/choir 18

Page 19: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer resultaten…

19/09/2014 [email protected] / www.utwente.nl/choir 19

Middelgrote stad

396 personen, 294 locaties, Realistische kosten voertuigen

Page 20: Optimalisatie van doelgroepenvervoer€¦ · Richard J. Boucherie Hiska Boelema Jeroen de Cloet Léon van der Kaap Stefan Klootwijk Joram Span Bernard Hoeksma Optimalisatie van doelgroepenvervoer

Doelgroepenvervoer En dan ook nog…

19/09/2014 [email protected] / 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