Algorytm i implementacja komputerowa wielopoziomowej obsługi transportowej aglomeracji miejskiej

Wymiernym efektem pracy Algorytm i implementacja komputerowa wielopoziomowej obsługi transportowej aglomeracji miejskiej jest zaprojektowana i wykonana autorska aplikacja UATO wspomagająca proces decyzyjny w zakresie organizacji przewozów na terenach aglomeracji miejskich. Aplikacja została napisana w języku DELPHI z zastosowaniem elementów języka Visual Basic for Applications – VBA.

Praca składa się z 4 rozdziałów, w których zawarto charakterystykę obszaru badawczego, metodologię rozwiązywania problemu dostaw w wielopoziomowych systemach dystrybucji, a także opis programu UATO.

W rozdziale pierwszym dokonano przeglądu dostępnych metod i podejść rozwiązania problemu dostaw w obszarze aglomeracji miejskiej. Przedstawiono ogólną charakterystykę logistyki miejskiej. Opisano dystrybucję pojazdami elektrycznymi, dystrybucję z wykorzystaniem innowacyjnych jednostek ładunkowych (CityBox), dostawy nocne, a także podziemne doki ładunkowe. Przedstawiono również komputerowe wspomaganie decyzji w zakresie organizacji przewozów na terenach miejskich.

W drugim rozdziale przedstawiono sformułowanie problemu optymalizacji dostaw na terenie aglomeracji miejskiej. Opisano model matematyczny oraz algorytmy służące rozwiązaniu problemu komiwojażera i wielu komiwojażerów.

Rozdział trzeci zawiera opis autorskiej aplikacji komputerowej UATO W rozdziale tym szczegółowo przedstawiono działanie każdego z modułów programu, tj.:

modułu wejściowego – wczytywania danych
modułu optymalizującego
modułu wyjściowego – wyświetlanie i zapis wyników

Wykorzystując dostępne narzędzia oferowane przez pakiet Embracadero DELPHI XE2 uzyskano estetyczną i nowoczesną szatę graficzną. Interfejs zaprojektowano w taki sposób, aby intuicyjnie prowadził użytkownika przez wszystkie etapy pracy z programem.

W rozdziale czwartym zidentyfikowano Centra Konsolidacji Ładunków punkty pośrednie (HUB), a także odbiorców zlokalizowanych na terenie lewobrzeżnej Warszawy. Przy wykorzystaniu aplikacji UATO wyznaczono plan przewozów dla dwóch wariantów. W wariancie pierwszym poszukiwano rozwiązania metodą losowania przypadkowych rozwiązań dopuszczalnych, w drugim do poszukiwania rozwiązań użyto algorytmu genetycznego. Obliczenia przedstawiono w formie tabel oraz zrzutów ekranu by pokazać poprawność działania aplikacji oraz jej zastosowanie w rozwiązywaniu zadań transportowych. Przedstawiono również wykres efektywności pracy programu dla każdego z wariantów.

Aplikacja zbudowana w oparciu o algorytmy genetyczne pozwala na szybkie wyznaczenie racjonalnych rozwiązań nawet przy kilkuset tysiącach  zmiennych decyzyjnych. Program pomimo tego, iż dedykowany jest do rozwiązywania problemu wielu komiwojażerów, to przy odpowiednich danych może służyć jako narzędzie do rozwiązywania klasycznych zagadnień transportowych jak i klasycznych problemów komiwojażera. Uzyskane wyniki w formie zestawień tabelarycznych pozwalają na wnioskowanie np. czy warto zaopatrywać danego odbiorcę bądź czy opłacalna jest cała trasa. Wizualizacja wyników na mapie wspomaga proces decyzyjny. Program UATO może stanowić narzędzie wspomagania decyzji w aspekcie planowania i organizacji przewozów na terenach miejskich dla firm transportowych czy kurierskich.