Routeo­ptimal­isatie voor transport: complete uitleg

Navigatie beantwoordt één vraag: hoe kom ik van hier naar daar. Dat is een opgelost probleem en het zit in elke telefoon. Routeo­ptimal­isatie beantwoordt een andere vraag: ik heb vandaag dertig adressen, drie voertuigen en twee chauffeurs met verschillende diensten, hoe verdeel ik dat zo dat het past.

Dat tweede probleem is wiskundig van een andere orde. Het aantal mogelijke volgordes groeit zo snel dat het bij enkele tientallen stops al onmogelijk is om ze allemaal te bekijken. In de praktijk rekenen optimalisatie­systemen daarom niet de beste oplossing uit maar een zeer goede, binnen een aanvaardbare rekentijd.

Voor u als opdrachtgever heeft dat één praktisch gevolg: een routesysteem dat belooft altijd de optimale route te geven, verkoopt u iets wat het niet kan waarmaken. Wat wel kan is aantoonbaar beter dan wat een planner met de hand doet, en dat is bij dertig stops per dag ruim voldoende.

De meeste bedrijven denken bij routeo­ptimal­isatie aan kilometers besparen. Dat levert iets op, maar bij stadsd­istributie en servicewerk is het zelden de grootste post. De dag wordt gevuld door de stops zelf: aanbellen, wachten, laden, lossen, een handtekening, een klant die iets wil vragen.

Daarmee verschuift waar de winst zit. Een route die tien kilometer korter is maar drie stops in een tijdvenster propt waar u moet wachten, is slechter dan een langere route zonder wachttijd. Optimaliseren op rijtijd alleen levert daarom planningen op die in de praktijk niet uitkomen.

De tweede bron van winst is de verdeling over voertuigen. Een planner die met de hand verdeelt, geeft onbewust de drukke gebieden aan de ervaren chauffeur en houdt marge aan waar hij twijfelt. Een systeem dat de hele dag tegelijk bekijkt, vindt verdelingen die met de hand niet te zien zijn, zeker bij meer dan drie voertuigen.

• Meet uw werkelijke stoptijd. Niet de tijd die u denkt dat een stop kost maar wat de gegevens laten zien, per soort klant.
• Onderscheid tijdvensters die echt gelden. Een venster dat een klant ooit noemde en nooit handhaaft, kost u onnodig veel planningsruimte.
• Kijk naar de verdeling, niet alleen de volgorde. Bij meerdere voertuigen zit de meeste winst in wie wat doet, niet in de route van één bus.
• Reken met terugkeer naar de basis. De rit terug telt mee, en bij een asymmetrisch werkgebied verandert dat de beste volgorde.
• Vergelijk met wat uw planner nu doet. De vraag is niet of het optimaal is maar of het aantoonbaar beter is dan de huidige praktijk.

Elke tran­sport­planning kent beperkingen, en die bepalen hoe zwaar het rekenprobleem wordt. Capaciteit van het voertuig, tijdvensters bij klanten, vaardigheden of certificaten van de chauffeur, voertuigen die niet overal mogen komen, en volgorde-eisen zoals eerst laden dan lossen.

De verleiding is om alles wat ooit voorkomt als beperking op te geven. Dat maakt het probleem zwaarder, de rekentijd langer en de uitkomst brozer: één onmogelijke combinatie en er komt geen oplossing meer uit. Begin daarom met de beperkingen die dagelijks gelden en voeg de zeldzame toe als u ziet dat ze werkelijk knellen.

Een aparte categorie zijn de wettelijke grenzen. Rij- en rusttijden bij beroepsvervoer zijn geen voorkeur maar een verplichting, en een planning die daar overheen gaat, zet uw chauffeur in de positie dat hij moet kiezen tussen uw planning en de wet. Wat er precies voor uw vervoer geldt, hangt af van voertuiggewicht en type vervoer; laat dat toetsen voordat u het in software vastlegt.

Optimaliseren begint bij weten hoelang het duurt om van A naar B te rijden. Die reistijden komen uit kaartgegevens, en daar zijn twee routes: commerciële diensten van partijen als Google of HERE, of open kaartgegevens zoals OpenStreetMap met een eigen router­ingsdienst erop. Het verschil zit in kosten, in dekking van vracht­wagenb­eperkingen en in wat u met de gegevens mag.

Voor vrachtverkeer is dat laatste belangrijk. Een gewone autoroute stuurt een vrachtwagen door straten waar hij niet mag komen of niet doorheen past. Wie met zware voertuigen rijdt, heeft kaartgegevens nodig die hoogtes, gewichten en inrijverboden kennen, en dat is een andere en duurdere categorie dan een consumenten­kaart.

Verkeers­gegevens hebben een verrassend effect: ze verbeteren de routekeuze maar weinig en de aankom­stvoor­spelling veel. Dat laatste is wat klanten merken. Een bericht dat de bezorger tussen tien en elf komt en dat klopt, levert meer tevredenheid op dan een route die twee procent korter is.

• Kies kaartgegevens die bij uw voertuigen passen. Voor bestelbussen volstaat een gewone kaart; voor vrachtwagens hebt u beperkingen nodig.
• Let op de licentie­voorwaarden. Commerciële kaartdiensten stellen eisen aan opslag en hergebruik van hun reistijden.
• Gebruik verkeer vooral voor de belofte aan de klant. De aankom­stvoor­spelling wint er meer bij dan de routekeuze.
• Meet uw eigen reistijden. Na een paar maanden weet u beter dan de kaart hoelang uw chauffeurs er werkelijk over doen.
• Houd rekening met kosten per aanroep. Optimaliseren vraagt veel reisti­jdbere­keningen; dat telt op bij een dienst die per aanroep rekent.

Een geopti­maliseerde route die niet gereden wordt, levert niets op. Dat klinkt vanzelfsprekend en het is de meest voorkomende reden dat dit soort projecten mislukt. Chauffeurs kennen hun gebied, weten waar ze om acht uur niet moeten zijn en welke klant altijd langer duurt. Als het systeem dat niet weet, wijkt de chauffeur af en klopt de planning van dat moment af niet meer.

De oplossing is niet dwang maar terugkoppeling. Laat chauffeurs aangeven waar een route niet klopt en gebruik dat om de gegevens te verbeteren: stoptijden per klant, straten die in de praktijk niet werken, tijdvensters die anders liggen dan afgesproken. Na een paar maanden is de planning daardoor beter dan wat iemand met de hand kan.

Tijdens de dag gebeurt er bovendien van alles. Een klant is niet thuis, er komt een spoedopdracht bij, een voertuig valt uit. Een systeem dat alleen 's ochtends plant, laat de planner op dat moment in de steek. Herplannen tijdens de dag is een aparte functie met eigen eisen, en die is bij servicewerk vaak belangrijker dan de ochtendplanning zelf.

Er bestaan goede standa­ardpak­ketten voor routeo­ptimal­isatie, en voor een bedrijf met een gewone bezorgroute is zo'n pakket bijna altijd de verstandigste keuze. Optimaliseren is een vak apart en het rekenhart zelf zou u nooit vanaf nul moeten laten bouwen; daar bestaan beproefde bibliotheken en diensten voor.

Maatwerk loont op twee plekken. De eerste is een beperking die uw bedrijf uniek maakt en die een pakket niet kent: een installateur die twee monteurs op dezelfde klus nodig heeft, een inzamelaar die pas mag legen als de container een bepaald niveau heeft bereikt, of een leverancier die pas mag lossen als er een sleutelhouder aanwezig is.

De tweede is de koppeling met uw eigen systemen. Als de planning moet weten wat er in het magazijn klaarstaat, welke order geblokkeerd is en welke klant een betali­ngsach­terstand heeft, dan is een los pakket een tweede administratie. In dat geval loont het om het rekenhart in te kopen en de rest eromheen op maat te bouwen.

1. Meet uw huidige dagStops per dag, werkelijke stoptijd, rijtijd en het aantal keer dat de planning niet uitkwam.
2. Benoem de beperkingen die dagelijks geldenCapaciteit, tijdvensters, certificaten en voertu­igbepe­rkingen. Laat de zeldzame voorlopig weg.
3. Kies kaart- en reistijd­gegevensPassend bij uw voertuigen, met aandacht voor licentie­voorwaarden en kosten per aanroep.
4. Koop het rekenhart inOptimalisatie is een vak; gebruik een bestaande dienst of bibliotheek in plaats van het zelf te bouwen.
5. Bouw de schil op uw procesOrders, voertuigen, chauffeurs en de koppeling met uw eigen systemen. Hier zit uw maatwerk.
6. Geef de chauffeur een stemTerugkoppeling over wat niet klopte, verwerkt in de gegevens en niet in een mapje.
7. Regel herplannen tijdens de dagSpoed, uitval en niet-thuis. Bij servicewerk vaak belangrijker dan de ochtendplanning.
8. Vergelijk met de handmatige planningNiet tegen een theoretisch optimum maar tegen wat uw planner nu doet. Dat is de enige eerlijke maat.

Drie dingen bepalen het budget. Het aantal beperkingen dat uw planning kent, omdat elk extra type beperking het model en het testwerk vergroot. Het aantal koppelingen met uw eigen systemen, omdat daar het meeste afstemwerk zit. En de vraag of u alleen vooraf plant of ook tijdens de dag bijstuurt.

Daarnaast zijn er doorlopende kosten die vaak worden vergeten: reisti­jdbere­keningen en kaartgegevens worden doorgaans per aanroep of per maand afgerekend, en optimaliseren vraagt daar veel van. Reken dat vooraf door met realistische aantallen, want het verschil tussen tien en honderd voertuigen is hier aanzienlijk.

Wat u bespaart, is doorgaans het best te meten in gereden uren en in het aantal ritten dat op een dag past. Meet dat vooraf, anders is achteraf niet vast te stellen of de investering iets heeft opgeleverd. Dat klinkt vanzelfsprekend en gebeurt zelden.

Vraag een partij nooit om het optima­lisati­ealgoritme zelf te schrijven. Wie dat aanbiedt, onderschat het vak of verkoopt u onderzoek als ontwikkelwerk. Wat u wel wilt horen is welke bestaande dienst of bibliotheek zij gebruiken, waarom, en hoe zij uw beperkingen daarin vertalen.

Vraag daarnaast hoe zij omgaan met een planning die niet oplosbaar is. Dat gebeurt: er zijn meer stops dan er in de dag passen, of twee beperkingen sluiten elkaar uit. Een systeem dat dan een foutmelding geeft, is onbruikbaar. Een systeem dat laat zien welke stops niet pasten en waarom, geeft de planner iets om mee te werken.

En bespreek hoe u gaat meten of het werkt. Gereden uren, ritten per dag, het aandeel stops binnen het tijdvenster en het aantal keren dat een chauffeur afwijkt van de route. Die vier cijfers vertellen samen of uw investering iets doet, en ze zijn allemaal te meten zonder extra invoerwerk.

• Laat het rekenhart inkopen, niet bouwen. Vraag welke bestaande dienst of bibliotheek wordt gebruikt en waarom die past.
• Eis een zinvolle uitkomst bij onoplosbaarheid. Welke stops pasten niet en waarom, in plaats van een foutmelding.
• Betrek chauffeurs voordat u bouwt. Zij kennen de beperkingen die nergens staan opgeschreven en die uw planning anders onbruikbaar maken.
• Reken de terugkerende kaartkosten door. Met realistische aantallen voertuigen en stops, want die kosten groeien met u mee.
• Spreek vooraf af hoe u succes meet. Gereden uren, ritten per dag en stops binnen het tijdvenster, gemeten voor en na.

• Gids: routeplanning-app
• Gids: transport-app
• Gids: supply chain management
• Gids: onderhoud-app