Este guia descreve loadDemands
e loadLimits
e como eles se
relacionam.
Conforme mencionado em Restrições da janela de tempo de retirada e entrega, a mensagem OptimizeToursRequest
(REST, gRPC) contém várias propriedades que especificam restrições para o problema que está sendo otimizado. Várias
propriedades OptimizeToursRequest
representam restrições de carga.
Veículos e remessas têm propriedades físicas que precisam ser consideradas ao planejar um trajeto.
- Veículos: a propriedade
loadLimits
especifica a carga máxima que o veículo pode suportar. Consulte a documentação da mensagemVehicle
(REST, gRPC). - Remessas: a propriedade
loadDemands
especifica quanta carga uma determinada remessa consome. Consulte a documentação da mensagemShipment
(REST, gRPC).
Juntas, essas duas restrições permitem que o otimizador atribua remessas aos veículos de maneira adequada para melhor atender à capacidade da sua frota e às demandas de frete.
O restante deste documento discute loadLimits
e loadDemands
em detalhes.
Demandas e limites de carga: tipos
Você expressa cada demanda de carregamento e restrição de limite em termos de um tipo.
É possível fornecer seu próprio conjunto de tipos de carga, como os exemplos a seguir:
- Peso
- volume
- medidas lineares
- nomes de itens ou equipamentos que estão sendo transportados
Este guia usa weightKg
como um tipo de exemplo.
Shipment.loadDemands
e Vehicle.loadLimits
usam o tipo map
de buffers de protocolo, com chaves string
que representam os tipos de carga.
Os valores Shipment.loadDemands
usam a mensagem Load
(REST, gRPC).
A mensagem Load
tem uma única propriedade amount
que representa a capacidade
necessária para concluir o envio no tipo especificado.
Os valores Vehicle.loadLimits
usam a mensagem LoadLimit
(REST, gRPC). A mensagem LoadLimit
tem várias propriedades, com maxLoad
representando a capacidade máxima de carga do veículo no tipo especificado.
O loadDemands
de uma remessa só vai consumir o loadLimits
do veículo atribuído se
os dois tiverem chaves de tipo de carga correspondentes. Por exemplo, uma remessa com
loadDemands
de:
"loadDemands": {
"weightKg": {
"amount": 50
}
}
requer 50 unidades de carga no tipo weightKg
para que o envio seja
concluído. Um veículo com loadLimits
de:
"loadLimits": {
"weightKg": {
"maxLoad": 100
}
}
pode concluir o envio, já que o maxLoad
do veículo no tipo weightKg
é maior ou igual ao loadDemands
do envio no tipo weightKg
. No entanto, um veículo com loadLimits
de:
"loadLimits": {
"equipmentRackStorage": {
"maxLoad": 10
}
}
tem, implicitamente, capacidade de weightKg
ilimitada devido à ausência de um limite de carga de weightKg
. Portanto, o veículo não é limitado pela demanda de peso da remessa.
Transferência de carga entre remessas e veículos
À medida que as remessas são retiradas e entregues por veículos, o
loadDemand
dela é transferido entre a remessa e o veículo. É possível ver os carregamentos do veículo na entrada da mensagem OptimizeToursResponse
(REST, gRPC)routes.transitions
para um determinado veículo. A sequência é a seguinte:
- A capacidade de carga necessária é definida para a remessa como um
loadDemand
. - A remessa é retirada pelo veículo atribuído, e o
vehicleLoads
do veículo aumenta de acordo com o valor deloadDemand
. Essa transferência é representada por umvisits.loadDemands
positivo na mensagem de resposta. - O veículo entrega a remessa, e o
vehicleLoads
do veículo diminui de acordo com o valor deloadDemand
da remessa entregue. Essa transferência é representada porvisits.loadDemands
negativo na mensagem de resposta.
A vehicleLoads
de um veículo não pode exceder a loadLimits
especificada em nenhum ponto no trajeto.
Um exemplo completo com demandas e limites de carga
Veja um exemplo de solicitação com demandas de carga e limites
{ "populatePolylines": false, "populateTransitionPolylines": false, "model": { "globalStartTime": "2023-01-13T16:00:00Z", "globalEndTime": "2023-01-14T16:00:00Z", "shipments": [ { "deliveries": [ { "arrivalLocation": { "latitude": 37.789456, "longitude": -122.390192 }, "duration": "250s" } ], "pickups": [ { "arrivalLocation": { "latitude": 37.794465, "longitude": -122.394839 }, "duration": "150s" } ], "penaltyCost": 100.0, "loadDemands": { "weightKg": { "amount": 50 } } }, { "deliveries": [ { "arrivalLocation": { "latitude": 37.789116, "longitude": -122.395080 }, "duration": "250s" } ], "pickups": [ { "arrivalLocation": { "latitude": 37.794465, "longitude": -122.394839 }, "duration": "150s" } ], "penaltyCost": 15.0, "loadDemands": { "weightKg": { "amount": 10 } } }, { "deliveries": [ { "arrivalLocation": { "latitude": 37.795242, "longitude": -122.399347 }, "duration": "250s" } ], "pickups": [ { "arrivalLocation": { "latitude": 37.794465, "longitude": -122.394839 }, "duration": "150s" } ], "penaltyCost": 50.0, "loadDemands": { "weightKg": { "amount": 80 } } } ], "vehicles": [ { "endLocation": { "latitude": 37.794465, "longitude": -122.394839 }, "startLocation": { "latitude": 37.794465, "longitude": -122.394839 }, "costPerHour": 40.0, "costPerKilometer": 10.0, "loadLimits": { "weightKg": { "maxLoad": 100 } } } ] } }
O exemplo de solicitação contém vários parâmetros relacionados à carga:
shipments[0]
tem uma demanda de carregamento de 50weightKg
.shipments[1]
tem uma demanda de carregamento de 10weightKg
.shipments[2]
tem uma demanda de carregamento de 80weightKg
.vehicles[0]
tem um limite de carregamento de 100weightKg
.
Veja uma resposta à solicitação com demandas e limites de carga
{ "routes": [ { "vehicleStartTime": "2023-01-13T16:00:00Z", "vehicleEndTime": "2023-01-13T16:43:27Z", "visits": [ { "isPickup": true, "startTime": "2023-01-13T16:00:00Z", "detour": "0s", "loadDemands": { "weightKg": { "amount": "50" } } }, { "shipmentIndex": 1, "isPickup": true, "startTime": "2023-01-13T16:02:30Z", "detour": "150s", "loadDemands": { "weightKg": { "amount": "10" } } }, { "startTime": "2023-01-13T16:08:55Z", "detour": "150s", "loadDemands": { "weightKg": { "amount": "-50" } } }, { "shipmentIndex": 1, "startTime": "2023-01-13T16:16:37Z", "detour": "343s", "loadDemands": { "weightKg": { "amount": "-10" } } }, { "shipmentIndex": 2, "isPickup": true, "startTime": "2023-01-13T16:27:07Z", "detour": "1627s", "loadDemands": { "weightKg": { "amount": "80" } } }, { "shipmentIndex": 2, "startTime": "2023-01-13T16:36:26Z", "detour": "0s", "loadDemands": { "weightKg": { "amount": "-80" } } } ], "transitions": [ { "travelDuration": "0s", "waitDuration": "0s", "totalDuration": "0s", "startTime": "2023-01-13T16:00:00Z", "vehicleLoads": { "weightKg": {} } }, { "travelDuration": "0s", "waitDuration": "0s", "totalDuration": "0s", "startTime": "2023-01-13T16:02:30Z", "vehicleLoads": { "weightKg": { "amount": "50" } } }, { "travelDuration": "235s", "travelDistanceMeters": 795, "waitDuration": "0s", "totalDuration": "235s", "startTime": "2023-01-13T16:05:00Z", "vehicleLoads": { "weightKg": { "amount": "60" } } }, { "travelDuration": "212s", "travelDistanceMeters": 791, "waitDuration": "0s", "totalDuration": "212s", "startTime": "2023-01-13T16:13:05Z", "vehicleLoads": { "weightKg": { "amount": "10" } } }, { "travelDuration": "380s", "travelDistanceMeters": 1190, "waitDuration": "0s", "totalDuration": "380s", "startTime": "2023-01-13T16:20:47Z", "vehicleLoads": { "weightKg": {} } }, { "travelDuration": "409s", "travelDistanceMeters": 1371, "waitDuration": "0s", "totalDuration": "409s", "startTime": "2023-01-13T16:29:37Z", "vehicleLoads": { "weightKg": { "amount": "80" } } }, { "travelDuration": "171s", "travelDistanceMeters": 665, "waitDuration": "0s", "totalDuration": "171s", "startTime": "2023-01-13T16:40:36Z", "vehicleLoads": { "weightKg": {} } } ], "metrics": { "performedShipmentCount": 3, "travelDuration": "1407s", "waitDuration": "0s", "delayDuration": "0s", "breakDuration": "0s", "visitDuration": "1200s", "totalDuration": "2607s", "travelDistanceMeters": 4812, "maxLoads": { "weightKg": { "amount": "80" } } }, "routeCosts": { "model.vehicles.cost_per_kilometer": 48.12, "model.vehicles.cost_per_hour": 28.966666666666665 }, "routeTotalCost": 77.086666666666659 } ], "metrics": { "aggregatedRouteMetrics": { "performedShipmentCount": 3, "travelDuration": "1407s", "waitDuration": "0s", "delayDuration": "0s", "breakDuration": "0s", "visitDuration": "1200s", "totalDuration": "2607s", "travelDistanceMeters": 4812, "maxLoads": { "weightKg": { "amount": "80" } } }, "usedVehicleCount": 1, "earliestVehicleStartTime": "2023-01-13T16:00:00Z", "latestVehicleEndTime": "2023-01-13T16:43:27Z", "totalCost": 77.086666666666659, "costs": { "model.vehicles.cost_per_hour": 28.966666666666665, "model.vehicles.cost_per_kilometer": 48.12 } } }
As restrições de carga adicionadas afetam a ordem de visits
:
shipment[0]
foi retiradoshipment[1]
foi retiradoshipment[0]
foi entregueshipment[1]
foi entregueshipment[2]
foi retiradoshipment[2]
foi entregue
Esse pedido reflete que três fretes não podem ser concluídos pelo veículo
ao mesmo tempo porque o loadDemands
total excede o
loadLimits
do veículo.
Cada entrada de visits
inclui a mudança na carga do veículo resultante da
conclusão da Visit
. Valores positivos representam o carregamento da remessa,
enquanto valores negativos representam o descarregamento dela.
Cada entrada de transitions
inclui a carga total do veículo durante a
Transition
. transitions[2]
, por exemplo, tem uma carga weightKg
de 60,
que representa os carregamentos combinados de shipment[0]
e shipment[1]
.
Os objetos de métricas routes[0].metrics
e metrics.aggregatedRouteMetrics
incluem uma propriedade maxLoads
. O valor do tipo weightKg
é 80, representando a parte do trajeto do veículo que transportou shipments[2]
até o local de entrega.
Restrições de limite de carga flexível
Assim como os períodos descritos em Restrições da janela de tempo de
retirada e entrega, as restrições de limite de carga têm variantes rígidas e flexíveis. A propriedade maxLoad
da mensagem LoadLimit
expressa uma restrição rígida: o veículo nunca pode carregar uma carga que exceda o valor maxLoad
no tipo especificado. As propriedades softMaxLoad
e costPerUnitAboveSoftMax
expressam uma restrição
soft, em que cada unidade excedendo softMaxLoad
incorre em um
custo costPerUnitAboveSoftMax
.
As restrições de limite de carga flexível têm vários usos, como:
- equilibrar remessas em mais veículos do que o número mínimo necessário quando isso é econômico
- expressar a preferência dos motoristas pelo número de itens que eles podem retirar e entregar confortavelmente em um determinado trajeto
- carregando veículos abaixo da capacidade física máxima para limitar o desgaste e reduzir os custos de manutenção
As restrições de limite de carga rígida e flexível podem ser usadas juntas. Por exemplo, um limite de carga fixo pode expressar o peso máximo que um veículo pode transportar com segurança ou o número máximo de itens que um veículo pode transportar ao mesmo tempo, enquanto um limite de carga flexível pode ser o peso ou número máximo de itens que sobrecarregam a capacidade do motorista de colocar tudo no veículo.