Este guia descreve loadDemands e loadLimits e como eles se relacionam
entre si.
Como mencionado em Restrições da janela de tempo de retirada e entrega, a
mensagem OptimizeToursRequest (REST, gRPC) contém diversas
propriedades que especificam restrições no problema que está sendo otimizado. Várias
propriedades OptimizeToursRequest representam restrições de carga.
Veículos e remessas têm propriedades físicas que precisam ser consideradas ao planejar uma rota.
- Veículos: a propriedade
loadLimitsespecifica a carga máxima que o veículo pode processar. Consulte a documentação da mensagemVehicle(REST, gRPC). - Envios: a propriedade
loadDemandsespecifica a quantidade de carga que uma determinada envio consome. Consulte a documentação da mensagemShipment(REST, gRPC).
Juntas, essas duas restrições permitem que o otimizador atribua adequadamente remessas a veículos de uma maneira que corresponda melhor à capacidade da frota e às demandas de remessa.
Este documento aborda loadLimits e loadDemands em detalhes.
Demandas e limites de carga: tipos
Você expressa cada demanda de carga e restrição de limite em termos de um tipo.
Você pode fornecer seu próprio conjunto de tipos de carregamento, como nos exemplos a seguir:
- weight
- volume
- medidas lineares
- nomes de itens ou equipamentos que estão sendo transportados
Neste guia, usamos 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 consome o loadLimits do veículo atribuído somente 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 carregamento no tipo weightKg para que o envio seja
concluído. Um veículo com loadLimits de:
"loadLimits": {
"weightKg": {
"maxLoad": 100
}
}
pode conseguir 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 uma capacidade weightKg ilimitada devido à ausência de um limite de carga weightKg, de modo que o veículo não é limitado pela demanda de peso da remessa.
Transferência de carga entre remessas e veículos
À medida que as remessas são coletadas e entregues por veículos, o loadDemand
é transferido entre ela e o veículo. É possível conferir os carregamentos do veículo na entrada de mensagens OptimizeToursResponse (REST, gRPC)routes.transitions de 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
vehicleLoadsaumenta de acordo com o valor deloadDemandda remessa. Essa transferência é representada porvisits.loadDemandspositivo na mensagem de resposta. - O veículo entrega a remessa, e o
vehicleLoadsdiminui na quantidade deloadDemandda remessa entregue. Essa transferência é representada porvisits.loadDemandsnegativa na mensagem de resposta.
O vehicleLoads de um veículo não pode exceder o loadLimits especificado em nenhum ponto do trajeto.
Um exemplo completo com demandas e limites de carga
Confira um exemplo de solicitação com demandas e limites de carga
{
"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 carga de 50weightKg.shipments[1]tem uma demanda de carga de 10weightKg.shipments[2]tem uma demanda de carga 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 carregamento 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
Este pedido reflete que três remessas não podem ser concluídas pelo veículo ao
mesmo tempo porque o loadDemands total excede o loadLimits
do veículo.
Cada entrada visits inclui a mudança na carga do veículo resultante da conclusão do Visit. Os valores de carga positivos representam o carregamento da remessa, enquanto os valores negativos representam o descarregamento da remessa.
Cada entrada de transitions inclui a carga total de veículos durante o
Transition. transitions[2], por exemplo, tem uma carga weightKg de 60, representando as cargas combinadas de shipment[0] e shipment[1].
Os objetos de métrica routes[0].metrics e metrics.aggregatedRouteMetrics incluem uma propriedade maxLoads. O valor do tipo weightKg é 80, que representa a parte do trajeto do veículo que transportou shipments[2] para o local de entrega.
Restrições de limite de carga flexível
Assim como nos períodos descritos em Restrições das janelas 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 transportar carga que exceda o valor de maxLoad no tipo especificado. As propriedades softMaxLoad e costPerUnitAboveSoftMax expressam uma restrição
flexível, e cada unidade que exceder softMaxLoad incorre em um
custo de costPerUnitAboveSoftMax.
As restrições de limite de carga flexível têm vários usos, como:
- equilibrar remessas com mais veículos do que o número mínimo necessário quando for econômico
- Expressar a preferência do motorista pelo número de itens que 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 limites de carregamentos rígidos e flexíveis podem ser usadas juntas. Por exemplo, um limite de carga rígida pode expressar o peso máximo de carga que um veículo pode transportar com segurança ou o número máximo de itens que cabem no veículo por vez, enquanto um limite de carga flexível pode ser o peso ou o número máximo de itens que exigiriam a capacidade do motorista de colocar tudo no veículo.