Une seule recherche, tout le plan de transport : ce que décide désormais notre planificateur

Imaginez un plan parfait sur la carte. Les tournées sont courtes et chaque créneau horaire est respecté. Puis vient le matin. Cinq camions arrivent à un terminal qui compte deux quais. L'export de la tournée trois n'a aucun conteneur vide dans lequel être chargé. Les palettes surgelées se retrouvent dans la partie frais de la remorque, et le chauffeur de la tournée deux arrive au bout de son temps de conduite une heure avant la dernière livraison.

Pour chacun de ces échecs, il existe un outil qui l'aurait détecté. Le problème, c'est que chaque outil ne voit que sa propre partie du plan. L'optimiseur d'itinéraires ne connaît pas les quais, et l'écran de réservation de quais ignore les temps de conduite et de repos du chauffeur. Le service des conteneurs vides découvre l'export quand le camion est déjà en route.

Le planificateur de Transportial décide désormais de tout cela ensemble, en une seule recherche. Cet article explique ce que cela signifie, et pourquoi cela compte davantage que quelques pourcents de kilomètres.

La chaîne d'outils par laquelle passe la plupart des plannings

Dans la plupart des entreprises de transport, un même plan passe par une chaîne d'outils et de contrôles séparés :

• un optimiseur d'itinéraires qui ordonne les arrêts et remplit les véhicules ;
• un contrôle des temps de conduite et de repos qui vous apprend, après coup, qu'une tournée n'est pas réglementaire ;
• un tableur de marchandises dangereuses, ou la mémoire d'un planificateur ;
• un outil de plan de chargement qui découvre à la fin que les palettes ne rentrent pas ;
• un écran de réservation de quais qui repousse l'arrivée d'une heure ;
• un service des conteneurs vides qui cherche un conteneur une fois le plan établi ;
• un portail transporteurs pour le travail que votre propre flotte ne peut pas absorber ;
• un outil de planification intermodale distinct pour tout ce qui part en train ou en barge.

Chacun d'eux peut avoir raison isolément. Mais chaque correction modifie le plan que les autres vérifiaient. Décalez une tournée pour un quai, et la journée du chauffeur change, tout comme le moment où le conteneur est nécessaire. Les planificateurs passent leur journée à combler ces écarts à la main, et le plan « optimal » est discrètement refait dans leur tête.

Ce que décide une seule recherche

Notre planificateur traite tout cela comme un seul problème. Chaque tournée candidate qu'il envisage est vérifiée au regard de chacun de ces points en même temps, si bien que le plan qu'il vous renvoie peut réellement être exécuté.

Qui conduit quoi, ou quel transporteur

Chaque tournée reçoit un véhicule, un chauffeur et une remorque, ou est confiée à un transporteur.

• Chauffeurs. Chaque chauffeur a un seul compteur de temps de conduite et de repos au titre du règlement (CE) 561/2006 sur l'ensemble de ses tournées, qui part de ce qu'il a déjà conduit cette semaine. Une tournée n'est planifiée que si un chauffeur peut légalement l'effectuer. La recherche déplace les chauffeurs d'une tournée à l'autre au fil du calcul : elle ne vous promettra donc pas trois tournées ADR avec deux chauffeurs ADR.
• Remorques. Elles proviennent d'un pool et sont choisies selon le type, les attributs, la plage de température et la place disponible. Si la bonne remorque se trouve ailleurs, aller la chercher fait partie de la tournée.
• Transporteurs. Leurs contrats sont tarifés par vos propres modules de tarification et limités par leurs axes, leurs zones de service, leurs horaires et leurs heures limites. Le planificateur peut ainsi comparer honnêtement un transporteur à votre propre flotte.

Tous les modes, dans le même plan

Camions, trains, barges, navires et avions sont planifiés ensemble. Un envoi peut aller de porte à porte via un service régulier : un camion jusqu'au terminal, un train ou une barge avec son heure limite et sa capacité restante, puis un camion jusqu'à destination. Les parcours routiers aux deux extrémités suivent les mêmes règles que toutes les autres tournées.

Le chargement, et vous le voyez

Le planificateur sait ce qui va où à l'intérieur du véhicule, pas seulement les totaux.

• Des plans de chargement avant d'enregistrer. Chaque trajet proposé par l'optimiseur peut être accompagné d'un plan de chargement 3D que vous ouvrez avant de l'enregistrer : dans l'optimiseur d'un simple interrupteur, et en planification cartographique pour chaque trajet proposé. Il montre où va chaque unité et dans quel ordre la charger, arrêt par arrêt. Quand vous enregistrez le trajet, le plan lui reste attaché.
• Compartiments. Une remorque frigorifique multi-températures avec un avant surgelé et un arrière frais compte désormais comme deux espaces, et non un seul. Il en va de même pour une citerne à compartiments ou une cale réservée aux denrées alimentaires. Un envoi ne va que là où sa température, ses marchandises dangereuses et son statut alimentaire conviennent. La capacité est vérifiée par compartiment, sur ce qui se trouve à bord au même moment. En 3D, une cloison est un mur.
• Marchandises dangereuses. Les points ADR au titre du 1.1.3.6 s'additionnent par tournée, et les classes incompatibles voyagent séparément. Les denrées alimentaires ne partagent jamais un compartiment avec des matières toxiques ou infectieuses.

Les lieux : quais, rampes et postes d'amarrage

Un site ne peut accueillir qu'un certain nombre de véhicules à la fois, et le planificateur le sait désormais. Il tient compte des autres trajets déjà planifiés sur ce site et des créneaux de quai déjà réservés. Un camion qui arrive alors que tous les quais sont occupés attend, et cette attente est bien réelle : elle compte dans la journée du chauffeur et dans le coût de la tournée. Si le nouvel arrivant ne peut pas attendre sans manquer son créneau, une tournée qui dispose de marge peut lui céder la place. Le plan final ne compte jamais plus de véhicules sur un site qu'il n'y a de quais.

Le matériel entre les tournées

Les conteneurs vides, les caisses mobiles et les remorques en pool n'appartiennent pas à une seule tournée. Un export a besoin d'un conteneur vide à l'enlèvement, et le conteneur d'un import est vide une fois déchargé.

• D'abord les street-turns. Le planificateur réutilise une unité libérée sur la même tournée. C'est le street-turn : réutiliser directement un conteneur qui vient d'être vidé pour un chargement à l'export.
• Ensuite un stock ou un dépôt. Sinon, l'unité est récupérée dans un stock ou un dépôt en chemin, et ce détour fait partie de la distance et du coût de la tournée.
• Le stock dans le temps. Le stock est suivi sur l'ensemble des tournées : deux camions ne sont donc jamais envoyés chercher le dernier conteneur vide du parc.

Ce que « meilleur » signifie pour vous

Le plus court n'est pas toujours le meilleur. Une exploitation veut d'abord planifier chaque envoi, puis utiliser le moins de camions possible. Une autre paie ses chauffeurs à l'heure et déteste l'attente. Vous pouvez désormais pondérer la distance, le temps de conduite, la durée de tournée, l'attente, l'argent, le CO2e, les tournées, les ressources, les retards et le travail non planifié, et les classer en niveaux de priorité.

Les objectifs habituels (distance, temps, CO2, coût et le moins de ressources) sont des préréglages de ces mêmes pondérations. Chaque plan revient avec son score détaillé par composante, par tournée et au total : vous voyez ainsi pourquoi il l'a emporté.

Pourquoi quelque chose n'a pas été planifié

Chaque règle peut être réglée sur bloquer, avertir ou désactivée. Une règle en avertissement a un coût et figure sur la tournée. Chaque envoi laissé de côté est accompagné d'une raison, et du nombre de véhicules, de chauffeurs ou de remorques que chaque règle a écartés. « Non planifié » n'est jamais le fin mot de l'histoire.

Fondé sur la recherche, adapté à la production

Deux de ces capacités s'appuient sur des travaux publiés de recherche opérationnelle.

• Quais. La capacité des quais suit les travaux de Bombelli et Fazi sur la collecte et livraison avec capacité de quai (2022). Dans leurs expériences, les plans non coordonnés faisaient la queue devant un quai jusqu'à environ trois heures, et la coordination a réduit le temps de parcours de 2 à 19 %.
• Conteneurs vides. La planification des conteneurs vides suit le modèle de Fazi, Choudhary et Dong pour le transport routier de conteneurs en rotations multiples (2023). Dans les cas réels qu'ils ont étudiés, leurs plans étaient de 25 à 43 % moins chers que ceux des planificateurs eux-mêmes.

Ce sont les résultats des articles, pas les nôtres. Ce que nous avons fait, c'est adapter les deux méthodes pour qu'elles tournent dans notre propre recherche, à côté de tout ce qu'elle décide par ailleurs. Le récit technique fait l'objet d'un article séparé.

Dans le produit, et en API

Dans Transportial, ce sont l'optimiseur et la planification cartographique. Le plan reste une proposition tant que vous ne l'enregistrez pas, vous voyez d'abord ses plans de chargement, et les trajets enregistrés arrivent sur le tableau de planification comme tous les autres. Les capacités proviennent de données que vous tenez déjà : les compartiments des véhicules et des remorques, les quais de chargement des lieux, et le stock de matériel dans les informations de site d'un lieu.

Le même moteur est aussi disponible seul via POST /vrp/solve, sans rien enregistrer. La journée d'un transporteur de conteneurs peut être aussi réduite que celle-ci et utiliser quand même les quais, le stock et sa propre définition du « meilleur » :

{
        "locations": [
          { "id": "terminal", "lat": 51.4416, "lon": 5.4697, "docks": { "maxConcurrent": 2 } },
          { "id": "customer", "lat": 51.6978, "lon": 5.3037 }
        ],
        "vehicles": [
          {
            "id": "truck-1",
            "startLocationId": "terminal",
            "capacity": { "weightKg": 30000, "teu": 2 }
          }
        ],
        "consignments": [
          {
            "id": "export-1",
            "pickup": { "locationId": "customer" },
            "delivery": { "locationId": "terminal", "serviceSeconds": 1800 },
            "load": { "weightKg": 18000, "teu": 2 },
            "equipmentFlow": { "needs": { "equipmentType": "45G1" } }
          }
        ],
        "equipmentStock": [
          { "locationId": "terminal", "equipmentType": "45G1", "quantity": 3 }
        ],
        "options": {
          "objective": "custom",
          "objectiveWeights": { "distance": 1, "waitingTime": 30 },
          "objectivePriorities": [["unplanned"], ["tours"]]
        }
      }

La réponse indique d'où vient le conteneur vide, combien de temps le camion a attendu un quai, et comment chaque composante de l'objectif s'additionne.

Ce qu'il ne fait pas encore

Nous préférons que vous connaissiez les limites par nous :

• Un envoi n'est pas réparti sur plusieurs véhicules.
• La longueur des compartiments est fixe : il n'existe pas encore de cloison mobile.
• Tous les quais d'un site comptent ensemble, sans distinction entre quais de chargement et de déchargement.
• Les types de matériel doivent correspondre exactement, et la capacité au sol d'un parc n'est pas modélisée.
• Sur un trajet enregistré, la récupération d'un conteneur apparaît dans les horaires et la distance, pas comme un arrêt à part entière.
• Sans vos propres temps de parcours, les distances sont des estimations à vol d'oiseau, et la réponse vous le signale.

Pour aller plus loin

Côté produit, consultez l'optimisation des trajets et le plan de chargement. Les développeurs peuvent commencer par la page sur le routage de véhicules (en anglais) et le guide du planificateur dans notre documentation.