En esta guía, se describen loadDemands y loadLimits, y cómo se relacionan entre sí.
Como se menciona en Restricciones de los períodos de recogida y entrega, el mensaje OptimizeToursRequest (REST, gRPC) contiene una serie de propiedades que especifican restricciones sobre el problema que se optimiza. Varias propiedades OptimizeToursRequest representan restricciones de carga.
Los vehículos y los envíos tienen propiedades físicas que se deben tener en cuenta cuando se planifica una ruta.
- Vehículos: La propiedad
loadLimitsespecifica la carga máxima que puede manejar el vehículo. Consulta la documentación del mensajeVehicle(REST, gRPC). - Envíos: La propiedad
loadDemandsespecifica la cantidad de carga que consume un envío determinado. Consulta la documentación del mensajeShipment(REST, gRPC).
En conjunto, estas dos restricciones permiten que el optimizador asigne correctamente los envíos a los vehículos de una manera que se adapte mejor a la capacidad de tu flota y a las demandas de envío.
En el resto de este documento, se analizan loadLimits y loadDemands en detalle.
Demandas y límites de carga: tipos
Expresas cada demanda de carga y restricción de límite en términos de un tipo.
Puedes proporcionar tu propio conjunto de tipos de carga, como en los siguientes ejemplos:
- peso
- Volumen
- mediciones lineales
- nombres de los artículos o equipos que se transportan
En esta guía, se usa weightKg como tipo de ejemplo.
Tanto Shipment.loadDemands como Vehicle.loadLimits usan el tipo map de Protocol Buffers, con claves string que representan los tipos de carga.
Los valores de Shipment.loadDemands usan el mensaje Load (REST, gRPC).
El mensaje Load tiene una sola propiedad amount que representa la cantidad de capacidad necesaria para completar el envío en el tipo especificado.
Los valores de Vehicle.loadLimits usan el mensaje LoadLimit (REST, gRPC). El mensaje LoadLimit tiene varias propiedades, y maxLoad representa la capacidad de carga máxima del vehículo en el tipo especificado.
El loadDemands de un envío consume el loadLimits del vehículo asignado solo si ambos tienen claves de tipo de carga coincidentes. Por ejemplo, un envío con loadDemands de lo siguiente:
"loadDemands": {
"weightKg": {
"amount": 50
}
}
requiere 50 unidades de carga del tipo weightKg para que se complete el envío. Un vehículo con loadLimits de lo siguiente:
"loadLimits": {
"weightKg": {
"maxLoad": 100
}
}
Es posible que se pueda completar el envío, ya que el maxLoad del vehículo en el tipo weightKg es mayor o igual que el loadDemands del envío en el tipo weightKg. Sin embargo, un vehículo con loadLimits de lo siguiente:
"loadLimits": {
"equipmentRackStorage": {
"maxLoad": 10
}
}
tiene implícitamente una capacidad weightKg ilimitada debido a la ausencia de un límite de carga weightKg, por lo que el vehículo no se ve limitado por la demanda de peso del envío.
Transferencia de carga entre envíos y vehículos
A medida que los vehículos retiran y entregan los envíos, el loadDemand del envío se transfiere entre el envío y el vehículo. Puedes ver las cargas del vehículo en la entrada routes.transitions del mensaje OptimizeToursResponse (REST, gRPC) para un vehículo determinado. La secuencia es la siguiente:
- La capacidad de carga requerida se define para el envío como un
loadDemand. - El vehículo asignado recoge el envío y su
vehicleLoadsaumenta en la cantidad delloadDemanddel envío. Esta transferencia se representa con unvisits.loadDemandspositivo en el mensaje de respuesta. - El vehículo entrega el envío y el
vehicleLoadsdel vehículo disminuye en la cantidad delloadDemanddel envío entregado. Esta transferencia se representa con unvisits.loadDemandsnegativo en el mensaje de respuesta.
El vehicleLoads de un vehículo no puede exceder su loadLimits especificado en ningún punto de su ruta.
Ejemplo completo con demandas y límites de carga
Consulta una solicitud de ejemplo con demandas de carga y límites
{
"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
}
}
}
]
}
}
La solicitud de ejemplo contiene varios parámetros relacionados con la carga:
shipments[0]tiene una demanda de carga de 50weightKg.shipments[1]tiene una demanda de carga de 10weightKg.shipments[2]tiene una demanda de carga de 80weightKg.vehicles[0]tiene un límite de carga de 100weightKg.
Consulta una respuesta a la solicitud con demandas de carga y límites
{
"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
}
}
}
Las restricciones de carga agregadas afectan el orden de visits:
- Se recupera
shipment[0] - Se detecta
shipment[1] - Se entrega
shipment[0] - Se entrega
shipment[1] - Se recupera
shipment[2] - Se entrega
shipment[2]
Este pedido refleja que el vehículo no puede completar tres envíos al mismo tiempo porque su loadDemands total supera el loadLimits del vehículo.
Cada entrada de visits incluye el cambio en la carga del vehículo como resultado de la finalización de Visit. Los valores de carga positivos representan la carga de envíos, mientras que los valores negativos representan la descarga de envíos.
Cada entrada de transitions incluye la carga total del vehículo durante el Transition. transitions[2], por ejemplo, tiene una carga de weightKg de 60, que representa las cargas combinadas de shipment[0] y shipment[1].
Los objetos de métricas routes[0].metrics y metrics.aggregatedRouteMetrics incluyen una propiedad maxLoads. El valor del tipo weightKg es 80, que representa la parte de la ruta del vehículo que transportó shipments[2] a su ubicación de entrega.
Restricciones de límite de carga flexible
Al igual que con los períodos descritos en Restricciones de los períodos de carga y descarga, las restricciones de límite de carga tienen variantes duras y suaves. La propiedad maxLoad del mensaje LoadLimit expresa una restricción estricta: el vehículo nunca debe transportar una carga que supere el valor de maxLoad en el tipo especificado. Las propiedades softMaxLoad y costPerUnitAboveSoftMax expresan una restricción suave, de modo que cada unidad que supere softMaxLoad incurrirá en un costo de costPerUnitAboveSoftMax.
Las restricciones de límite de carga flexible tienen varios usos, como los siguientes:
- balancear los envíos en más vehículos que la cantidad mínima necesaria cuando sea rentable hacerlo
- expresar la preferencia del conductor por la cantidad de artículos que puede recoger y entregar cómodamente en una ruta determinada
- cargar vehículos por debajo de su capacidad física máxima para limitar el desgaste y reducir los costos de mantenimiento
Las restricciones de límite de carga flexibles y estrictas se pueden usar en conjunto. Por ejemplo, un límite de carga firme podría expresar el peso máximo de carga que un vehículo puede transportar de forma segura o la cantidad máxima de artículos que caben en un vehículo a la vez, mientras que un límite de carga flexible podría ser el peso máximo o la cantidad de artículos que pondrían a prueba la capacidad del conductor para que todo quepa en el vehículo.