Exemplo: demandas e limites de carga

Este exemplo mostra como usar loadDemands e loadLimits para gerenciar restrições de capacidade de veículos em uma solicitação da API Route Optimization.

Para uma visão geral conceitual completa, consulte o documento Principais conceitos de demandas e limites de carga.

Exemplo de solicitação

O exemplo a seguir demonstra um cenário em que um único veículo com um limite de carga precisa entregar três remessas de pesos diferentes.

Este exemplo de solicitação contém os seguintes parâmetros relacionados ao carregamento:

  • shipments[0] com uma demanda de carga amount de 50 weightKg.
  • shipments[1] com uma demanda de carga amount de 10 weightKg.
  • shipments[2] com uma demanda de carga amount de 80 weightKg.
  • vehicles[0] com um limite de carga maxLoad de 100 weightKg.

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"
          }
        }
      }
    ]
  }
}

Exemplo de resposta

A resposta mostra o trajeto otimizado para o veículo. Como a carga total de todas as remessas excede a capacidade do veículo, o otimizador cria uma sequência de coletas e entregas para garantir que as loadLimits não sejam violadas.

Ver 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
    }
  }
}

Como o loadDemands combinado das três remessas (50 + 10 + 80 = 140) excede o loadLimits do veículo (100), ele não pode coletar todas as remessas de uma vez. O otimizador considera apenas rotas em que shipment[0] e shipment[2] não estão no veículo ao mesmo tempo, já que essas remessas são as que excedem o limite de carga do veículo com os pesos combinados.

A rota tem as seguintes visits para não exceder o limite de carga do veículo:

  1. shipment[0] foi retirado
  2. shipment[1] foi retirado
  3. shipment[0] foi entregue
  4. shipment[1] foi entregue
  5. shipment[2] foi retirado
  6. shipment[2] foi entregue

A carga do veículo muda ao longo do trajeto, o que pode ser observado na matriz transitions. Por exemplo, transitions[2] mostra o veículo transportando uma carga de 60 weightKg depois de coletar as duas primeiras remessas (50 + 10).

A propriedade maxLoads em metrics mostra que a carga máxima transportada em qualquer ponto do trajeto foi de 80 weightKg, confirmando que a solução permaneceu dentro do limite de 100 weightKg do veículo.

Limites de carga flexíveis

O exemplo a seguir mostra como usar um limite de carga flexível para otimizar uma rota com vários veículos. A solução divide as remessas entre os dois veículos para evitar a penalidade de custo por exceder o limite de carga flexível do veículo.

Exemplo de solicitação

Essa solicitação agora inclui três remessas somente de entrega e dois veículos com os mesmos loadLimits e softMaxLoad.

Os principais parâmetros para este exemplo são:

Confira um exemplo de solicitação com um limite de carga flexível

{
  "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"
          }
        ],
        
        "loadDemands": {
          "weightKg": {
            "amount": "50"
          }
        }
        
      },
      {
        "deliveries": [
          {
            "arrivalLocation": {
              "latitude": 37.789116,
              "longitude": -122.395080
            },
            "duration": "250s"
          }
        ],
        
        "loadDemands": {
          "weightKg": {
            "amount": "60"
          }
        }
        
      },
      {
        "deliveries": [
          {
            "arrivalLocation": {
              "latitude": 37.795242,
              "longitude": -122.399347
            },
            "duration": "250s"
          }
        ],
        
        "loadDemands": {
          "weightKg": {
            "amount": "30"
          }
        }
        
      }
    ],
    "vehicles": [
      {
        "endLocation": {
          "latitude": 37.794465,
          "longitude": -122.394839
        },
        "startLocation": {
          "latitude": 37.794465,
          "longitude": -122.394839
        },
        "costPerHour": 40.0,
        "costPerKilometer": 10.0,
        
        "loadLimits": {
          "weightKg": {
            "maxLoad": "150",
            "softMaxLoad": "100",
            "costPerUnitAboveSoftMax": 5.0
          }
        }
        
      },
      {
        "endLocation": {
          "latitude": 37.794465,
          "longitude": -122.394839
        },
        "startLocation": {
          "latitude": 37.794465,
          "longitude": -122.394839
        },
        "costPerHour": 40.0,
        "costPerKilometer": 10.0,
        
        "loadLimits": {
          "weightKg": {
            "maxLoad": "150",
            "softMaxLoad": "100",
            "costPerUnitAboveSoftMax": 5.0
          }
        }
        
      }
    ]
  }
}

Exemplo de resposta

A resposta agora contém dois trajetos, um para cada veículo. O otimizador determina que usar os dois veículos é mais econômico do que usar um veículo e incorrer na penalidade de limite flexível.

Confira uma resposta à solicitação com um limite de carga flexível

{
  "routes": [
    {
      "vehicleStartTime": "2023-01-13T16:00:00Z",
      "vehicleEndTime": "2023-01-13T16:13:31Z",
      "visits": [
        {
          "startTime": "2023-01-13T16:03:53Z",
          "detour": "0s",
          "loadDemands": {
            "weightKg": {
              "amount": "-50"
            }
          }
        }
      ],
      "transitions": [
        {
          "travelDuration": "233s",
          "travelDistanceMeters": 794,
          "waitDuration": "0s",
          "totalDuration": "233s",
          "startTime": "2023-01-13T16:00:00Z",
          "vehicleLoads": {
            "weightKg": {
              "amount": "50"
            }
          }
        },
        {
          "travelDuration": "328s",
          "travelDistanceMeters": 1188,
          "waitDuration": "0s",
          "totalDuration": "328s",
          "startTime": "2023-01-13T16:08:03Z",
          "vehicleLoads": {
            "weightKg": {}
          }
        }
      ],
      "metrics": {
        "performedShipmentCount": 1,
        "travelDuration": "561s",
        "visitDuration": "250s",
        "totalDuration": "811s",
        "travelDistanceMeters": 1982,
        "maxLoads": {
          "weightKg": {
            "amount": "50"
          }
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      },
      "routeCosts": {
        "model.vehicles.cost_per_kilometer": 19.82,
        "model.vehicles.cost_per_hour": 9.01
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      "routeTotalCost": 28.83
    },
    {
      "vehicleIndex": 1,
      "vehicleStartTime": "2023-01-13T16:00:00Z",
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            }
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        },
        {
          "shipmentIndex": 2,
          "startTime": "2023-01-13T16:13:52Z",
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          "loadDemands": {
            "weightKg": {
              "amount": "-30"
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        }
      ],
      "transitions": [
        {
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        },
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          }
        }
      ],
      "metrics": {
        "performedShipmentCount": 2,
        "travelDuration": "803s",
        "visitDuration": "500s",
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            "amount": "90"
          }
        }
      },
      "routeCosts": {
        "model.vehicles.cost_per_kilometer": 26.59,
        "model.vehicles.cost_per_hour": 14.48
      },
      "routeTotalCost": 41.07
    }
  ],
  "metrics": {
    "aggregatedRouteMetrics": {
      "performedShipmentCount": 3,
      "travelDuration": "1364s",
      "visitDuration": "750s",
      "totalDuration": "2114s",
      "travelDistanceMeters": 4641,
      "maxLoads": {
        "weightKg": {
          "amount": "90"
        }
      }
    },
    "usedVehicleCount": 2,
    "earliestVehicleStartTime": "2023-01-13T16:00:00Z",
    "latestVehicleEndTime": "2023-01-13T16:21:43Z",
    "totalCost": 69.90,
    "costs": {
      "model.vehicles.cost_per_kilometer": 46.41,
      "model.vehicles.cost_per_hour": 23.49
    }
  }
}

Os campos a seguir mostram como o otimizador dividiu as entregas entre os dois veículos para manter as cargas abaixo do limite flexível de 100 weightKg.

  • A primeira rota (vehicleIndex: 0) processa a remessa de 50 weightKg. O maxLoads é "50", que está abaixo do limite flexível.
  • A segunda rota (vehicleIndex: 1) processa as remessas de 60 e 30 weightKg. O maxLoads é "90", que também está abaixo do limite flexível.
  • Como nenhum veículo viola o limite flexível, o routeCosts para as duas rotas não mostra penalidade de costPerUnitAboveSoftMax.