Kargo taşımacılığı sektöründe son adım dağıtım planlama ve rota optimizasyonu

Abstract

E-ticaret sektörü, kullanıcılara ve müşterilere web sitelerinden alışveriş yapma imkanı sunmakta ve gelişen teknolojiye paralel olarak akıllı cep telefonlarından ulaşılabilen mobil uygulamalar ile mekandan bağımsız olarak internet bağlantısı olan her yerden alışveriş konforu sağlamaktadır. Oluşan bu büyük sipariş hacminin yönetilmesi ve alıcıya teslim edilmesi için, e-ticaret firmalarının taşımacılık sektörü ile ilişkisi önem kazanmıştır. E-ticarette yaşanan hızlı değişim nedeniyle, tamamen operasyonel olarak yönetilen kargo ve taşımacılık firmalarında da taşıma süreçlerinde dijitalleşmeler yaşanmaya başlamıştır. Dijital dönüşümle beraber bu süreçte; en kısa mesafe ve en kısa sürede teslimat ana hedef olarak belirlenmiş ve geliştirilen uygulamalar ile taşımacılık maliyetleri en aza indirilmeye çalışılmıştır. Müşteri deneyimi odaklı oluşturulmuş olan bu hedefler için en belirleyici taşıma aşaması, ürünün alıcıya ulaştırılması olan son adım dağıtım hizmetidir. Son adım dağıtım aşaması ürünün nihai dağıtım veya varış merkezinden alıcı müşterinin adresine olan teslimatı ifade eder. Bu aşama, teslim adreslerinin coğrafi olarak dağılımı ve fazlalığı nedeniyle diğer aşamalara göre daha fazla araç ve eleman ihityacı barındırdığından maliyetin en yüksek olduğu aşamadır. Varış merkezinden alıcının teslimat konumuna kadar kat edilen mesafenin; maliyet açısından en kısa mesafe olması ve hız olarak en kısa sürede yapılması, aynı zamanda bir sonraki teslimat noktalasına veya kümesine uygun olarak optimize edilmesi gerekir. Bu tez çalışmasında, son adım dağıtım aşamasını hedeflere ve konum bazlı farklı operasyon gerekliliklerine göre optimize etmenin yöntemleri açıklanmış; teslimat noktaları kümesinin konumsal olarak belirlenmesi ve buna bağlı rota optimizasyonuna yönelik sistem önerisi yapılmıştır. Varış merkezinden alıcıların teslimat konumlarına dağıtım yapan kuryelerin günlük işlem hacmini belirlemek için coğrafi bilgi sistemleri destekli, dijital harita sağlayıcıları tarafından sunulan harita verisi üzerinde dağıtım alanları oluşturulmuştur. Dağıtım alanları; Web CBS uygulaması üzerinde varış merkezi çalışma alanı katmanına bağlı, kapalı alan şeklinde tanımlanmıştır. Her bir kurye için dağıtım alanı belirlemek günlük rota optimizasyonun hacmini öngörmek ve hacme göre yöntem seçmek açısından önemlidir. Rota optimizasyonu için, Web CBS üzerinde dağıtım alanı belli olan kurye çalışma alanı katmanına düşen teslimat adresleri belirlenmiştir. Adres metni olarak yazılı şekilde gelen bu adresler, adresin pars edilerek koordinata dönüştürülmesi işlemi olan geocoding uygulanarak koordinat verisine çevrilmiştir. Böylelikle kapalı alan (polygon) katmanın içinde kalan teslimat adreslerinin koordinatları (nokta) verileri belirlenmiştir. Rotalama için djital harita sağlayıcı tarafından sunulan; yol, cadde, sokak, kapı numarası, trafik verisi, trafik yönü gibi veriler altlık olarak kullanılmıştır. Teslimat noktalarını içeren koordinat veri kümesi için altlık harita verileri kullanılarak rotalama yapılmıştır. Rota optimizasyonu için araç rotalama problemleri çözümlerinden olan, metasezgisel algoritma kullanılmıştır. Kargoda son adım dağıtımı problemi sadece sistemsel bir problem yerine, insana bağlılığı yüksek bir problem olduğundan metasezgisel algoritmalar gerçek dünyaya en yakın sonucu vermektedir. Çalışmada; bir varış merkezi pilot bölge olarak seçilmiştir. Pilot bölgede günlük dağıtım sayılarına bakılarak bir pilot kurye çalışma alanı belirlenmiştir. Saha çalışmalarında, kurye ile dağıtım yapılarak kuryenin dağıtım zamanlaması ve rota tercihleri ile beraber bölgenin fiziki koşulları gözlenmiştir. Bu serbest dağıtım gözleminin ardından, aynı alan için rotalama çalışması yapılmış ve iki veri karşılaştırılmıştır. Rotalamanın kuryeye gösterimi için, kuryenin kullandığı mobil uygulama üzerinde harita tabanlı ekranlar geliştirilmiştir. Kurye bu ekranlardan, dağıtım rotasını ve önceki-sonraki noktayı takip edebilmektedir. Böylelikle bölgeye hakim olmayan kuryelerin de dağıtım yapabildiği görülmüştür. Sonuçlara bakıldığında, dağıtım planlama ile araç kapasite planlamasının yapılabildiği, rotalama çalışması ile mesafe ve teslimat süresinin azaltılabildiği, ayrıca bölgeye hakim olmayan veya işe yeni başlamış kuryelerin oryantasyon süresinin oldukça kısalabildiği görülmüştür. Alıcı müşteri tarafından bakıldığında ise, rotalama yapılmış olan teslimat noktalarının teslim saati yaklaşık olarak tahminlenebildiğinden; alıcıya tahmini teslimat saati aralığı gösterilebilmekte ve kargo canlı olarak takip edilebilmektdir. Değişen ve gelişen müşteri ihtiyaçları için önemli bir ihtiyaca karşılık verilebilmektedir. Bu çalışma ile, kargo sektörünün en maliyetli adımı olan son dağıtım aşamasında dijital harita verileri ile CBS destekli bir rota optimizasyonu yöntemi önerilmiş olup, önerilen sistemin ve yöntemin kullanımı sonrasında elde edilen faydalar açıklanmıştır. Önerilen model sadece dağıtım bazlı çalıştığından, ilerleyen çalışmalarda iade kargoların toplanmasını kapsayarak topla-dağıt modeline genişletebilir. Ayrıca teslimat adreslerinde geocoding hataları en aza indirilmeye çalışılarak rotalamanın daha verimli çalışması sağlanabilir.