routenoptimalisatie

Routenoptimalisatie is een vakgebied binnen operations research dat zich bezighoudt met het bepalen van efficiënte routes voor voertuigen of andere agenten. Doel is kostenreductie, kortere levertijden en betere benutting van middelen, onder beperkingen zoals capaciteit, tijdvensters en verkeersomstandigheden.

Een kernprobleem is het Vehicle Routing Problem (VRP), waarbij een depot meerdere klanten moet bedienen met een of meer voertuigen. Variaties omvatten capaciteitsbeperkingen, tijdvensters, pickup-delivery, en locatie-routingproblemen. Het gerelateerde Traveling Salesman Problem (TSP) vormt vaak een bouwsteen.

Methoden voor routing combineren exacte optimalisatie met heuristieken en metaheuristieken. Exacte benaderingen omvatten MILP-formuleringen en branch-and-cut, die soms alleen op kleine schaal afdoende zijn. Heuristieken zoals graaf-koppelingen, nearest neighbor, Clarke-Wright en genetische algoritmen leveren snelle, vaak near-optimal oplossingen. Metaheuristieken zoals simulated annealing en tabu search worden ook veel toegepast, zeker bij grotere datastromen. In commerciële toepassingen worden soms column generation en decompositie gebruikt.

Vereiste data omvatten geografische locaties, afstands- of reistijden tussen punten, voertuigcapaciteiten, rijtijden en eventuele tijdsramingen. Uit de berekeningen komen routes en werktijden, met een totale kost of afstand als optimale maatstaf.

Toepassingen liggen in logistiek en pakketdiensten, horeca en voedselbezorging, ride-hailing, openbaar vervoer en afvalinzameling. Voordelen zijn minder gereden kilometers, snellere leveringen, lagere brandstof- en emissiekosten en betere serviceniveaus.

Uitdagingen zijn data-kwaliteit, onzekerheid en veranderende omstandigheden tijdens uitvoering. Real-time routing, integratie met fleet-managementsystemen en schaalbaarheid blijven aandachtspunten voor praktijktoepassingen.