4. Advanced Fleet Management Systems (AFMS)
This type of Freight ITS applications corresponds to ‘‘Advanced systems aimed at simplifying and automating freight and
fleet management operations at the carrier or business-to-business level”, or AFMS for short.
Once the fleet is equipped and linked to the dispatchers’ computers and company’s data processing and storage infrastructure,
a huge quantity of data becomes available for immediate decisions, as well as for background analysis and planning
activities. Advanced Fleet Planning and Operation Systems aim to process this information and to integrate it to the
current transportation plan to achieve a more timely operation, efficient allocation and utilization of the fleet, and satisfaction
of customer requests. Differently put, similarly to other ITS areas, there is the need to infuse these systems with intelligence.
This need is more and more widely acknowledged, and it is directly reflected in the national ITS architecture
proposals.
Developments, challenges, and opportunities occur at the level of a carrier or of groups of carriers, shippers, and agencies
joined through business-to-business networks in both urban centers and over large areas. A number of applications already
exist. Some are implemented. Most still appear as proposals and prototypes out of research centers and laboratories.
More may still be accomplished, however. In the following, we attempt to single out a number of important probable and feasible
developments that will use the ITS infrastructure and architecture to do more and perform better.
Operations research offers the methodology to represent problems and to identify solution strategies through various
optimization and simulation techniques. Such approaches have demonstrated their central role in designing efficient and
powerful decision-support systems for the planning and operations of transportation systems, and are uniquely positioned
to assist the transformation of the huge quantity of data provided by ITS into timely and meaningful information for intelligent
decisions and operations. Operations research principles, models, and methods are increasingly found at the core of
Advanced Fleet Management Systems. Bodin et al. (2003), Crainic (2003), Crainic and Kim (2007), Crainic and Laporte
(1997), Powell (2003), Powell and Topaloglu (2003, 2005), Powell et al. (1995, 2007), Christiansen et al. (2007), Toth and Vigo
(2002), etc. present general survey of operations research methodologies for freight-transportation planning and operations.
Séguin et al. (1997) present a general framework for operations research methodologies in real-time decision-making.
Most current developments and a significant part of contemplated future applications address operational issues, load
matching and resource allocation, dispatching, and routing, in particular. The principal goal of these systems is to offer
the possibility to control and coordinate operations in real-time.
Indeed, in a typical large or medium-sized city, many private firms and public organizations operate fleets of vehicles of
different types to cater to various needs of the population: emergency vehicles (fire trucks, ambulances, etc.), police cars,
commercial delivery vehicles, taxis, courier fleets, etc. Some of these fleets have to perform tasks that may be known well
in advance or that are sometimes repetitive (e.g., vehicles making regular deliveries to food and retail stores). Many of them,
however, operate essentially in a demand-responsive mode: the demands for services are not known beforehand and the
fleet has to be deployed and managed (re-routed) in real-time to handle them as effectively as possible. The same description
applies to ‘‘local” pick up and delivery operations performed within a relatively short time period (e.g., a day) in the surrounding
area of major intermodal terminals such as ports and major rail yards (Barnhart and Kim, 1995).
Carriers that ensure interurban, long-haul transportation services also evolve in highly dynamic environments and face
similar challenges. Full-load motor-carriers and container transportation companies offer typical examples of such requirements.
On the one hand, most demands for empty vehicles arrive dynamically, are very difficult to forecast accurately, and
require instantaneous decisions (the customer is on the phone or Internet line) regarding the most appropriate combination
of vehicle, tractor, crew, etc., to service the demand. On the other hand, a decision has to be made concerning the next assignment
of a vehicle as soon as it has completed its current task and is empty. Each such ‘‘local” decision has a non-negligible
impact on the future deployment of the fleet and thus on the long-term efficiency and profitability of operations. The complexity
of the impact evaluation is further complicated by the length of the planning horizon, significantly longer in interurban
operations than for urban transportation.
The deployment of ITS technologies, in particular accurate positioning devices and in-vehicle computing and communication
equipments, opens up the possibility of enhanced customer service and increased productivity by re-routing vehicles
in real-time to serve new requests. The information is there. One only needs the appropriate methodology to transform these
data into accurate and timely decisions. It is thus normal that a significant line of research addresses the issues of real-time
dispatching, routing, and re-routing of vehicles in response to changes in demand (Ichoua et al., 2007), travel time (Fleischmann
et al., 2004; Potvin et al., 2006; Topaloglu, 2006) or other conditions of travel. This information can be conveyed via
Advanced Traveller Information Systems, as well as wireless or on-board communication devices.
Traditionally, the organisations facing real-time demands have relied on human dispatchers to manage their fleets. As
with any other system relying heavily on human intervention, the performance of these fleets was strongly dependent upon
the quality and the experience of their dispatchers. Among other factors, cognitive limitations make it extremely difficult for
human dispatchers to effectively monitor and control fleets made up of a large number of vehicles, a situation frequently
encountered in many applications. From a modelling standpoint, fleet management problems correspond to combinatorial
optimisation problems (e.g., vehicle routing, covering, or design problems) that are notoriously difficult to solve, even in a
static context. This, coupled with real-time requirements, explains to a large extent the reliance up to now on human dispatchers.
Fortunately, recent developments in the area of algorithms, in particular the emergence of powerful meta-heuristics,
and advances in computing technology, in particular distributed and parallel computing, now make it possible to
contemplate tackling in real-time large combinatorial problems in a reasonably effective way. In fact, currently, the main
obstacle in most AFMS applications is the need to handle dynamic (stochastic) data.
Interestingly enough, it seems that in some applications simple schemes can be devised to address this issue. The simplest
that one can come up with is certainly to base current decisions on the current information. Actual experiments with this
scheme in the context of courier applications showed that it could be surprisingly effective (Gendreau et al., 1999, 2006).
In most cases, however, such a myopic strategy cannot account for the future consequences of current decisions and policies
that try to anticipate future events generally dominate it (Bent and Van Hentenryck, 2004; Branke et al., 2005; Ichoua et al.,
2006; Mitrovic´-Minic´ et al., 2004; Mitrovic´-Minic´ and Laporte, 2004; Powell, 1988; Powell et al., 2000; Spivey and Powell,
2004; Yang et al., 1999, 2004).
The class of dynamic vehicle routing formulations offers a methodological framework to many real-time routing problems
encountered in the Freight ITS domain. As already mentioned, these are difficult problems to solve (Powell et al.,
1995). Yet, meta-heuristics, and particularly tabu search (Glover and Laguna, 1997), have demonstrated their ability to address
adequately these challenges (Gendreau and Potvin, 1998; Gendreau et al., 2002). Most applications address local-area
problems, which are the cases where the geographical region is limited and vehicles (and drivers) return at their home bases at the end of the day. Distribution (pick up and delivery) problems in urban zones belong to this large class of applications,
which includes the local operations of interurban Less-Than-Truckload (LTL) motor carriers. It is also in this context that
most of the studies aimed at real-time dispatching and routing of vehicles have been undertaken. Gendreau et al. (1996,
1999, 2006) proposed adaptive-memory tabu search procedures and parallel implementations that ensure an efficient optimisation
of the routes. Experiments performed using discrete-event simulators showed the superiority of sophisticated optimisation
approaches to handle real-time demands as compared to simpler, classical heuristics (Gendreau et al., 1999).
4. การจัดการขั้นสูงอย่างรวดเร็วระบบ (AFMS)
ประเภทของการขนส่งสินค้าการใช้งาน ITS นี้สอดคล้องกับ ''
ระบบขั้นสูงมุ่งเป้าไปที่การลดความซับซ้อนและการทำงานอัตโนมัติการขนส่งสินค้าและการดำเนินงานการจัดการยานพาหนะที่ผู้ให้บริการหรือธุรกิจกับธุรกิจระดับ"หรือ AFMS สั้น.
เมื่อ กองทัพเรือมีการติดตั้งและเชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์ dispatchers และการประมวลผลข้อมูลของ บริษัท และโครงสร้างพื้นฐานการจัดเก็บข้อมูลปริมาณมากของข้อมูลจะมีการตัดสินใจในทันทีเช่นเดียวกับพื้นหลังสำหรับการวิเคราะห์และการวางแผนกิจกรรม การวางแผนขั้นสูงอย่างรวดเร็วและการใช้งานระบบมีจุดมุ่งหมายในการประมวลผลข้อมูลนี้และเพื่อบูรณาการไปยังแผนการขนส่งในปัจจุบันเพื่อให้บรรลุการดำเนินการในเวลาที่เหมาะสมมากขึ้นจัดสรรที่มีประสิทธิภาพและการใช้ประโยชน์ของเรือเดินสมุทรและความพึงพอใจของการร้องขอของลูกค้า แตกต่างกันใส่คล้าย ๆ กับคนอื่น ๆ ในพื้นที่ของตนมีความจำเป็นที่จะใส่ระบบเหล่านี้มีปัญญา. นี้ไม่จำเป็นมากขึ้นและได้รับการยอมรับกันอย่างแพร่หลายและเป็นที่สะท้อนโดยตรงในชาติสถาปัตยกรรมข้อเสนอ. การพัฒนาความท้าทายและโอกาสที่เกิดขึ้นใน ระดับของการให้บริการหรือกลุ่มของผู้ให้บริการส่งสินค้าทางเรือและหน่วยงานที่เข้าร่วมผ่านเครือข่ายทางธุรกิจกับธุรกิจในเมืองและมากกว่าพื้นที่ขนาดใหญ่ จำนวนของการใช้งานแล้วมีอยู่ บางส่วนจะดำเนินการ ส่วนใหญ่ยังคงปรากฏเป็นข้อเสนอและต้นแบบจากศูนย์การวิจัยและห้องปฏิบัติการ. อื่น ๆ อาจจะยังคงทำได้อย่างไร ในต่อไปนี้เราพยายามที่จะเดี่ยวออกมาเป็นจำนวนที่น่าจะเป็นและเป็นไปได้ที่สำคัญการพัฒนาที่จะใช้โครงสร้างพื้นฐานและสถาปัตยกรรมที่จะทำมากขึ้นและทำงานได้ดีขึ้น. การวิจัยการดำเนินงานมีวิธีการที่จะเป็นตัวแทนของปัญหาและระบุกลยุทธ์การแก้ปัญหาผ่านช่องทางต่างๆในการเพิ่มประสิทธิภาพและการจำลองเทคนิค วิธีการดังกล่าวได้แสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของพวกเขาในการออกแบบที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพระบบสนับสนุนการตัดสินใจสำหรับการวางแผนและการดำเนินงานของระบบการขนส่งและอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ซ้ำกันที่จะช่วยให้การเปลี่ยนแปลงของปริมาณขนาดใหญ่ของข้อมูลที่มาจากITS เป็นข้อมูลที่ทันเวลาและมีความหมายสำหรับอัจฉริยะตัดสินใจและการดำเนินงาน หลักการการดำเนินงานวิจัยรูปแบบและวิธีการที่พบมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่เป็นแกนหลักของขั้นสูงอย่างรวดเร็วระบบการจัดการ บดินทร์ et al, (2003), Crainic (2003), Crainic และคิม (2007), Crainic และพอร์ต(1997), เวลล์ (2003), พาวเวลและ Topaloglu (2003, 2005), พาวเวลและอัล (1995, 2007), คริสเตียน, et al (2007), และ Toth โก้(2002) ฯลฯ การสำรวจทั่วไปในปัจจุบันของการดำเนินงานวิธีการวิจัยสำหรับการวางแผนการขนส่งสินค้าขนส่งและการดำเนินงาน. ซีกีนและอัล (1997) นำเสนอกรอบทั่วไปสำหรับการดำเนินงานวิธีการวิจัยในเวลาจริงการตัดสินใจ. ส่วนใหญ่การพัฒนาในปัจจุบันและเป็นส่วนสำคัญของการพิจารณาไตร่ตรองใช้งานในอนาคตแก้ไขปัญหาการดำเนินงานในการโหลดการจับคู่และการจัดสรรทรัพยากรการฝึกอบรมและเส้นทางโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป้าหมายหลักของระบบเหล่านี้จะนำเสนอความเป็นไปได้ในการควบคุมและประสานงานการดำเนินงานในเวลาจริง. แท้จริงในที่มีขนาดใหญ่หรือเมืองขนาดกลางทั่วไป บริษัท เอกชนจำนวนมากและองค์กรภาครัฐดำเนินการขนส่งของยานพาหนะของชนิดที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองต่างๆความต้องการของประชากร: ยานพาหนะฉุกเฉิน (รถดับเพลิง, รถพยาบาล ฯลฯ ) รถตำรวจส่งมอบรถเชิงพาณิชย์แท็กซี่กลุ่มยานยนต์ที่จัดส่งฯลฯ บางส่วนของกลุ่มยานยนต์เหล่านี้มีการปฏิบัติงานที่อาจจะรู้จักกันดีในล่วงหน้าหรือที่บางครั้งซ้ำ (เช่นยานพาหนะทำให้การส่งมอบปกติไปยังร้านค้าอาหารและค้าปลีก) มากของพวกเขาแต่การทำงานเป็นหลักในโหมดความต้องการตอบสนอง: ความต้องการสำหรับการให้บริการจะไม่รู้จักกันก่อนและกองทัพเรือจะต้องมีการใช้งานและการบริหารจัดการ(อีกครั้งส่ง) ในเวลาจริงที่จะจัดการกับพวกเขาอย่างมีประสิทธิภาพที่สุด คำอธิบายเดียวกันนำไปใช้กับ '' ท้องถิ่น "รับการจัดส่งและการดำเนินงานดำเนินการภายในระยะเวลาที่ค่อนข้างสั้น (เช่นวัน) ในรอบพื้นที่ของอาคารขนส่งที่สำคัญเช่นพอร์ตและหลารถไฟหลัก(Barnhart และคิม, 1995) ผู้ให้บริการเพื่อสร้างความมั่นใจระหว่างเมือง, ระยะไกลบริการการขนส่งยังมีวิวัฒนาการในสภาพแวดล้อมแบบไดนามิกสูงและต้องเผชิญกับความท้าทายที่คล้ายกัน โหลดเต็มมอเตอร์ผู้ให้บริการและภาชนะขนส่งนำเสนอตัวอย่างทั่วไปของความต้องการดังกล่าว. ในมือข้างหนึ่งความต้องการมากที่สุดสำหรับยานพาหนะที่ว่างเปล่ามาถึงแบบไดนามิกเป็นเรื่องยากมากที่จะคาดการณ์ได้อย่างถูกต้องและต้องตัดสินใจทันที (ลูกค้าทางโทรศัพท์หรืออินเทอร์เน็ต สาย) เกี่ยวกับการผสมผสานที่เหมาะสมที่สุดของยานพาหนะ, รถลูกเรือและอื่น ๆ เพื่อให้บริการความต้องการ ในทางกลับกันการตัดสินใจที่จะทำเกี่ยวกับการที่ได้รับมอบหมายต่อไปของยานพาหนะเร็วที่สุดเท่าที่ได้เสร็จสิ้นการงานปัจจุบันและเป็นที่ว่างเปล่า แต่ละคนเช่น '' ท้องถิ่น "การตัดสินใจมีไม่น้อยส่งผลกระทบต่อการใช้งานในอนาคตของกองทัพเรือและทำให้มีประสิทธิภาพในระยะยาวและการทำกำไรของการดำเนินงาน ความซับซ้อนของการประเมินผลกระทบที่มีความซับซ้อนมากขึ้นโดยความยาวของขอบฟ้าการวางแผนอย่างมีนัยสำคัญอีกต่อไปในระหว่างเมืองการดำเนินงานกว่าสำหรับการขนส่งในเมือง. การปรับใช้เทคโนโลยี ITS ในอุปกรณ์ตำแหน่งที่ถูกต้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งและคอมพิวเตอร์ในยานพาหนะและการสื่อสารอุปกรณ์เปิดขึ้นความเป็นไปได้ของการบริการลูกค้าที่เพิ่มขึ้นและการเพิ่มผลผลิตด้วยยานพาหนะใหม่เส้นทางในเวลาจริงที่จะให้บริการการร้องขอใหม่ ข้อมูลที่มี เพียงคนเดียวที่ต้องการวิธีการที่เหมาะสมในการแปลงเหล่านี้ข้อมูลในการตัดสินใจที่ถูกต้องและทันเวลา ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่เป็นเส้นที่สำคัญของการวิจัยที่อยู่ในประเด็นของเวลาจริงการฝึกอบรม, การกำหนดเส้นทางและเส้นทางใหม่ของยานพาหนะในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในความต้องการ (Ichoua et al., 2007) ระยะเวลาการเดินทาง (Fleischmann et al., 2004; Potvin et al, 2006;. Topaloglu 2006) หรือเงื่อนไขอื่น ๆ ของการเดินทาง ข้อมูลนี้สามารถถ่ายทอดผ่านทางขั้นสูงระบบสารสนเทศเดินทางเช่นเดียวกับแบบไร้สายหรือบนกระดานอุปกรณ์การสื่อสาร. ตามเนื้อผ้าองค์กรหันหน้าไปทางความต้องการแบบ real-time ได้อาศัยในบรรดามนุษย์ในการจัดการฟลีตส์ ในฐานะที่เป็นกับระบบอื่น ๆ ที่อาศัยอย่างหนักในการแทรกแซงของมนุษย์ประสิทธิภาพการทำงานของกลุ่มยานยนต์เหล่านี้เป็นอย่างมากขึ้นอยู่กับคุณภาพและประสบการณ์ในการdispatchers ของพวกเขา ท่ามกลางปัจจัยอื่น ๆ ข้อ จำกัด ทางความคิดทำให้มันยากมากสำหรับบรรดามนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในการตรวจสอบควบคุมและกลุ่มยานยนต์ที่สร้างขึ้นของจำนวนมากของยานพาหนะสถานการณ์บ่อยพบในการใช้งานมาก จากมุมมองการสร้างแบบจำลองปัญหาการจัดการยานพาหนะสอดคล้องกับ combinatorial ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพ (เช่นการกำหนดเส้นทางรถครอบคลุมหรือปัญหาการออกแบบ) ที่เป็นเรื่องยากที่จะแก้ปัญหาฉาวโฉ่แม้ในบริบทแบบคงที่ นี้ควบคู่กับความต้องการที่แท้จริงเวลาอธิบายถึงขอบเขตขนาดใหญ่ความเชื่อมั่นถึงตอนนี้ในบรรดามนุษย์. โชคดีที่การพัฒนาล่าสุดในพื้นที่ของขั้นตอนวิธีการโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดขึ้นของการวิเคราะห์พฤติกรรมเมตาดาต้าที่มีประสิทธิภาพและความก้าวหน้าในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในโดยเฉพาะอย่างยิ่งการคำนวณแบบกระจายและแบบคู่ขนานในขณะนี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะคิดแก้ปัญหาในเวลาจริงปัญหา combinatorial ขนาดใหญ่ในวิธีที่มีประสิทธิภาพพอสมควร ในความเป็นจริงในปัจจุบันหลักอุปสรรคในการใช้งานมากที่สุด AFMS ความจำเป็นในการจัดการแบบไดนามิก (สุ่ม) ข้อมูล. ที่น่าสนใจพอมันก็ดูเหมือนว่าในการใช้งานบางรูปแบบที่เรียบง่ายสามารถวางแผนเพื่อแก้ไขปัญหานี้ ที่ง่ายที่สุดที่หนึ่งสามารถเกิดขึ้นกับการเป็นที่แน่นอนในการตัดสินใจในปัจจุบันที่มีข้อมูลที่เป็นปัจจุบัน การทดลองที่เกิดขึ้นจริงกับเรื่องนี้โครงการในบริบทของการใช้งานจัดส่งที่แสดงให้เห็นว่ามันอาจจะมีประสิทธิภาพที่น่าแปลกใจ (Gendreau et al., 1999, 2006). ในกรณีส่วนใหญ่อย่างไรเช่นกลยุทธ์สายตาสั้นไม่สามารถบัญชีสำหรับผลกระทบในอนาคตของการตัดสินใจในปัจจุบันและนโยบายที่มีความพยายามที่จะคาดการณ์เหตุการณ์ในอนาคตโดยทั่วไปมันครอง (Bent แวน Hentenryck 2004; Branke et al, 2005;.. Ichoua, et al, 2006; Mitrovic'-Minic' et al, 2004;. Mitrovic'-Minic' และพอร์ต, 2004; พาวเวล 1988; พาวเวล et al, 2000;. Spivey และพาวเวล2004.. ยาง et al, 1999, 2004) ระดับของสูตรเส้นทางรถแบบไดนามิกที่มีกรอบระเบียบวิธีการในการแก้ไขปัญหาการกำหนดเส้นทางในเวลาจริงจำนวนมากที่พบในขนส่งสินค้าประสิทธิภาพสูง ดังกล่าวแล้วเหล่านี้เป็นปัญหาที่ยากจะแก้ปัญหา (พาวเวล et al., 1995) แต่การวิเคราะห์พฤติกรรม meta-และค้นหาห้ามโดยเฉพาะอย่างยิ่ง (โกลเวอร์และลากูน่า, 1997) ได้แสดงให้เห็นความสามารถในการอยู่อย่างพอเพียงความท้าทายเหล่านี้(Gendreau และ Potvin 1998. Gendreau, et al, 2002) โปรแกรมส่วนใหญ่ที่อยู่ในท้องถิ่นพื้นที่ปัญหาซึ่งเป็นกรณีที่พื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่มี จำกัด และยานพาหนะ (และคนขับรถ) กลับมาที่ฐานบ้านของพวกเขาในตอนท้ายของวัน การจัดจำหน่าย (รับและการส่งมอบ) ปัญหาในเขตเมืองอยู่ในชั้นเรียนขนาดใหญ่ของการใช้งานซึ่งรวมถึงการดำเนินงานของท้องถิ่นระหว่างเมืองน้อยกว่ารถบรรทุกสามารถบรรทุก(LTL) ผู้ให้บริการมอเตอร์ นอกจากนี้ยังเป็นในบริบทนี้ว่าส่วนใหญ่ของการศึกษาที่มุ่งเวลาจริงการฝึกอบรมและการกำหนดเส้นทางของยานพาหนะที่ได้รับการดำเนินการ Gendreau et al, (1996, 1999, 2006) ได้เสนอการปรับตัวหน่วยความจำขั้นตอนการค้นหาห้ามและการใช้งานแบบขนานที่ให้การเพิ่มประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพของเส้นทาง การทดลองดำเนินการโดยใช้การจำลองเหตุการณ์ที่ไม่ต่อเนื่องแสดงให้เห็นว่าเหนือกว่าของการเพิ่มประสิทธิภาพที่มีความซับซ้อนวิธีการจัดการกับความต้องการเวลาจริงเมื่อเทียบกับการที่เรียบง่ายคลาสสิกการวิเคราะห์พฤติกรรม (Gendreau et al., 1999)
การแปล กรุณารอสักครู่..