Luận văn thạc sĩ kỹ thuật công nghiệp mô hình hóa bài toán lộ trình vận tải nhiều trạm với khung giờ khác nhau cho hệ thống giao hàng tại nhà

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật công nghiệp nghiên cứu mô hình hóa bài toán lộ trình vận tải đa trạm với khung giờ khác nhau cho hệ thống giao hàng tại nhà.

• Tác giả: Đặng Hoàng Linh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Công nghiệp
• Đề tài: Mô Hình Hóa Bài Toán Lộ Trình Vận Tải Nhiều Trạm Với Khung Giờ Khác Nhau Cho Hệ Thống Giao Hàng Tại Nhà
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Mô hình hóa lộ trình vận tải

Mô hình hóa lộ trình vận tải là trọng tâm của nghiên cứu, tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình vận chuyển hàng hóa trong hệ thống giao hàng tại nhà. Nghiên cứu sử dụng mô hình toán học để giải quyết bài toán lộ trình vận tải đa trạm với các khung giờ khác nhau, nhằm đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Bài toán MDVRPTW (Multi-Depot Vehicle Routing Problem with Time Windows) được áp dụng để mô phỏng và tối ưu hóa lộ trình. Giải thuật Tabu Search được sử dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng.

1.1. Bài toán lộ trình vận tải đa trạm

Bài toán lộ trình vận tải đa trạm (MDVRP) là một dạng mở rộng của bài toán VRP, trong đó hàng hóa được vận chuyển từ nhiều trạm phân phối khác nhau. Nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa lộ trình vận tải khi có nhiều trạm phân phối và các khung giờ giao hàng khác nhau. Mô hình toán học được xây dựng để giải quyết bài toán này, với mục tiêu tối thiểu hóa chi phí vận chuyển và thời gian giao hàng. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, đảm bảo hiệu quả trong việc phân bổ nguồn lực và quản lý thời gian giao hàng.

1.2. Tối ưu hóa lộ trình vận tải

Tối ưu hóa lộ trình vận tải là quá trình tìm kiếm các giải pháp hiệu quả nhất để giảm thiểu chi phí và thời gian vận chuyển. Nghiên cứu sử dụng mô hình MDVRPTW để giải quyết bài toán này, với các ràng buộc về khung giờ giao hàng. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng mô hình toán học và giải thuật tối ưu hóa có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của hệ thống giao hàng tại nhà.

II. Khung giờ khác nhau trong giao hàng

Khung giờ khác nhau là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống giao hàng tại nhà. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế các khung giờ giao hàng phù hợp với nhu cầu của khách hàng và khả năng của hệ thống vận tải. Mô hình toán học được sử dụng để phân tích và tối ưu hóa các khung giờ giao hàng, nhằm đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng.

2.1. Thiết kế khung giờ giao hàng

Thiết kế khung giờ giao hàng là quá trình xác định các khoảng thời gian phù hợp để giao hàng, dựa trên nhu cầu của khách hàng và khả năng của hệ thống vận tải. Nghiên cứu sử dụng mô hình toán học để phân tích và tối ưu hóa các khung giờ giao hàng, nhằm đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng.

2.2. Quản lý thời gian giao hàng

Quản lý thời gian giao hàng là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống giao hàng tại nhà. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích và tối ưu hóa các khung giờ giao hàng, nhằm đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Mô hình toán học được sử dụng để giải quyết bài toán này, với các ràng buộc về khung giờ giao hàng. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng.

III. Hệ thống giao hàng tại nhà

Hệ thống giao hàng tại nhà là trọng tâm của nghiên cứu, tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình vận chuyển hàng hóa đến tận tay khách hàng. Nghiên cứu sử dụng mô hình toán học để giải quyết bài toán lộ trình vận tải đa trạm với các khung giờ khác nhau, nhằm đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Bài toán MDVRPTW được áp dụng để mô phỏng và tối ưu hóa lộ trình. Giải thuật Tabu Search được sử dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng.

3.1. Quản lý giao hàng

Quản lý giao hàng là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống giao hàng tại nhà. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích và tối ưu hóa các khung giờ giao hàng, nhằm đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Mô hình toán học được sử dụng để giải quyết bài toán này, với các ràng buộc về khung giờ giao hàng. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng.

3.2. Tối ưu hóa chi phí vận tải

Tối ưu hóa chi phí vận tải là quá trình tìm kiếm các giải pháp hiệu quả nhất để giảm thiểu chi phí và thời gian vận chuyển. Nghiên cứu sử dụng mô hình MDVRPTW để giải quyết bài toán này, với các ràng buộc về khung giờ giao hàng. Giải thuật Tabu Search được áp dụng để tìm kiếm các giải pháp tối ưu, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và tăng độ hài lòng của khách hàng. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng mô hình toán học và giải thuật tối ưu hóa có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của hệ thống giao hàng tại nhà.

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề, mục tiêu, nội dung, phạm vi dé tài, cấu trúc luận văn và khung công việc thực hiện dé tai. Chương 2: Cơ sở lý thuyết bao gồm các mô hình giao hàng, quản lý giao hàng theo khung giờ giao hàng và mô hình bài toán lộ trình vận tải nhiều trạm với khung giờ giao hàng. Chương 3: Phương pháp luận bao gồm phương pháp luận giải quyết vấn đề, phương pháp luận giải bài toán lộ trình vận tải nhiều trạm với khung giờ giao hàng. Chương 4: Phân tích hiện trạng bao gồm các tiêu chuẩn thiết kế giao hàng và hiện trạng giao hàng của thương mại điện tử ở Việt Nam.

Chương 5: Phân tích và xây dựng mô hình giao hàng gồm phân tích dữ liệu đã được thu thập và thiết kế mô hình giao hàng theo khung giờ giao hàng. Đồng thời xây dựng mô hình tối ưu số lượng nhân viên giao hàng. Chương 6: Kết luận và kiến nghị. HVTH: Đặng Hoàng Linh Trang | 4 Luận văn thạc sĩ CBHD: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam CHƯƠNG 2.

CƠ SỞ LÝ THUYET VÀ NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN Trong phần này, tác giả trình bày một số nội dung có liên quan về cơ sở lý thuyết và lựa chọn các phương pháp phân tích, kỹ thuật phù hợp với vấn đề đang nghiên cứu, cũng như nội dung lược khảo của các nghiên cứu có liên quan nhằm đưa ra hướng tiếp cận cho đề tài.1 Giao hàng trong thương mại điện tử Theo Hubner và cộng sự (2014), trong thương mại điện tử từ khi khách hàng kết nỗi đến kênh mua hàng cho đến khi nhận được hàng sẽ gồm 2 phan là đặt hàng và phân phối giao hàng. Đặt hàng là hoạt động bao gồm marketing, bán hàng, chăm sóc khách hàng, hoạt động trên website của công ty thương mại điện tử nhằm giúp khách hàng chọn lựa được hàng hóa và dịch vụ phù hợp nhất. Phân phối giao hàng là hoạt động bao gồm ghi nhận thông tin đặt hàng, soạn đơn hàng, giao hàng tới khách hàng, dịch vụ hậu mãi nhằm đưa đúng hàng hóa và đúng chất lượng đến tận tay khách hàng. Bảng 1 mô tả 4 hình thức lựa chọn hàng hóa trong thương mại điện tử.

Bao gồm lựa chọn trên website, tại cửa hàng, tại trung tâm phân phối và tại kho. Đặc tính của hình thức lựa chọn bao gồm tự động, chọn tại chỗ, bán tự động. Đặc tính của dịch vụ đi cùng là tích hợp, phân biệt, tối đa năng suất và tích hợp. Ví dụ tại trung tâm phân phối, với hình thức bán tự động, khách hàng có thê lựa chọn sản phẩm khách hàng mong muốn trên gian hàng trưng bày và được nhân viên lấy hàng mới từ kho ra cho khách hàng.

Dịch vụ đi cùng tích hợp bao gồm các dịch vụ giao hàng, bảo hành, lắp đặt, sửa chữa.1 Các lựa chọn đặt hàng trong thương mại điện tử Chọn hàng Tại nhà Tại cửa hàng Trung tam Kho (website) phân phối Hình thức Tự động hóa Chọn tại chỗ Bán tự động Tự động Dịch vụ đi Tích hợp Phân biệt Tích hợp Tỗi đa năng suất cùng và tích hợp Bảng 2 mô tả 2 chê độ giao hàng là giao hàng tận nơi và giao hàng tại trạm phân phối. Giao hàng tận nơi bao gồm giao hàng tại nhà hoặc tại địa điểm khách hàng chọn. HVTH: Đặng Hoàng Linh Trang | 5 Luận văn thạc sĩ CBHD: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam Giao hang tai trạm phân phối là giao hàng về một địa điểm để khách hàng tới địa điểm đó lấy hàng bao gồm các lựa chọn giao tại cửa hàng, giao theo nhóm hàng hoặc giao đơn lẻ. Trong đó giao theo nhóm hàng ví dụ là giao hàng khi đã gom đủ hàng để vận chuyển trong container.

Cột dọc mô tả các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ giao hàng bao gồm thời gian, địa điểm. Ví dụ đối với giao hàng theo cửa hàng sẽ vận chuyển hàng từ kho hoặc cửa hàng khác sang cửa hàng gần nơi ở của khách hàng. Thường ở trong cùng khu vực, quốc gia.2 Các hình thức phân phối giao hàng. Chế độ giao hàng Giao tận nơi Giao tại trạm phân phối Tạinhà | Không tại nhà Cửa Giao theo | Giao hàng hàng | nhóm hàng đơn lẻ Thời gian | Thời điểm Cùng ngày Ngày hôm sau Từ 2 ngày trở lên giao hàng Khung Xác định rõ Không xác định Địa điểm giao hàng Địa phương Khu vực Quoc gia Quoc tê Theo Wang (2014), có 3 loại phân phối giao hàng được xác định là: giao hang tại nhà (AHD), hộp tiếp nhận (RB) và lựa chọn điểm giao nhận hàng (CDPs).

Điều này quan trọng trong việc lựa chọn hình thức phân phối giao hàng đối với từng khu vực và công ty thương mại điện tử. Cũng theo Wang (2014) thì RB và CDPs luôn có lợi về mặt chi phi và vận hành cho công ty thương mại điện tử, tuy nhiên AHD sẽ đáp ứng nhu cầu khách hàng cao hơn. Ở Việt Nam chủ yếu là hình thức AHD và CDPs, còn hình thức RB hiện tại chưa phô biến, nhưng có được sử dụng ví dụ như ở các hòm thư trong chung cư. Teller và cộng sự (2006); Navis và cộng sự (2012) cùng cho rằng nhận thức xã hội rất quan trọng trong việc xây dựng hệ thống giao hàng.

Thuận tiện của mua hàng trực tuyến là tiết kiệm thời gian so với mua hàng truyền thống. Theo Xu (2008), dễ thanh toán, giao hàng tận nhà và đổi trà dễ dàng là những ưu điểm của thương mại điện tử. Cũng theo nghiên cứu của Xu (2008), phỏng vấn 125 người ở Anh năm 2008 thu được dữ liệu cho thấy 2 vấn đề mà khách hàng mong muốn nhất trong giao hàng là: thông tin chính xác về lộ trình và thời gian giao hàng cụ thé, lay hang dé dàng tại địa HVTH: Đặng Hoàng Linh Trang | 6 Luận văn thạc sĩ CBHD: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam điểm nhận hàng. Ngoài ra các nhu cầu khách hàng mong muốn trong tương lai: giao hàng không giám sát, khung thời gian giao hàng, định tuyến giao hàng, điểm gom hàng.3 Các lựa chọn giao hàng mà khách hàng mong muốn Đề xuất giao hàng Tỷ lệ (%) Ngày giao hàng dự kiên chính xác 93.3 Ngày giao hàng theo buôi sáng và chiêu 40.0 Ngày giao hàng với chính xác thời gian 26.7 Được lựa chọn địa điêm nhận hàng 13.3 Giao hàng sau 17h00 13.3 Giao hàng cuối tuần 11.8 Có điêm gom và nhận hàng 6.7 Thùng hàng an toàn 0.2 Khung giờ giao hàng Khung giờ giao hàng (time slot) là một giải pháp nhằm cho khách hàng lựa chọn trước khoảng thời gian giao hàng và giúp công ty giao hàng chủ động trong việc lập kế hoạch trước.

HVTH: Dang Hoang Linh Trang | 7 Luận văn thạc sĩ CBHD: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam Các yếu tố được quan tâm nhiều là khu vực giao hàng, độ dài khung thời gian, giá của khung giờ giao hàng được mô tả trong bảng 2.4 Chính sách giao hàng các công ty thương mại điện tử Name Dién tich giao hang Độ giời Thời gian giao Phí giao time slot | hàng trong ngày hàng (a) Albert.nl ~653⁄ hộ gia đình ở Hà Lan 2 8am-2pm/4pm-9pm | €4.couk | 83% khu vực ở Anh 1 10am-10pm £5 Ocado.com ~80% hé gia dinh ¢ Anh 1 6am-11pm £3-£6% Tesco.com 963% hộ gia đình ở Anh 2 9am-11pm £3.com Chicago, Washington, DC, Boston, 2 và 3.5 6am-1pm/4pm- $6.com Seattle, Portland, San Fransisco, Los | 1.95 Angeles, San Diego, Las Vegas.com Seattle, Porland, San Fransisco,Los | 2 va4 10am-3pm/4pm-9pm | $9.95: Angeles, San Diego.com | US 2 - $7-$9 95! Freshdirect.com US 2 8am-11.com | US 2 9am-9pm $5.95: Phi van chuyén phụ thuộc: * t: thoi diém giao ° - s: kích thước hàng «_ ]: thời gian từ lúc đặt hàng đến khi giao hàng » r: khu vực giao hang Khung giờ giao hàng nên từ 1 giờ tới 4 giờ. Tránh những that bại như của Webvan (phá sản năm 2001) với khung giờ giao hàng là 30 phút. A gatz và cộng sự (2008) nghiên cứu một cách chỉ tiết và nghiêm túc về khung giờ giao hàng nhằm giảm thiêu tối đa các rủi ro. Trong đó có các vẫn đề như giao thực phâm tươi sống hay các thực phẩm dễ hỏng hóc trong quá trình vận chuyển.

Thời gian tối thiểu để hàng được giao tới tận nhà theo Agatz và cộng sự (2008) là 16 tiếng đối với Albert.com và 10 tiếng đối với Peapod. Tức là khi khách hàng đặt hàng ở Albert.com vào 8am thì thời gian sớm nhất khách HVTH: Dang Hoang Linh Trang | 8 Luận văn thạc sĩ CBHD: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam hàng có thê nhận hàng là 1 lam hôm sau (không tính thời gian ngoài giờ và giả sử thời gian giao hàng từ 8am tới 9pm). Chính sách giao hàng gồm 2 lựa chọn là giao nhanh và giao thường (từ 3 ngày trở lên) đã trở nên lỗi thời. Tuy nhiên nó vẫn đảm bảo cân bằng năng lực giao hàng bởi chính sách đến trước phục vụ trước.

Số đơn hàng tại mỗi khu vực đủ số lượng sẽ được đem đi giao ngay. Chính sách giao hàng với khung giờ giao hàng nhằm đáp ứng được nhu cầu giao hàng đúng giờ của khách hàng. Tuy nhiên gặp trở ngại là sẽ có những khung thời gian mà có quá nhiều đơn hàng, và một số khung thời gian có quá ít đơn hàng. Điều này sẽ gây nên lãng phí với số lượng nhân viên giao hàng.

Do đó cần chính sách quản lý nhu cầu giao hàng tại nhà. Đối với các khu vực đông dân cư sẽ cần số lượng khung thời gian nhiều hơn và linh hoạt hơn. Các khu vực ít dân cư sẽ có số lượng khung thời gian thưa hơn. Theo Agatz và cộng sự (2013) cũng nghiên cứu các các yếu tố như thời tiết và kẹt xe sẽ ảnh hưởng đến quá trình giao hàng.3 Quản lý khung giờ giao hàng trong giao hàng tại nhà Để xây dựng dịch vụ giao hàng tại nhà, các công ty thương mại điện tử như Peapod.com sử dụng khung giờ giao hàng.

Khách hàng sẽ lựa chọn khung giờ phù hợp đề nhận hàng tại nhà. Tuy nhiên để quản lý nhu cầu khách hàng nhằm ồn định lượng xe giao hàng, thời gian giao hàng thì cần có một cơ chế phù hợp. Agatz và cộng sự (2008) đưa ra 4 yếu tố để quản lý một khung thời gian như bảng 2.