Strategic Vehicle Fleet Management - the Composition Problem

• Autorzy: Adam Redmer

Warianty tytułu

Strategiczne zarządzanie taborem samochodowym - problem kompozycji

Strategisches Fahrzeugflottenmanagement - das Problem der Flottenzusammensetzung

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background: Fleets constitute the most important production means in transportation. Their appropriate management is crucial for all companies having transportation duties. The paper is the second one of a series of three papers that the author dedicates to the strategic vehicle fleet management topic. Material and methods: The paper discusses ways of building companies' fleets of vehicles. It means deciding on the number of vehicles in a fleet (the fleet sizing problem - FS) and types of vehicles in a fleet (the fleet composition problem - FC). The essence of both problems lies in balancing transportation supply and demand taking into account different demand types to be fulfilled and different vehicle types that can be put into a fleet. Vehicles, which can substitute each other while fulfilling different demand types. In the paper an original mathematical model (an optimization method) allowing for the FS/FC analysis is proposed. Results: An application of the proposed optimization method in a real-life decision situation (the case study) within the Polish environment and the obtained solution are presented. The solution shows that there exist some best fitted (optimal) fleet size / composition matching company's transportation requirements. An optimal fleet size / composition allows for a significantly higher fleet utilization (10-15% higher) than any other, including random fleet structure. Moreover, any changes in the optimal fleet size / composition, even small ones, result in a lower utilization of vehicles (lower by a few percent). Conclusions: The presented in this paper analysis, on the one hand, is consistent with a widespread opinion that the number of vehicle types in a fleet should be limited. In the other words it means that the versatility / interchangeability of vehicles is very important. On the other hand, the analysis proves that even small changes in a fleet size / fleet composition can result in an important changes of the fleet effectiveness (measured for example by the utilization ratio). (original abstract)

Wstęp: Floty pojazdów stanowią podstawowy środek produkcji w transporcie. Prawidłowe zarządzanie nimi jest zatem kluczowe dla wszystkich firm realizujących przewozy. Niniejszy artykuł jest drugim z serii trzech, jakie autor chce poświęcić tematyce strategicznego zarządzania taborem samochodowym. Metody: W artykule omówiono sposoby kształtowania flot samochodowych przedsiębiorstw. To znaczy ustalenia liczby (problem liczebności - FS) i rodzajów pojazdów (problem kompozycji - FC) we flocie. Istota obu problemów leży w równoważeniu podaży i popytu na przewozy z uwzględnieniem różnych rodzajów popytu, jakie trzeba zaspokoić, oraz różnych rodzajów pojazdów, jakie mogą znaleźć się we flocie wraz z wzajemną zastępowalnością owych pojazdów przy zaspokajaniu poszczególnych rodzajów popytu. W artykule zaproponowano autorską, matematyczną metodę (model optymalizacyjny) pozwalającą na prowadzenie analiz typu FS/FC. Rezultaty: W artykule zaprezentowano zastosowanie opracowanej metody na rzeczywistym przykładzie problemu decyzyjnego w warunkach polskich oraz uzyskane rezultaty. Rezultaty te pokazały, że istnieje pewne, najlepsze (optymalne) dopasowanie struktury floty do potrzeb przewozowych. Rozwiązanie pozwalające na wykorzystanie taboru w stopniu istotnie wyższym (10-15%), niż w przypadku innych, w tym losowych, rozwiązań. A zmiana owego optymalnego rozwiązania, nawet w niewielkim stopniu, powoduje pogorszenie wykorzystania taboru o kilka procent. Wnioski: Prezentowana w pracy analiza jest z jednej strony zgodna popularną opinią, iż ilość typów samochodów we flocie powinna być ograniczona. Oznacza to, że uniwersalność i możliwość zmian w liczbie samochodów ma bardzo duże znaczenie. Z drugiej strony, prezentowana analiza potwierdza stwierdzenie, że nawet małe zmiany w wielkości floty i jej składzie mogą powodować istotne zmiany efektywności całej floty (mierzone na przykład, jako procent użytkowania). (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Management; Strategic management; Optimalization; Transport; Fleet management; Motor transport

PL

Zarządzanie; Zarządzanie strategiczne; Optymalizacja; Transport; Zarządzanie flotą pojazdów; Transport samochodowy

• Czasopismo: LogForum
• Rocznik: 2015
• Tom: 11
• Numer: nr 1
• Strony: 119--126

Twórcy

autor

Adam Redmer

• Poznan University of Technology, Poland

Bibliografia

• Ball M.O., Golden B.L., Assad A.A., Bodin L.D., 1983, Planning for truck fleet size in the presence of common-carrier option, Decision Science, 14, 103-120.
• Beaujon G.J., Turnquist M.J., 1991, A model for fleet sizing and vehicle allocation, Transportation Science, 25(1), 19-45.
• Dantzig G.B., Fulkerson D.R., 1954, Minimizing the number of tankers to meet a fixed schedule, Naval Research Logistics Quarterly, 1, 217-222.
• Du Y., Hall R., 1997, Fleet sizing and empty equipment redistribution for center-terminal transportation networks, Management Science, 43(2), 145-157.
• Etezadi T., Beasley J.E., 1983, Vehicle fleet composition, Journal of Operational Research Society, 34, 87-91.
• Fagerholt K., 1999, Optimal fleet design in a ship routing problem, International Transactions in Operational Research, 6, 453-464.
• Gendreau M., Laporte G., Musaraganyi Ch., Taillard E.D., 1999, A tabu search heuristic for the heterogeneous fleet vehicle routing problem, Computers and Operations Research, 26, 1153-1173.
• Golden B., Assad A.A., Levy L., Gheysens F.J., 1984, The fleet size and mix vehicle routing problem, Computers Operations Research, 11, 49-65.
• Gould J., 1969, The size and composition of a road transport fleet, Operational Research Quarterly, 20, 81-92.
• Hall N.G., Sriskandarajah C., Genesharajah T., 2001, Operational decisions in AGV-served flowshop loops: fleet sizing and decomposition, Annals of Operations Research, 107(1-4), 189-209.
• Koo P-H., Jang J., Suh J., 2005, Estimation of part waiting time and fleet sizing in AGV systems, The International Journal of Flexible Manufacturing Systems, 16(3), 211-228.
• Osman I.H., Salhi, S., 1996, Local search strategies for the vehicle fleet mix problem, in: Rayward-Smith, V.J., Osman, I.H., Reeves, C.R., and Smith, G.D. (eds.), Modern heuristic.
• Parikh S.C., 1977, On a fleet sizing and allocation problem, Management Science, 23(9), 972-977.
• Petering M.E.H., 2011, Decision support for yard capacity, fleet composition, truck substitutability, and scalability issues at seaport container terminals, Transportation Research Part E, 47, 85-103.
• Renaud J., Boctor F.F., 2002, A sweep-based algorithm for the fleet size and mix vehicle routing problem, European Journal of Operational Research, 140, 618-628.
• Wu P., Hartmann J.C., Wilson G.R., 2005, An integrated model and solution approach for fleet sizing with heterogeneous assets, Transportation Science, 39, 87-103.
• Yepes V., Medina J., 2006, Economic heuristic optimization for heterogeneous fleet VRPHESTW, Journal of Transportation Engineering, 132, 303-311.
• Zak J., Redmer A., Sawicki P., 2008, Multiple objective optimization of the fleet sizing problem in the road freight transportation environment, Journal of Advanced Transportation, 42(4), 379-427.

Identyfikatory

DOI

10.17270/J.LOG.2015.1.11