A heuristic for service area partitioning in tactical logistical planning

In the last-mile delivery sector, viable companies are those that have flexible strategies and long-term plans, by which they can appropriately respond to the changing demands. Bluerock Logistics, a software company that manages the supply networks of numerous international parcel delivery firms, has hosted this thesis work through an internship to improve one of their essential tactical planning modules. During the process of planning a supply network, it is crucial to divide large geographical areas of interest into smaller, more manageable service areas that will be used to define stable tactical trips. The resulting service areas need to fulfill a predefined set of constraints related to the expected volume of daily orders, the expected service time and the geographical shape. Bluerock Logistics uses the administrative divisions as service areas, which can have some obvious desirable characteristics like capturing the geographical terrains and providing areas that are familiar to drivers. However, that simplistic approach can have many shortcomings since it is often the case that the granularity of some administrative areas can make them impossible to manage as a single entity. In the cases where service areas violate the constraints, Bluerock Logistics relies on a manual process to achieve finer divisions. That process is extremely time consuming, requiring numerous iterations to fine-tune the divisions; which is prone to human errors, and is neither scalable nor reliable. This thesis work devises a systematic approach for the generation of service areas that respect the pre-defined constraints, as well as to provide a thorough process to validate the results and compare them to those of the administrative divisions. In addition, it analyzes the impact of the automatically-generated service areas in terms of vehicle-weight-utilization and timeutilization in comparison to the administrative divisions. The extensive framework that has been developed during the internship was able to meet all the company’s goals and expectations in generating the desired service areas, and provide all the necessary analytical insights.

Nel settore delle consegne dell’ultimo miglio, le compagnie pi`u sostenibili sono quelle che hanno strategie flessibili e piani di lungo termine, grazie ai quali possono rispondere adeguatamente ai cambi di domanda. Bluerock Logistics, una societ`a di software che gestisce le reti di fornitura di numerose aziende di consegna pacchi internazionali, `e stata oggetto di questo lavoro di tesi attraverso uno stage per migliorare uno dei loro moduli essenziali di pianificazione tattica. Durante il processo di pianificazione di una rete di distribuzione, `e fondamentale suddividere grandi aree geografiche di interesse in aree pi`u piccole e pi`u gestibili che verranno utilizzate per definire in modo strategico i percorsi da effettuare. Le aree di servizio risultanti devono soddisfare una serie predefinita di vincoli che dipendono dal volume di ordini giornalieri previsto, dal tempo di servizio e dalla forma dell’area geografica di interesse. Bluerock Logistics utilizza le divisioni amministrative come aree di servizio, facendo uso delle caratteristiche che le contraddistinguono; infatti, acquisisce la geografia dei terreni e fornisce aree familiari ai conducenti. Tuttavia, questo approccio semplicistico pu`o avere molte lacune, `e il caso delle aree granulari che a causa della loro conformazione risultano essere impossibili da gestire come un’unica entit`a. Nei casi in cui le aree di servizio violino i vincoli, Bluerock Logistics si affida a un processo manuale per ottenere divisioni pi`u fini. Questo processo richiede molto tempo e richiede numerose iterazioni per mettere a punto le divisioni; `e soggetto a errori umani e non `e pertanto pienamente affidabile. Questo lavoro di tesi prevede un approccio sistematico per la generazione di aree di servizio che rispettino i vincoli predefiniti, nonch´e per fornire un processo completo per validare i risultati e confrontarli con quelli delle divisioni amministrative. Inoltre, analizza l’impatto delle aree di servizio generate automaticamente concentrandosi su aspetti quali il peso del veicolo e il tempo di utilizzo rispetto alle divisioni amministrative. L’ampio framework che `e stato sviluppato durante lo stage `e stato in grado di soddisfare tutti gli obiettivi e le aspettative dell’azienda nel generare le aree di servizio desiderate e fornire tutti gli approfondimenti analitici necessari.