Qu’est-ce que l’optimisation de tournées ?

L’optimisation de tournées est un processus logistique complexe dont l’objectif est de construire les meilleurs itinéraires en exploitant de façon optimale les ressources d’une entreprise. Autrement dit, optimiser une tournée consiste à déterminer pour une liste de points à visiter l’ordre de réalisation idéal, tout en tenant compte des véhicules et des chauffeurs disponibles, des compétences nécessaires, ainsi que de vos contraintes métiers spécifiques.

Après un rappel de quelques définitions essentielles autour de l’optimisation de tournées, cet article vous aidera à comprendre comment fonctionne un logiciel d’optimisation. Quels sont les outils utilisés par ces solutions informatiques pour s’adapter à vos contraintes et à votre stratégie dans un métier ou un secteur d’activité donné ?

• Définition d’une « tournée »
• Différence entre l’« ordonnancement » et la « construction de tournées »
• Définition de la « planification de tournées »
• Quels sont les objectifs de l’optimisation de tournées ?
• Comment fonctionnent les logiciels d’optimisation de tournées ?
  1. La définition de vos objectifs stratégiques : l’optimum
  2. Les algorithmes, des outils indispensables pour des tournées optimales
  3. Des algorithmes adaptés à chaque problématique métier

Qu’est-ce qu’une tournée ?

Une tournée correspond à l’itinéraire réalisé par une personne ou par un véhicule depuis un point de départ jusqu’au retour à ce même point. Entre les deux, ce parcours est ponctué d’étapes qui coïncident chaque fois avec une action à effectuer :

• Visite d’un client ou d’un patient.
• Livraison, collecte ou échange de marchandises.
• Opération d’installation, de maintenance, test, prélèvement, etc.

La réalisation de chacune de ces actions obéit généralement à une ou plusieurs contraintes, variables en fonction du métier ou du secteur concerné. Il peut s’agir de contraintes comme :

• Une compétence spécifique de l’agent de tournée (permis, habilitation, niveau de technicité, etc.).
• Des caractéristiques du véhicule (motorisation, capacité, fonctionnalités, etc.).
• Des exigences relatives à la gestion des ressources humaines comme la durée des pauses, les congés des salariés, etc.
• L’ordre dans lequel certaines actions doivent être effectuées. Par exemple, des collectes avant des livraisons.
• Un impératif horaire dans le cas des produits frais, du béton prêt à l’emploi, etc.

Quelle est la différence entre l’« ordonnancement » et la « construction de tournées » ?

L’ordonnancement désigne le fait d’organiser des tâches à effectuer dans un ordre donné. On parle par exemple d’ordonnancement si votre entreprise n’emploie qu’un seul livreur, et que vous ordonnez les clients à visiter pour minimiser la distance à parcourir.
Mais l’affaire peut rapidement devenir plus complexe si vous rajoutez un ou plusieurs paramètres supplémentaires comme :

• Des horaires de passage imposés.
• Une diminution des coûts d’exploitation.
• L’utilisation de ressources nécessaires aux interventions, comme des pièces détachées à récupérer et à installer au cours de la même tournée.

On parle alors plutôt de construction de tournées. Ce terme désigne le fait de créer des itinéraires à partir d’un nuage de points à visiter, en prenant en compte différentes contraintes comme :

• Les visites à réaliser.
• Les ressources humaines disponibles.
• Les équipements nécessaires, etc.

… tout en s’efforçant de minimiser les kilomètres parcourus ! Lorsqu’on organise une tournée de cette façon, en utilisant par exemple un tableur et un logiciel de navigation, on peut aboutir à des solutions acceptables du point de vue du temps et des paramètres imposés. Mais si la solution trouvée peut suffire dans un métier donné, l’optimisation des moyens n’est souvent que partielle, et la construction des tournées proprement dite s’avère parfois très chronophage.

Qu’appelle-t-on « planification de tournées » ?

La planification ajoute encore une dimension à la construction de tournées.
Dans le cadre de la construction d’une tournée, l’optimisation porte sur un nuage de points, comme une liste de clients à livrer un jour donné. En revanche, la planification de tournées revient à élargir l’horizon pour analyser plusieurs nuages de points, et n’en choisir qu’un. Par exemple, est-il préférable de visiter tel client tel jour ou le jour suivant ?
À ce niveau de complexité, l’utilisation d’un logiciel devient indispensable. Seul un logiciel dédié, un logiciel d’optimisation de tournées, est capable de calculer précisément l’impact de chaque choix possible, et de construire les tournées les plus pertinentes dans des délais records.

Les logiciels d’optimisation fournissent le résultat de leurs calculs sous forme de feuilles de route très détaillées, accessibles sous format papier ou grâce à une application. Le plan de tournées est le produit de ce travail d’optimisation pour un jour donné. Il se compose des itinéraires des différentes tournées à réaliser par vos agents.

Quels sont les objectifs de l’optimisation de tournées ?

D’une entreprise à l’autre, les enjeux de l’optimisation de tournées ne sont jamais tout à fait les mêmes. Les principales motivations des dirigeants et des responsables logistiques sont :

1. La réduction des temps de parcours et des trajets inutiles.
2. La minimisation du nombre de véhicules en service et des coûts opérationnels associés (carburant, péage, entretien, etc.).
3. Une gestion plus efficace des plannings, qu’il s’agisse de respecter des contraintes légales (temps de travail et de repos, congés, etc.) ou des demandes du client (horaires d’ouverture ou de réception, fréquence contractuelle de passage, etc.).
4. Une meilleure adéquation entre les ressources humaines disponibles et les besoins des clients. Une entreprise spécialisée dans la maintenance doit par exemple être certaine d’envoyer sur chaque intervention un professionnel avec un degré de technicité suffisant.
5. Une amélioration de la qualité de service, et donc de la satisfaction client.
6. La réduction des émissions polluantes, etc.

Comment fonctionnent les logiciels d’optimisation de tournées ?

Il existe actuellement sur le marché de nombreux logiciels d’optimisation de tournées. Certains logiciels sont généralistes, alors que d’autres sont spécifiquement développés pour un ou plusieurs secteurs d’activité. Mais tous s’appuient sur les mêmes techniques pour assurer la meilleure adéquation possible entre les ressources humaines et matérielles disponibles et les tâches à réaliser.
L’idée ici n’est pas de vous donner un cours d’informatique avancée. Mais comprendre les grands principes de fonctionnement d’un logiciel d’optimisation de tournées est très utile pour bien le choisir et exploiter au mieux ses capacités !

La définition de vos objectifs stratégiques : l’optimum

Pour optimiser vos tournées de façon pertinente, encore faut-il que le logiciel « comprenne » à quoi ressemble une tournée idéale pour vous. Or, le terme « optimisé » ne revêt pas la même signification en fonction des interlocuteurs et du métier. Il faut donc préciser à l’outil l’optimum recherché et les contraintes à prendre en compte.
Certains optimums sont communs à plusieurs typologies de métiers ou d’organisations. Parmi les optimums les plus recherchés usuellement, on retrouve :

• La réduction des kilomètres parcourus par la flotte de véhicules.
• La minimisation des ressources exploitées.
• La maximisation du nombre de visites, d’interventions ou de livraisons.
• La priorisation de certains types d’opérations. Une entreprise d’électroménager traitera par exemple en priorité les demandes de réparation urgentes et les installations d’équipements neufs. Les plannings des techniciens seront ensuite optimisés en puisant dans le stock des interventions moins urgentes.

Mais vous pouvez également indiquer au logiciel des optimums plus spécifiques, en fonction des objectifs économiques, sociaux ou environnementaux de votre entreprise. Une entreprise à mission écologique peut ainsi déterminer qu’une tournée optimale est celle qui émet le moins possible de dioxyde de carbone. Dans tous les cas, une analyse préalable avec notre équipe est utile pour vérifier la parfaite adéquation entre les paramètres définis et l’optimum recherché d’un point de vue mathématique.

Les algorithmes, des outils indispensables pour construire des tournées optimales

Une fois que vous avez clairement défini l’optimum recherché, le logiciel fait en quelque sorte tourner son « moteur d’optimisation » pour calculer la meilleure tournée possible, tout en tenant compte de vos contraintes spécifiques. Pour y parvenir, les logiciels d’optimisation de tournées s’appuient tous sur une série d’outils issus du champ des mathématiques : les algorithmes.

Si ce terme d’algorithme peut faire peur, il reflète cependant quelque chose d’assez simple. De façon générale, un algorithme peut être défini comme une succession d’instructions permettant de résoudre une problématique à partir de données fournies par l’utilisateur.
Dans la vie courante, à chaque fois que nous exécutons étape par étape une recette de cuisine pour obtenir le meilleur gâteau possible, nous suivons une sorte d’algorithme très simplifié. Il en va de même en informatique, même si cette suite d’instructions est bien sûr infiniment plus complexe !

Pour vous concocter la meilleure tournée possible, la machine analyse, soupèse et « mixe » les données à sa disposition, jusqu’à produire la tournée la plus proche de l’optimum défini.
Pour clarifier encore un peu plus les choses, prenons le cas d’une entreprise de transport dont les marges sont très serrées :

• Problématique à résoudre : comment améliorer la productivité des chauffeurs pour préserver la rentabilité de la société ?
• Optimum : réussir à livrer un maximum de clients en effectuant un minimum de kilomètres.
• Données fournies par l’entreprise : type, capacité et consommation de chaque véhicule ; informations sur les chauffeurs comme la catégorie de permis ; géolocalisation des clients ; poids et volume des colis à livrer.
• Contraintes : respect des temps de repos des chauffeurs ; périodes de maintenance des camions ; horaires de réception ou de présence des clients ; dates limites de livraison imposées par les donneurs d’ordres.

Dans le cadre d’une optimisation, tous ces paramètres sont « traduits » sous forme de lignes de codes, pour pouvoir être traités aisément par ordinateur. Le programme exécute autant de fois que nécessaire une même série d’instructions, et à chaque itération, le résultat se rapproche un peu plus de l’optimum recherché ici : des tournées économiquement rentables.

Des algorithmes adaptés à chaque problématique métier

Comme vous l’imaginez, l’élaboration de tels algorithmes devient rapidement très technique. Les concepteurs de logiciels d’optimisation de tournées doivent également mettre en place des stratégies d’accélération pour obtenir une solution convenable dans un délai raisonnable. Mais on peut pour simplifier classer les algorithmes utilisés par notre logiciel en plusieurs catégories :

• Les algorithmes d’ordonnancement sont utiles si vous ne faites appel qu’à un seul agent de tournée.
• Les algorithmes exploités dans le cadre de la construction de tournées, bien plus élaborés, permettent de traiter un ensemble de points à visiter tout en respectant une série de contraintes.
• Les algorithmes spécifiques à la planification de tournées, les plus complexes, sont capables de traiter un très grand nombre de cas d’usage dans des secteurs très variés (tournées sur plusieurs jours, fortes contraintes sectorielles, nombre élevé d’agents de tournée, etc.).

Ces dernières solutions garantissent déjà aujourd’hui une optimisation de tournées complète sur l’ensemble du processus métier, même s’il existe encore beaucoup de choses à découvrir en recherche opérationnelle. Les spécialistes concentrent ainsi leurs efforts sur le développement d’algorithmes capables d’améliorer progressivement la qualité des résultats sans intervention humaine, plus couramment désignés sous le terme d’« intelligence artificielle ».