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Qu’est ce que l’optimisation de tournée ?

Qu’est ce que l’optimisation de tournée ?

L’optimisation de tournées est un processus qui aboutit à des tournées « optimisées ». L’optimisation de tournées s’attache à construire des tournées de manière optimale en termes de ressources utilisées et pour les besoins d’un métier.

Découvrez les enjeux et quelques définitions autour de l’optimisation de tournée de transport et de l’optimisation de tournée d’intervention.

optimisation de tournée

Qu’est-ce qu’une tournée ?

Une tournée correspond au parcours d’une personne ou d’un véhicule entre un point de départ et ce même point. Ce parcours peut être ponctué par un ensemble de visites ou des actions de livraison, collecte ou maintenance, des tests, prélèvements, échanges, etc.

 

La réalisation de chacune de ces actions peut requérir une compétence spécifique de l’agent de tournée ou une caractéristique de véhicules. Selon le métier, il peut être nécessaire d’ordonner certaines actions avant d’autres. Par exemple, des collectes puis des livraisons. Il arrive également que chaque action doit répondre à une contrainte de temps et de durée.

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Enjeux de l’optimisation de tournée

L’optimisation de tournée a pour objectif d’assurer l’adéquation et l’optimisation entre les ressources humaines et les ressources matérielles, en vue de réaliser des tâches dans des lieux différents (réunion, intervention, livraison). Les agents de tournée partent d’un lieu et reviennent à ce même lieu une fois le travail effectué. L’optimisation de tournée peut être simple lorsqu’il n’y a qu’un agent de tournée. Elle devient plus complexe lorsqu’il y a plusieurs agents de tournée et lorsqu’on ajoute plusieurs contraintes sur les tâches à réaliser et sur les ressources à disposition. Elle nécessite alors l’utilisation d’un logiciel.

Ces logiciels ont des capacités différentes en fonction des cas d’usage qu’ils traitent et le champ d’optimisation souhaité.

Les cas d’usage traités définissent les objectifs d’optimisation et les niveaux de contraintes souhaités. La plupart des cas d’usage industriels se centrent sur deux objectifs principaux que sont la minimisation des kilomètres effectués et la maximisation des visites réalisées. Les contraintes usuelles sont le type et la capacité des véhicules, la disponibilité et la compétence ou l’habilitation des intervenants ou des chauffeurs.  

Le champ d’optimisation impacte aussi les algorithmes mis en oeuvre. Les solutions permettent soit :

 

Ces dernières solutions assurent une optimisation de tournée complète sur l’ensemble du processus métier.

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Qu’appelle-t-on « ordonnancement » ?

L’ordonnancement est le fait de mettre des tâches dans un ordre donné. Les algorithmes d’ordonnancement sont utilisés lorsqu’on ne considère qu’un seul agent de tournée. Cet ordre peut être régi par le fait de minimiser les kilomètres. Mais rapidement, cela peut se complexifier lorsqu’il existe des horaires de passage imposés ou lorsqu’il ne s’agit pas de minimiser les kilomètres, les coûts ou l’utilisation d’une ressource nécessaire à l’intervention (pose/dépose d’un équipement tout au long d’une tournée).

Qu’appelle-t-on « construction de tournée » ?

La construction de tournée est le fait de créer des routes à partir d’un nuage de points à visiter, en considérant des contraintes sur les visites à réaliser, les équipements et les ressources humaines. La solution obtenue par la construction de tournées n’est souvent pas unique. Au vu du nombre de paramètres et du temps acceptable pour obtenir une solution, l’optimum atteint est souvent partiel. Toutefois, il est souvent suffisant à un usage métier. Les algorithmes utilisés dans le cadre de la construction de tournées sont bien plus complexes que les algorithmes d’ordonnancement.

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

La planification de tournée ajoute une dimension à la construction de tournée. Dans le cadre de la construction de tournée, l’optimisation porte sur un nuage de points donné. En revanche, la planification de tournée revient à prendre en compte un horizon et donc à considérer plusieurs nuages de points et à en choisir un. La question est donc de savoir s’il est préférable de réaliser telle visite, tel jour ou le jour suivant. La complexité est de connaître l’impact de l’ajout d’une visite tel jour sans construire les tournées. Cette opération de construction de tournées serait en effet coûteuse en temps et ne permettrait pas une décision rapide. Des algorithmes spécifiques à la planification de tournée sont donc élaborés et utilisés pour permettre cette réponse rapide.

Qu’est-ce qu’un plan de tournées ?

Un plan de tournées est le résultat de l’optimisation de tournées pour un jour donné. Il est composé des itinéraires des différentes tournées à réaliser.

Qu’est-ce qu’un algorithme d’optimisation de tournée ?

Le terme « algorithme » peut faire peur. Cependant, il reflète quelque chose d’assez simple. Un algorithme est une suite d’instructions donnée à une machine (ordinateur) pour réaliser une série de calculs. Dans le cadre de l’optimisation, le programme logiciel va réaliser plusieurs fois les mêmes instructions et à chaque itération, le résultat obtenu se rapprochera de l’optimum recherché. Un algorithme répond souvent à une problématique donnée. Toutefois, certains peuvent parfois être facilement aménageables. Enfin, on notera que l‘élaboration d’un algorithme est rapidement très technique. Il faut tout d’abord définir d’un point de vue mathématique l’optimum recherché. Ensuite, il faut mettre en place des stratégies d’accélération permettant d’atteindre l’optimum rapidement.

Dans le cadre de l’optimisation de tournée, les objectifs et les méthodes d’optimisation utilisées peuvent varier. Ils varient en fonction :

  • des contraintes imposées par le métier,
  • de la promesse client,
  • ou encore en fonction des exigences du management.

Le terme « optimisées » ne revêt en effet pas la même signification en fonction des interlocuteurs et du métier. Il est nécessaire de définir l’optimum recherché.

La recherche d’un outil d’optimisation de tournée passe donc au préalable par la définition de l’optimum recherché et une clarification des contraintes à prendre en compte.

Il existe certes une base commune propre à plusieurs typologies de métiers ou d’organisations en termes d’objectifs. En outre, l’optimisation de tournée prendra à chaque fois en compte les contraintes associées aux ressources humaines (disponibilité, compétences, habilitation) et aux véhicules (vitesses, capacités, etc.). Toutefois, une discussion préalable est utile pour vérifier l’adéquation des algorithmes d’optimisation présents dans le « moteur d’optimisation » du logiciel avec l’optimum recherché.

Par exemple, quelques optimums recherchés usuellement :

  • Minimisation des kilomètres réalisés par la flotte de véhicules,
  • Minimisation du nombre de ressources utilisé pour une maximisation du nombre de visites effectuées,
  • Priorisation de certains types d’intervention

Les algorithmes d’optimisation de tournées ne sont-ils pas tous connus aujourd’hui ?

Les algorithmes les plus simples sont aujourd’hui disponibles dans la littérature. Les logiques d’ordonnancement sont notamment aujourd’hui établies.

En revanche, comme indiqué précédemment, à chaque problématique le processus de recherche de l’optimum peut être différent. De plus, les optimums industriels recherchés étant aujourd’hui plus riches en contraintes, les méthodes de recherche sont donc plus complexes.

Toutefois, au delà de la convergence de l’algorithme vers un optimum donné, la question de la rapidité d’obtention d’une solution « convenable » se pose.

Au final, il existe donc encore aujourd’hui beaucoup de choses à découvrir en recherche opérationnelle et notamment autour de l’optimisation de tournées. 

Peut-on parler d’intelligence artificielle dans le cadre de l’optimisation de tournée ?

Aujourd’hui les moteurs d’optimisation se doivent d’utiliser de l’intelligence artificielle afin de converger rapidement vers l’optimum recherché.

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