
В этой публикации я расскажу о профессиональном опыте и выводах из успешных проектов по оптимизации маршрутов, реализованных нашей компанией в разных секторах. Основываясь на реальных примерах, я описала простой 7-шаговый процесс управления проектами внедрения автоматической маршрутизации.
Эта статья предназначена для тех, кто стремится повысить эффективность логистики с применением современных подходов в планировании и оптимизации маршрутов.
Мы разберём, как устроены системы, лежащие в основе управления маршрутами. Пройдём весь путь от начальных этапов сбора и анализа данных до оптимизации маршрутов.
Эта публикация особенно полезна для тех, кто считает логистику важной частью своей бизнес-модели. Обсудим, когда стоит задуматься об автоматизации планирования маршрутов и как быстрая доставка может стать решающим фактором для клиентов.
Давайте представим, насколько масштабной может быть задача, на примере OZON. Посмотрим отчёт OZON за второй квартал 2023 г.: компания получила 209 млн заказов за второй квартал 2023 г. То есть, каждый день OZON обрабатывает и развозит порядка 2,23 миллиона заказов. Это 2,23 миллиона маршрутов, которые необходимо оптимизировать, чтобы обеспечить своевременную доставку для миллионов активных клиентов. Попробуйте представить этот поток – это довольно сложный набор маршрутов.
Конечно, фактическое количество посылок может в ту или другую сторону отличаться от этой цифры (в отчёте не указывается количество посылок, поэтому здесь могут быть разные варианты, — указанные заказы могут быть разделены на несколько посылок из-за разных складов или, наоборот, нескольких заказов объединяться в одну посылку, и многие другие варианты). Тем не менее порядок цифр показывает, насколько важна задача оптимизации маршрутов для таких компаний.
Каждый сэкономленный километр и каждая минута приводят к заметной выгоде, не говоря уж об удовлетворённости искушённых клиентов, которые привыкли получать свои заказы в строгом соответствии с девизом «точно и срочно».
Кроме автоматического планирования маршрутов процесс управления доставкой включает в себя:
Автоматизация и оптимизация маршрутов — это процесс использования технологий для эффективного планирования, координации и управления маршрутами, особенно в сферах логистики и доставки. Эти технологии позволяют учесть в расчётах маршрута различные факторы, такие как загруженность дорог, доступность мест доставки, расход топлива и многие другие.
Автоматическая оптимизация маршрутов стала особенно востребованной в условиях растущего рынка электронной коммерции и доставки последней мили. Отчёт Gartner «Market Guide for Vehicle Routing and Scheduling» подчёркивает необходимость внедрения систем оптимизации маршрутов для повышения эффективности и уменьшения затрат (а также для снижения углеродного следа, что для многих компаний продолжает оставаться важным вопросом).
С точки зрения теории разработка оптимальных маршрутов для нескольких транспортных средств (или пеших курьеров) — хорошо известная математическая задача VRP (Vehicle Routing Problem).

В двух словах, VRP (Vehicle Routing Problem) выглядит так — у вас есть список адресов клиентов, для которых требуется транспортировка, предоставляемая вашим парком автомобилей. В результате решения VRP у вас появляются распределение заказов по транспортным средствам и оптимальные маршруты, по которым нужно объехать всех клиентов, чтобы минимизировать общие затраты и количество задействованных транспортных средств. Обычно все хотят минимизировать общее время выполнения маршрута (так как платим водителям и курьерам за рабочее время), и общее расстояние (потому, что оно определяет стоимость израсходованного бензина и обслуживания автомобиля).
Конечно, у каждой системы оптимизации маршрутов — свои особенности, но базовый сценарий построения маршрутов примерно такой:
В классическом определении VRP всё относительно просто. Однако обычно разработка маршрутов учитывает множество других факторов. Можно выделить следующие параметры, которые отличают многочисленные вариации VRP друг от друга:
Для каждого такого типа были придуманы свои разновидности VRP (я нашла 55 таких вариаций), и у каждой из них есть своё название. Обычно названия не отличаются фантазией и представляют собой разнообразные аббревиатуры с VRP внутри (например, SDVRP — Simultaneous Delivery and Pickup Vehicle Routing Problem).
Кроме названия у каждой вариации VRP есть своя наиболее эффективная комбинация методов решения. Запутаться довольно легко, если начать изучать каждую отдельно (но мы не будем). Описание вариантов VRP найти в интернете, например, в данном исследовании.
Также VRP могут быть статическими или динамическими. Разница между ними заключается в том, меняются ли параметры маршрута во время его выполнения, или нет.
Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор зависит от многих факторов, включая численность и местоположение клиентов, объём и характеристики заказов, количество автомобилей и особенности работы компании.
Часто ручное планирование маршрутов часто сводится к минимуму: логисты распределяют заказы по водителям, а дальше — как получится. Водители самостоятельно решают задачи построения маршрутов и взаимодействия с клиентами. Чем больше заказов и машин, тем выше вероятность опозданий и конфликтов.
Использование Яндекс.Карт, Google Maps и Excel для планирования маршрутов — интуитивно понятный и доступный способ для многих компаний. Однако при росте бизнеса и увеличении количества заказов такой подход быстро становится неэффективным.
В одном исследовании, опубликованном на ScienceDirect, которое вдохновлённые разработчики провели в 2017 году, участникам предложили построить маршрут на бумаге за один час.
В самом простом варианте (с 4 автомобилями и 31 точками для посещения) участники придумали маршруты, которые в среднем были на 9,8% длиннее оптимального решения. При усложнении задачи (6 автомобилей и 39 остановок) маршруты были уже на 20,5% длиннее оптимального варианта.
То есть эффективность ручного составления маршрутов быстро снижается по мере увеличения размера и сложности задачи.
Задача, которую решали участники эксперимента, намного проще, чем реальные задачи маршрутизации, с которыми сталкиваются профессиональные компании. Поэтому я думаю, что будет не очень смело предположить, что алгоритмы могут превзойти людей в разработке маршрутов на 20—30%, с учётом условий и ограничений на практике.
Конечно, сокращение маршрутов на 20,5% может показаться незначительным, но для компаний, профессионально занимающихся доставкой товаров сотням и тысячам клиентов в день, это приведёт к заметной экономии. С учётом традиционно невысокой маржинальности логистического бизнеса — это хороший показатель.
Современные системы автоматического планирования маршрутов предлагают ряд технологических преимуществ:
Кроме того, эти системы также предоставляют дополнительные функции, такие как автоматическое создание расписаний для водителей (с учётом их рабочего времени, перерывов и т. д.), прогнозирование времени доставки, возможность трекинга местоположения заказа для клиента, интеграция с другими бизнес-системами и возможность получения обратной связи от клиентов.
Опытный сотрудник легко планирует маршруты с небольшим количеством автомобилей и заказов, но возможности автоматической маршрутизации и обработки больших объёмов данных заметно превосходят человеческие способности, особенно когда важно быстро составлять оптимальные маршруты.
И в целом есть много вещей в планировании маршрутов, с которыми можно справиться и вручную, имея боевое настроение и опыт. Однако я всегда считала полезным использовать опыт и наработки людей, которые проделали большую работу и добились успеха в том, чем вы занимаетесь. Если этот опыт заложен в профессиональные системы маршрутизации, то жаль упускать возможность и не использовать их.
На мой взгляд, автоматическая маршрутизация особенно важна для компаний, которые:
В этом разделе 2 части:
VRP — это классическая задача комбинаторной оптимизации, в которой необходимо определить оптимальные маршруты для нескольких транспортных средств, чтобы доставить товары из одного или нескольких депо до многих клиентов, при этом минимизируя общие затраты (например, расстояние или время).
VRP сочетает в себе элементы двух других хорошо известных математических задач:
VRP является NP-сложной задачей. Это значит, что она имеет высокую вычислительную сложность: если размер задачи растёт линейно (например, добавляются новые точки для посещения или новые ограничения), то вычислительная сложность при этом растёт уже экспоненциально. Говорят, что NP-сложные задачи страдают от «проклятия размерности».
Поэтому для её решения применяются как точные методы (для относительно небольшого количества клиентов и ограничений), так и эвристические методы (для больших наборов данных, где точные методы не справляются или работают слишком долго).
Точные методы. Эти методы гарантированно находят оптимальный маршрут и обычно применяются для задач с относительно небольшим количеством клиентов. Примеры включают целочисленное линейное программирование и программирование с ограничениями.
Эвристические методы. Так как поиск оптимального решения — долгий и вычислительно сложный процесс, были разработаны методы, которые позволяют найти приемлемое решение в разумные сроки, но не гарантируют, что оно будет оптимальным. Эвристические методы часто используются, особенно когда речь идёт о больших задачах оптимизации.
Во многих эвристических методах сначала создаётся исходное решение, и затем оно постепенно улучшается с применением локального поиска или метаэвристики.
Например, можно начать с пустого маршрута и строить маршрут пошагово, добавляя точки для посещения одну за другой. Идея в том, чтобы выбрать, какую точку добавить следующей, и на какое место в маршруте её поставить, чтобы общие затраты на маршрут при этом были минимальными.
Как VRP была очень интересной задачей для математиков в прошлом веке, так в наше время она стала не менее интересной для специалистов Data Science по двум причинам: появилось много данных из различных источников и возможность их обработать и объединить, и проанализировать в комплексе.
Искусственный интеллект задействован в решении большинства задач оптимизации маршрутов, как статических, так и динамических VRP:
Динамический VRP решает проблемы маршрутизации в условиях, которые могут меняться в процессе выполнения. В этом контекст решения динамических VRP искусственный интеллект используется в следующих случаях:
Для поиска оптимальных маршрутов успешно применяются ставшие доступными данные, а также различные инструменты искусственного интеллекта и их комбинации.
Интересную лекцию с подробным разбором каждого метода решения VRP и примерами можно посмотреть ниже
Производитель лекарств столкнулся с проблемой эффективности коммуникаций с аптеками, через которые он реализует свою продукцию.
Ранее маршруты для представителей компании в аптеки планировались вручную, что приводило к неоптимальному использованию времени представителей компании и не приводило к улучшению показателей продаж в аптеках.
Улучшить процесс разработки маршрутов объезда аптек, для повышения эффективности взаимодействия с аптеками, и увеличения объёмов продаж путём более персонализированных коммуникаций и информированности с представителями аптек.
Интеграция системы для автоматического сбора данных о продажах от аптек и анализа других критичных показателей.
Разработка алгоритма для классификации аптек по их значимости и потенциалу, используя данные о продажах, частоте заказов, скидках и других.
Внедрение программного решения с поддержкой искусственного интеллекта для создания эффективных маршрутов, учитывая географическое положение аптек, дорожную ситуацию и рабочее время аптек.
Подготовка списка объектов для объезда. Планировщик маршрутов получает список аптек текущей неделе и загружает эту информацию в систему планирования маршрутов.
Настройка временных ограничений. Параметры времени для каждого визита устанавливаются на основе доступности аптек, например, указывая конкретные дни или время дня для визитов.
Настройка параметров представителей компании. Вводятся данные о доступности и рабочих часах представителей, с учётом необходимости распределения посещений на протяжении недели.
Запуск процесса планирования. Система запускает процесс оптимизации маршрутов, учитывая местоположение аптек и введённые параметры.
Предварительный просмотр маршрутов. Планировщик проверяет предложенные маршруты на соответствие всем требованиям и ограничениям.
Внесение корректировок. При необходимости вносятся изменения для учета дополнительных требований или предпочтений.
Подтверждение и коммуникация маршрутов. Построенные маршруты отражаются в мобильных приложениях представителей с деталями каждого назначения.


Проект показал, что интеграция современных технологий и использование данных для принятия решений может значительно повысить эффективность и результативность внешнеторговой деятельности фармацевтического производителя. Описание кейса внедрения можно посмотреть здесь.
Ожидаемые инновации в области оптимизации маршрутов и советы по адаптации к новым технологиям.
Впечатляющий успех таких уважаемых компаний как Cognitive Pilot (разрабатывает интеллектуальные системы автономного управления сельхозтехникой, городским и железнодорожным транспортом) и Яндекса («Яндекс.Драйв» с алгоритмами оптимизации распределения автомобилей, «Яндекс.Такси», которая автоматически определяет оптимальные маршруты с учётом дорожных условий, а также автономные роботы для городской доставки Яндекса), показывают, как быстро развиваются технологии автоматической маршрутизации в комплексе с компьютерным зрением и облачными вычислениями.

Перед тем как вкладываться в технологии, определите, чего вы хотите достичь с помощью автоматизации построения маршрутов. Это может включать в себя сокращение затрат, уменьшение времени доставки или снижение количества опозданий. Например, если компания занимается доставкой пиццы, основной целью может быть уменьшение времени доставки. Определите KPI (ключевые показатели эффективности) для каждой цели, например, среднее время доставки или стоимость доставки на единицу товара. Примеры можно посмотреть здесь: 12 SMART Goals Examples for Logistics Managers — Success in Depth.
Проанализируйте текущие процессы и решите, что нужно поменять. Например, можно использовать методику value stream mapping для визуализации. Понять и оценить ситуацию могут помочь опросы среди водителей и логистов, а также отзывы клиентов (мне нравится сервис для изучения отзывов — Toweco).
Изучите примеры в оптимизации маршрутов. Есть много хороших курсов или отдельных лекций, на которых эксперты делятся своим опытом и впечатлением от использования разных программных продуктов, рассказывают об особенностях процессов, проводятся разные полезные конференции по логистике. Многие клиенты Яндекс.Маршрутизации с удовольствием делятся своим опытом применения решений для маршрутизации, например, Перекрёсток Впрок.
Определите ключевые этапы проекта и метрики для оценки успешности внедрения. Заранее подумайте, как именно новое решение будет интегрировано в ваши текущие бизнес-процессы. Начать внедрение лучше с пилотного проекта на одном из направлений или в одном подразделении. Обычно план внедрения включает в себя относительно стандартный набор этапов (анализ текущих процессов, исследование рынка решений и выбор подходящего, пилотирование, внедрение и техническая интеграция после успешного пилота, разработка нового регламента с учётом использования системы, обучение сотрудников). Посмотреть, как составить план, можно здесь.
Очень многие проекты «не взлетели» потому, что участники процессов недопоняли важность внедрения изменений. Это относится не только к решениям автоматической маршрутизации, но и ко всем остальным изменениям привычных бизнес-процессов.
Я искренне считаю, что искусство внедрения любых изменений в бизнес-процессы компании, заключается в том, чтобы так организовать проект, чтобы все участники процесса и будущие пользователи решения (включая логистов, диспетчеров и менеджеров разных затрагиваемых подразделений, водителей и экспедиторов), были задействованы в нём и понимали его значение. Хорошо будет, если будет возможность собирать встречи или тренинги, чтобы обсудить преимущества и возможные проблемы новой системы, создать каналы обратной связи для замечаний и предложений и придумать другие способы общения и контроля процесса внедрения и его результатов.
Есть много разных решений для оптимизации маршрутов, от простых приложений до комплексных облачных систем на основе ИИ. Выбрать не так-то просто. Я всегда стараюсь подробно изучить авторитетные источники в этой области, например, Gartner «What are Vehicle Routing and Scheduling and Last-Mile Technologies?». У них есть не только подробные платные (и очень дорогие) отчёты, но и много открытых исследований, а также площадка, где эксперты пишут отзывы и ставят оценки решениям. Обычно очень полезным бывает не полениться и организовать демонстрации и тестирование нескольких решений для выбора подходящего (многие производители будут рады продемонстрировать решение и подробно рассказать об особенностях внедрения). Также почти у всех сервисов есть возможность зарегистрироваться в системе и бесплатно попробовать в течение недели или двух.
Регулярно анализируйте результаты внедрения.
Обычно эффективность внедрения решения для маршрутизации оценивается по увеличению количества заказов, выполняемых в рамках одного маршрута, снижению числа опозданий, сокращении затрат на логистику и общего пробега автопарка (что не только снижает затраты на топливо и обслуживание, но и вносит вклад в экологическую устойчивость). Кроме того, бонус — это снижение числа обращений в поддержку с вопросами о времени выполнения заказов.
Если технология не даёт ожидаемых результатов, очень важно вовремя остановиться и отказаться от решения или модернизировать его.
Оптимизация маршрутов предоставляет конкретные и измеримые преимущества по сравнению с ручным планированием.
Применение автоматизированных методов маршрутизации может снизить пробег на 20—30%, что напрямую влияет на снижение затрат компаний, занимающихся доставкой.
Многие компании по-прежнему планируют маршруты вручную. Даже те, кто использует программное обеспечение для оптимизации маршрутов, часто тратят часы на то, чтобы «подогнать» маршруты под свои условия. Интеллектуальная оптимизация маршрута устраняет эту необходимость и учитывает все параметры маршрута, включая трафик. Кроме того, системы обучаются на прежних данных и могут давать разумные рекомендации.
Получайте свежие статьи об AI, данных и аналитике прямо на почту