[RAPPORT]
Quelle optimisation de tournées pour répondre aux enjeux du secteur de la messagerie ?
Au cours des dernières années, le secteur du transport de messagerie connait des mutations profondes, boosté par l’explosion des ventes e-commerce. Intervenant au niveau de la livraison du dernier kilomètre, ses besoins en optimisation de tournées peuvent être très importants en raison de la grande quantité de colis transportés. Cependant, pour ce secteur, la tâche est particulièrement ardue et nombreux sont les messagers qui ont été déçus par les logiciels d’optimisation de tournées qu’ils ont essayé d’implémenter dans leurs systèmes.
L’enjeu est si complexe que les éditeurs peinent en effet à adresser la problématique. Quelles sont les spécificités du secteur de la messagerie ? Pourquoi les logiciels d’optimisation de tournées ne répondent-ils pas à leurs besoins ? Comment contourner leurs limites et résoudre ces enjeux extrêmement complexes ? Ce sont les questions auxquelles nous tentons de répondre dans cet article afin d’apporter, enfin, une solution à un problème encore irrésolu.
Un fonctionnement propre à la messagerie
La messagerie consiste à acheminer un ou plusieurs colis de moins de 3 tonnes en maximum 48h. Différents formes de messagerie existent pour répondre aux divers besoins des chargeurs. La particularité de ce transport réside dans les opérations de passage à quais qui permettent d’acheminer les marchandises d’un bout à l’autre du réseau.
L’organisation d’un réseau de messagerie comporte ainsi différentes étapes :
- Les tournées de ramassage : les colis sont récupérés auprès de leur expéditeur et acheminés vers la plateforme de tri locale.
- Les opérations de groupage : les marchandises sont déchargées, groupées et triées selon leur lieu de destination.
- Les tractions : les chauffeurs assurent une liaison entre plusieurs agences du réseau.
- Les opérations de dégroupage : les marchandises sont à nouveau déchargées et triées en vue d’être incorporées aux tournées de livraison.
- Les tournées de livraison : les chauffeurs-livreurs prennent la route pour livrer les colis aux destinataires et en profitent pour effectuer des tournées de ramassage.
Ces opérations sont au coeur du processus et nécessitent de disposer d’un maillage territorial très étendu mais également d’une coordination efficace et performante entre les différentes plateformes. Dans ces réseaux, les opérations de transport, et plus particulièrement les livraisons du dernier kilomètre, sont souvent confiées à des prestataires extérieurs. Offrant plus de flexibilité et une facilité de gestion pour le messager, l’externalisation de la livraison au destinataire est monnaie courante dans le secteur de la messagerie.
L'optimisation de tournées face aux défis posés par la messagerie
Des caractéristiques de l'activité incompatibles avec une optimisation de tournées classique
Les tournées de livraison occupent également une place importante dans l’activité de messagerie. Chaque jour, les messagers font face à des volumes colossaux de colis qu’ils doivent répartir entre les chauffeurs. Ces derniers peuvent ainsi réaliser une centaine de livraisons chaque jour. Dans ce contexte, la question de l’optimisation de tournées apparaît donc comme indispensable.
Cependant dans le contexte spécifique des messagers, plusieurs problèmes se posent :
- Les opérations se font en flux tendus : lorsque les tractions arrivent le matin à l’agence de livraison, les colis sont déchargés et scannés puis triés en fonction de leur destination finale mais ces étapes ne se font pas de façon séquentielle : le déchargement, le scan et le tri se font en même temps et l’opération totale dure parfois presque 2h. Impossible dès lors d’attendre d’avoir scanné l’intégralité des colis à livrer pour commencer à les trier. Ce fonctionnement exclut d’emblée la possibilité d’utiliser un logiciel d’optimisation de tournées au fonctionnement statique, nécessitant de disposer de l’intégralité des données avant de lancer les calculs.
- Les partenaires transport des messagers se voient confier un territoire qu’ils gèrent de façon autonome : contractuellement, les partenaires se voient confier un territoire défini sur lequel ils sont responsables des livraisons et des ramasses. Il n’existe pas de relations hiérarchiques entre les chauffeurs-livreurs et les messagers. L’autonomie des sous-traitants est assurée aux niveaux matériel (choix des véhicules) et immatériel (recrutement du personnel opérationnel). Ainsi, les prestataires ont la liberté de construire eux-mêmes leurs tournées de livraison, sans se voir imposer par le donneur d’ordre une quelconque gestion (excepté des délais de livraison). Les contrats entre les messagers et leurs partenaires transport vont dans ce sens et ne sont généralement remis en cause que si la prestation transport n’est pas de bonne qualité ou si le prestataire n’est pas satisfait de l’activité qu’il a à gérer sur la zone. Le fait de maintenir un chauffeur sur une même zone au fil du temps peut également présenter des avantages en termes d’efficacité et de qualité de service grâce à une meilleure connaissance de la zone et des besoins des clients par le chauffeur. S’il n’est pas possible de modifier chaque jour les tournées opérées par les chauffeurs, l’optimisation de tournées globale et quotidienne n’a donc pas lieu d’être et peut difficilement être mise en place.
Une organisation des agences via la sectorisation du territoire
Pour résoudre ce casse-tête, les messagers ont trouvé une solution : la sectorisation du territoire. A l’arrivée des colis dans l’entrepôt, les opérateurs vont les trier en fonction des adresses de livraison correspondant à leur secteur, sur la base d’une sectorisation identique chaque jour.
Sur le terrain, chaque chauffeur se voit attribuer un secteur géographique qui sera le même chaque jour et au sein duquel il réalise sa tournée. Les chauffeurs d’une même société prestataire opèrent sur des secteurs adjacents, ainsi en cas de déséquilibre (faible ou forte activité sur un secteur un jour donné), les chauffeurs peuvent s’échanger des colis afin d’avoir des tournées plus homogènes. 24% des colis sont ainsi déplacés de leur tournée initiale vers une nouvelle tournée chaque matin en fonction de l’activité du jour.
Une fois les colis triés et les tournées équilibrées, les chauffeurs chargent leurs camions en fonction de la tournée qu’ils ont choisi de réaliser (l’ordonnancement de la tournée est souvent laissé à la discrétion du chauffeur).
Dans la pratique, l’utilisation d’une sectorisation représente une limite pour la mise en place d’une solution d’optimisation de tournées. Mettre en place une solution qui ne tiendrait pas compte de ce mode de fonctionnement engendrait inévitablement de lourds impacts organisationnels : repenser la gestion de l’entrepôt, revoir le mode de collaboration avec les partenaires transport, etc…
Il n’existe à l’heure actuelle aucune solution de sectorisation adaptée au dernier kilomètre à gros volumes. Les acteurs de la messagerie restent encore démunis quand ils doivent modifier une organisation du territoire résultant d’années d’ajustements. Kardinal s’est donc donné le défi de trouver une solution à ce problème complexe sans bouleverser l’organisation de l’entrepôt.
La solution TAO en réponse aux enjeux des messagers
A l’issue de plusieurs mois de recherche et développement, Kardinal a mis au point TAO (Territory Analytics & Optimization), sa nouvelle solution de sectorisation stratégique dédiée au secteur de la messagerie.
En tant qu’outil d’aide à la décision, elle permet aux directeurs d’agence de disposer de la visibilité dont ils ont besoin pour gérer et optimiser l’activité de leur territoire.
Basée sur l’exploitation de la donnée historique de l’agence par le Machine Learning, « Territory Analytics et Optimization » permet de définir la sectorisation géographique optimale et de dimensionner au plus juste la flotte de véhicules associée.
L’outil permet ainsi aux directeurs d’agence de messagerie et aux responsables d’exploitation :
- d’auditer la performance d’une sectorisation actuellement en place
- d’optimiser les coûts d’exploitation en calculant la sectorisation optimale pour un territoire donné
- d’affiner une sectorisation et d’évaluer l’impact de modifications locales sur des secteurs
- de visualiser l’activité sur la carte afin d’identifier les points chauds des périodes passées et d’anticiper la gestion des ressources
- de préparer la peak period de fin d’année
- de simuler des modifications de la flotte de véhicules (intégration de véhicules électriques, vélos cargo, etc) et d’en mesurer les impacts sur les coûts
Une approche innovante de la sectorisation, unique sur le marché
Son approche unique, spécialement conçue pour la gestion d’entrepôts, introduit la notion de robustesse, indicateur garant de la stabilité des secteurs dans le temps. Cette notion permet d’assurer la création de secteurs minimisant les dépassements de capacités (et donc les besoins de rééquilibrages entre tournées à la volée avant le départ des camions). La prise en compte de ce paramètre se fait grâce à une approche probabiliste issue des dernières avancées en mathématiques appliquées.
La solution « Territory Analytics & Optimization » s’appuie sur le découpage du territoire sous la forme de « cellules » qui sont des unités territoriales calculées sur les données historiques de l’agence (les plus exhaustives et représentatives possible) de façon à :
- assurer des niveaux d’activité homogènes entre les cellules
- respecter la topographie et les contraintes en termes d’infrastructure routière
- prendre en compte les contraintes client (respect des codes postaux par exemple)
Les secteurs sont ensuite conçus par regroupement de cellules grâce à des algorithmes d’optimisation dans le but de minimiser les coûts d’exploitation tout en assurant un niveau minimal de robustesse.
Solution de sectorisation stratégique dédiée aux acteurs de la messagerie
Associer sectorisation et optimisation de tournées pour une gestion optimale
Kardinal est éditeur d’un logiciel d’optimisation de tournées, et l’outil « Territory Analytics & Optimization » est nativement connecté à ses environnements d’optimisation de tournées disponibles par ailleurs. Selon les besoins et les moyens disponibles, il est donc possible d’interfacer sectorisation et optimisation dans une même approche unifiée.
En fonction de l’intégration souhaitée (et réalisable), il est possible d’implémenter différents niveaux d’optimisation :
- Niveau 1 « dispatch » (ce niveau correspond à la sectorisation seule) : L’API Kardinal traite le flux de colis entrant en temps réel et affecte chaque colis au bon quai en fonction de la sectorisation qui a été choisie et calculée dans l’outil « Territory A&O ». Le chauffeur construit sa tournée sans assistance algorithmique.
- Niveau 2 « dispatch + séquencement » : l’API Kardinal réalise l’opération de dispatch décrite en étape 1 tout en produisant des séquences optimisées par secteur. Le fonctionnement est ici celui d’un aller-retour où chaque affectation de colis aux secteurs est renvoyée de façon séquencée pour produire une première version de la tournée, que le chauffeur pourra affiner si besoin.
- Niveau 3 « dispatch + séquencement + rééquilibrages » : à ce niveau, il s’agit d’une optimisation de tournées en temps réel, sous contrainte de sectorisation. Sectorisation et optimisation sont entièrement connectées dans une approche unifiée. L’algorithme réalise le dispatch et l’optimisation de façon globale, en intégrant les rééquilibrages éventuels entre prestataires. Ainsi, chaque colis possède un chauffeur prioritaire (celui du secteur qui le couvre), et des chauffeurs optionnels (ceux du prestataire). Grâce à l’optimisation en continu, il est possible de figer tout ou partie des colis dans des tournées, au fil de l’eau, et ainsi laisser l’algorithme faire ses recommandations optimisées en temps réel. A ce niveau, l’outil prend en charge l’intégralité du dispatch et de l’optimisation des tournées.
Basée sur de nouvelles mathématiques de pointe et des techniques d’Intelligence Artificielle, la solution TAO de Kardinal pallie les limitations des solutions d’optimisation de tournées classiques. S’appuyant sur la donnée historique, elle l’analyse en profondeur pour en tirer les meilleures suggestions d’optimisation. Adaptée à l’organisation spécifique du secteur de la messagerie, la solution TAO accompagne ses acteurs dans leurs missions quotidiennes et les aide à y ajouter encore plus de valeur.