Model suggestions for driver scheduling problem considering route preferences and ergonomic factors

Zamanında teslimat uygulamalarıyla birleşen e-ticaret faaliyetlerinin büyümesi lojistik sektörünün hem iş hacmini arttırmış hem de teslimat sürelerinde rekabetçi olmaya itmiştir. Gelen siparişlerin stoklardan temin edilmesi ve kargo veya lojistik firmalarına teslimi bile bazı ürün gruplarında birkaç günü bulabilmektedir. Bu sebeple sevkiyata hazırlanmış bir ürünün kaybedecek vakti kalmamıştır. Lojistik süreçlerin en maliyetli kalemi taşıma fonksiyonudur ve bu işlemin yerine getirilmesi için en temelde bir taşıma aracına ve sürücüye ihtiyaç vardır. Otonom sürüş teknolojisinin gelişmekte olduğu bir dönemin yaşanmasının yanında dünya çapında bir şoför krizi de söz konusudur. Özellikle uluslararası taşımacılık kapsamında gümrüklerde oluşan kilometrelerce araç kuyrukları ve çalışma saatlerinin zorluğu şoförler için meslekten kaçışa sebebiyet vermektedir. Türkiye'de 2023 yılında sürücü pozisyonlarının %18'inin boş kalacağı beklenmektedir. Bu tezde, durmaksızın devam etmesi gereken taşımacılık faaliyetinin önemli unsurlarından biri olan kamyon şoförlerinin çizelgelenmesi incelenmiştir. Uluslararası taşımacılık da yapan bir lojistik firmasının yurt içi karayolu yük taşımacılığı kapsamındaki sevkiyat operasyonlarında çalışan 141 kamyon şoförünün bir aylık planlama ufku için çizelgeleme probleme ele alınmıştır. Çıkış noktası İstanbul olan ve haftada altı gün 31 farklı rotaya sevkiyat gerçekleştirebilen firmada dengeli iş yükü dağılımın sağlanması amacıyla temel şoför çizelgeleme problemi ele alınmıştır. Matematiksel programlamayla kurulan modele şoför tercihleri hedef olarak eklenmiş ve ilk amaca ek olarak bu tercihlerinde dikkate alındığı ikinci problem için yine bir aylık çalışma çizelgesi oluşturulmuştur. Üçüncü problemde ise, tüm rotaların trafik yoğunluğu, termal konfor, aydınlatma ve monotonluk ergonomik faktörlerine göre değerleri hesaplanmış ve ikinci problem modeline hedef olarak eklenmiştir. Problem çözümleri hedef programlama ile yapılmış ve dengeli iş yükleri ergonomik koşullar da dikkate alınarak elde edilmiştir.The growth of e-commerce activities combined with on-time delivery practices has increased the business volume of the logistics industry and pushed it to be competitive in delivery times. For some product categories, obtaining incoming orders from inventories and delivering them to shipping or logistics providers may take a few days. A product ready for shipment cannot afford to waste time in this regard. The transport procedure is the most expensive part of logistics operations, and a transport vehicle and driver are required to complete this operation. There is a global driver issue occurring at the same time as autonomous driving technology is growing. Especially within the scope of international transportation, kilometers of vehicle queues at customs and the difficulty of working hours cause drivers to escape from their profession. In Turkey, 18% of driving posts are anticipated to remain vacant in 2023. This thesis examines truck drivers, one of the critical elements of transportation activity, which must continue without interruption. The scheduling problem for 141 truck drivers engaged in shipping operations within the domestic road freight transportation of a logistics organization that also handles international transportation is dealt with over a one-month planning horizon. First, the basic driver scheduling problem is discussed to ensure a balanced workload distribution in the company, whose starting point is Istanbul. It can ship to 31 different routes six days a week. Then, the model developed through mathematical programming was expanded to include driver preferences. In addition to the first goal, a monthly work plan was created for the second problem, which was considered in these preferences. In the third problem, the values of all routes were determined based on the environmental variables of traffic density, thermal comfort, illumination, and monotony and added to the second problem model as a goal. Finally, goal programming was used to solve problems, and the outcomes were satisfying