Opis programu
Prezentowane oprogramowanie może być wykorzystywane do złożonych obliczeń optymalizacyjnych problemów transportowych, zarówno praktycznych jak i teoretycznych. Program Trasa przeznaczony jest do rozwiązywania problemów z dziedziny kombinatoryki a dokładnie problemów VRP (Vehicle Routing Problem). Zagadnienia te są od lat rozwijane na świecie i dostępna jest duża ilość informacji na ten temat. W programie aktualnie zrealizowanych jest kilka pierwszych opcji:
- TSP (Traveling Salesman Problem) - problem komiwojażera,
- SD-MTSP (Single Depot Multiple Traveling Salesman Problem) - rozbudowany TSP - problem wielu komiwojażerów, startujących ze wspólnej lokalizacji,
- MD-MTSP (Multi Depot Multiple Traveling Salesman Problem) - rozbudowany TSP - problem wielu komiwojażerów, startujących z różnych lokalizacji,
- CVRP (Capacitated Vehicle Routing Problem) - dostarczanie towarów z centralnego magazynu przy jak najkrótszych trasach i jak najmniejszej liczbie pojazdów, o określonej ładowności.

W dalszej kolejności będą dołączone opcję służące do rozwiązywania zadań VRPTW (Vehicle Routing Problem with Time Windows) i CVRPTW (Capacitated Vehicle Routing Problem with Time Windows) czyli problemy z oknami czasowymi. Program pozwala na optymalizację tras przejazdu ze względu na najkrótszą trasę (czas przejazdu) oraz minimalizację liczby pojazdów. W programie Trasa obliczenia są realizowane z wykorzystaniem zestawu autorskich algorytmów heurystycznych.

Zastosowany interfejs graficzny pozwala na obserwację przebiegu obliczeń, włączanie i wyłączanie prezentacji punktów (miast, klientów) oraz ich opisów. Można powiększać dowolne fragmenty ekranu i szczegółowo obserwować zmiany tras podczas obliczeń. Dodatkowo program zawiera na przykład opcję podglądu rozmieszczenia punktów, podglądu wybranej trasy oraz wybór najlepszego rozwiązania spośród wygenerowanych.

Program z jednej strony pozwala na rozwiązywanie problemów "teoretycznych" - specjalne testy opracowane dla zagadnień VRP (o liczności nawet kilkuset tysięcy lokalizacji), które pozwalają na ocenę jakości zastosowanych algorytmów a z drugiej strony umożliwia wykorzystanie tych procedur do różnych praktycznych zagadnień transportowych.
W części praktycznej program korzysta, w tle, z map Google (Geocoding API, Directions API) aby wyznaczać współrzędne geograficzne oraz odległości i czasy przejazdu między poszczególnymi lokalizacjami. W efekcie obliczeń, na przykład dla TSP, użytkownik programu uzyskuje optymalną trasę przejazdu, pozwalającą na oszczędności czasu, paliwa oraz zaangażowanie mniejszej ilości kierowców. Poza tym nie traci czasu na każdorazowe ustalanie kolejności przejazdu przez poszczególne lokalizacje i zapobiega wyznaczaniu niemożliwych do realizacji, w danym czasie, tras przejazdów (tutaj można wykorzystać SD-MTSP lub MD-MTSP). Program generuje gotowe do wydruku tabele z ustaloną kolejnością lokalizacji, z podanymi realnymi odległościami i czasami przejazdów
oraz prezentuje na mapach: zestaw lokalizacji, trasę początkową (losową, przed optymalizacją), trasę po optymalizacji oraz szczegółowe mapy z trasami dla poszczególnych pojazdów (dla TSP, SD-MTSP lub MD-MTSP). Poniżej przedstawiono kilka przykładów.
Wyniki obliczeń TSP - 50 lokalizacji
zestaw 50 miast w Polsce
trasa początkowa (losowa)
trasa po optymalizacji
Wyniki obliczeń TSP - 30 lokalizacji
zestaw 30 miejscowości
trasa początkowa (uproszczona)
trasa początkowa (rzeczywista)
trasa po optymalizacji (uproszczona)
trasa po optymalizacji (rzeczywista)
Wyniki obliczeń TSP i SD-MTSP dla 60 lokalizacji
zestaw 60 miejscowości
trasa początkowa (uproszczona)
trasa optymalna (uproszczona)
SD-MTSP - trasa pojazdu nr 1
SD-MTSP - trasa pojazdu nr 2
SD-MTSP - trasa pojazdu nr 3
Wyniki obliczeń TSP i MD-MTSP dla 95 lokalizacji
zestaw 95 miejscowości
trasa początkowa (uproszczona)
trasa optymalna (uproszczona)
MD-MTSP - trasa pojazdu nr 1
MD-MTSP - trasa pojazdu nr 2
MD-MTSP - trasa pojazdu nr 3
MD-MTSP - trasa pojazdu nr 4
Wyniki obliczeń CVRP dla 100 lokalizacji
zestaw 100 lokalizacji
najlepsze rozwiązanie
trasa pojazdu nr 1
trasa pojazdu nr 2
trasa pojazdu nr 3
trasa pojazdu nr 4
trasa pojazdu nr 7
Program występuje w wersji 32-bitowej oraz 64-bitowej (umożliwiającej rozwiązywanie bardzo dużych zadań np. kilkuset tysięcy lokalizacji (punktów)). W obu przypadkach programy są realizowane z wykorzystaniem przetwarzania równoległego i mogą być zoptymalizowane pod określony procesor.
Poniżej przedstawiono przykładowe wyniki, dla standardowych testów, dotyczące TSP. Z lewej strony tabeli pokazano rozwiązania optymalne a z prawej uzyskane programem Trasa. Pierwsza kolumna tabeli zawiera nazwę testu. Liczba umieszczona w nazwie testu to ilość punktów (miast).
Należy wziąć pod uwagę, że w przypadku programu Trasa, obliczenia były wykonywane z włączonym podglądem graficznym co powodowało znaczne wydłużenie czasu obliczeń.
Kolejna tabela przedstawia przykładowe wyniki, dla standardowych testów, dotyczące CVRP. Z lewej strony tabeli pokazano rozwiązania optymalne a z prawej uzyskane programem Trasa. Pierwsza kolumna tabeli zawiera nazwę testu.