SmarT paket dolaplarında kapasite ve zaman penceresi kısıtlarıyla sürdürülebilir konum‑rotalama problemleri için iki aşamalı bir optimizasyon modeli

Akıllı paket teslimatı şehir yaşamı için neden önemli?

Çevrimiçi alışveriş neredeyse her şeyi kapımıza kadar sipariş etmeyi mümkün kıldı; ancak bunu izleyen minibüsler, motosikletler ve trafik sıkışıklığının arkasında gizli maliyetler var: tıkanan sokaklar, kirli hava ve artan fiyatlar. Bu çalışma, kendinizin uygun bir zamanda paketlerinizi alabileceği o self‑servis kutular olan "akıllı paket dolaplarının" kirliliği ve trafiği azaltırken alıcılara hızlı ve güvenilir hizmet sunacak şekilde nasıl planlanıp yönlendirilebileceğini araştırıyor. Tahran'dan alınan gerçek verileri kullanarak, yazarlar matematik, haritalar ve akıllı algoritmaların son mil teslimatını nasıl daha temiz, daha ucuz ve daha adil hale getirebileceğini gösteriyor.

Kapı önü kaosundan ortak teslim alma noktalarına

Makale basit bir gözlemden hareket ediyor: teslimatın son ayağı, yerel depodan her müşteriye yapılan taşıma, e‑ticaretin en maliyetli ve en çok kirleten kısmıdır. Tahran gibi büyük ve yoğun trafikli şehirlerde, arabalar, minibüsler ve motosikletlerle yapılan milyonlarca günlük sefer trafiği yavaşlatır ve hava kalitesini düşürür. Akıllı paket dolapları farklı bir model sunar. Birçok aracın birçok kapıda durması yerine, daha az sayıda araç bir dolap ağına ziyaret eder ve müşteriler paketlerini almak için kısa bir mesafe yürür. Önceki çalışmalar dolap yerleşimini, dolap tasarımını veya müşteri memnuniyetini ayrı ayrı incelemişti. Bu çalışma bu iplikleri bir araya getiriyor: dolapların nereye konulacağı, araçların bunlara nasıl yönlendirileceği ve maliyet, hizmet ile çevresel etkinin nasıl aynı anda dengeleneceği sorularını ele alıyor.

İki bağlantılı karar: dolapların yeri ve araç hareketleri

Bunu ele almak için yazarlar iki aşamalı bir optimizasyon modeli kuruyor. Birinci aşamada model, hangi dolap alanlarının açılacağına ve her birinin kaç paketi işlemesi gerektiğine karar veriyor; dolap kapasitesi, kurulum maliyeti ve müşterilerin kat etmeye istekli olduğu mesafe dikkate alınıyor. İkinci aşamada ise merkezi bir depodan seçilen dolaplara teslimat rotaları tasarlanıyor; bu aşamada araç kapasitesi, sürüş süresi ve dolaplara hizmet verilebilecek zaman pencereleri gibi sınırlamalar gözetiliyor. Birden fazla hedef birleştiriliyor: dolapların inşa ve işletme maliyetlerini azaltmak, kapı teslimatına dönmesi gereken reddedilen paketleri önlemek, sürüş mesafelerini ve yakıt kullanımını küçültmek ve hizmet sürelerini sıkı tutmak. Model bu rekabet eden hedefleri ayarlanabilir ağırlıklar kullanarak tek bir puana dönüştürüyor, böylece yöneticiler önceliklerine göre tasarruf, hız veya emisyonu vurgulayabiliyor.

Yoğun bir gerçek dünya bölgesinde modelin testi

Çerçeve, yoğun trafik ve yoğun talep ile bilinen merkezi bir bölgeye odaklanan Tahran'ın ayrıntılı bir vaka çalışması kullanılarak teste tabi tutuluyor. Mevcut dolaplar, müşteriler, mesafeler, araç tipleri, yakıt kullanımı ve zaman sınırlamaları ile ilgili veriler modele giriliyor. Sonuçlar, yoğun talep noktalarına—kalabalık konut ve ticaret bölgelerine—yakın seçilmiş dolap yerlerinin birçok paketi daha az rotada konsolide etmeye izin verdiğini gösteriyor. Daha az yapılandırılmış teslimat modelleriyle karşılaştırıldığında, optimize edilmiş ağ toplam seyahat mesafesini, işletme maliyetlerini ve karbon emisyonlarını azaltırken, dolapları müşterilerin rahatça ulaşabileceği kadar yakın tutuyor. Araştırmacıların izin verilen seyahat sürelerini, mesafeleri ve her hedefin önemini değiştirdiği senaryo analizleri, ağın daha sıkı zaman sınırlamaları veya çevresel performansa daha fazla ağırlık verme gibi politika tercihlerine nasıl duyarlı olduğunu ortaya koyuyor.

Akıllı algoritmalar büyük şehirlere nasıl ölçeklenir

Büyük şehirlerde çok sayıda dolap, araç ve müşteri olabileceğinden, kaba kuvvetle mutlak en iyi çözümü bulmak son derece zordur. Bu nedenle yazarlar kesin matematiksel çözücüler ile doğal süreçlerden ilham alan üç arama‑tabanlı yöntemi, yani meta‑sezgisel algoritmaları karşılaştırıyor: bir Keshtel algoritması, bir genetik algoritma ve benzetimli tavlama. Küçük test problemlerinde tüm yöntemler kesin çözümlerle karşılaştırılıyor ve doğru bulunuyor. Orta ve büyük problemler için, kesin çözücüler zorlandığında, Keshtel algoritması özellikle onlarca dolap ve araç içeren durumlarda daha az zamanda daha iyi çözümler sunuyor. Bu, şehir ölçeğindeki dolap ağlarının günlük veya haftalık planlama için pratik şekilde optimize edilebileceğini gösteriyor.

Şehirler, işletmeler ve insanlar için daha geniş yararlar

Daha temiz lojistiklerin ötesinde, çalışma sosyal ve ekonomik kazanımlara işaret ediyor. Son mil teslimatının maliyetini ve karmaşıklığını düşürerek, paylaşımlı dolap ağları daha küçük kurye ve yerel dükkanların hakim e‑ticaret devleriyle rekabet etmesine yardımcı olabilir; böylece tekel gücünü azaltır ve tüketicilere daha fazla seçenek sunar. Hizmetin yalnızca zengin mahallelerde yoğunlaşması yerine, dolapları hizmeti az olan bölgeler, toplu taşıma merkezleri ve gelir karışımı olan alanlara stratejik olarak yerleştirmek bu faydaları daha adil dağıtabilir. Yazarlar, akıllı dolapların elektrikli araçlar ve yenilenebilir enerjiyle birleştirilmesinin çevresel kazanımları daha da derinleştirebileceğini savunuyor.

Günlük alışveriş yapanlar için bunun anlamı

Bir kullanıcı için mesaj basit: kapı teslimatında ısrar etmek yerine yakındaki bir akıllı dolaptan paket almak, daha temiz ve daha verimli bir şehrin parçası olabilir. Bu araştırma gösteriyor ki, dikkatli planlama ve doğru algoritmalarla dolap ağları, teslimat trafiğini, yakıt kullanımını ve emisyonları kayda değer biçimde azaltabilirken konfordan ödün vermez. Daha fazla şehir e‑ticaretin yayılması ve artan tıkanıklıkla karşılaştıkça, bu tür modeller son mil teslimatını yeniden tasarlamak için alıcılar, küçük işletmeler ve kentsel çevre adına bir yol haritası sunuyor.

Atıf: Ghadirpour, S.M., Chaharsooghi, S.K. & Hajiaghaei-Keshteli, M. A two stage optimization model for sustainable location routing problem with capacity and time window constraints in smart parcel lockers. Sci Rep 16, 11514 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41653-6

Anahtar kelimeler: akıllı paket dolapları, son mil teslimatı, kentsel lojistik, sürdürülebilir ulaşım, konum‑rotalama optimizasyonu