I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   4 A u g u s t   20 25 ,   p p .   4 0 4 3 ~ 4 0 5 7   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 4 . pp 4 0 4 3 - 4 0 5 7           4043       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   O ptimi za tion mo del of vehicl e rout ing  problem  wi th  heterog eno us tim e windows       H er m a n M a weng k a ng 1 ,   M uh a m m a d Ro m i Sy a hp utr a 1 ,   Su t a rm a n 1 ,   G er ha rd  Wilh elm   Weber 2, 3   1 D e p a r t me n t   o f   M a t h e m a t i c s ,   U n i v e r s i t a s   S u m a t e r a   U t a r a ,   M e d a n ,   I n d o n e s i a   2 F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g   M a n a g e m e n t ,   P o z n a n   U n i v e r s i t y ,   P o z n a n ,   P o l a n d   3 I n st i t u t e   o f   A p p l i e d   M a t h e m a t i c s,   M i d d l e   Ea s t   T e c h n i c a l   U n i v e r si t y ,   A n k a r a ,   T u r k e y       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   1 8 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ap r   8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 4 ,   2 0 2 5       Th is  st u d y   p r o p o se a   n o v e l   o p ti m iza ti o n   fra m e wo rk   fo r   t h e   v e h i c le  ro u t in g   p ro b lem   with   h e tero g e n e o u t ime   win d o ws ,   a   c rit ica a sp e c in   lo g isti c a n d   su p p l y   c h a i n   o p e ra ti o n s.  U n li k e   c o n v e n ti o n a v e h icle   ro u ti n g   p r o b l e m   (VRP)  m o d e ls  th a t   a ss u m e   u n ifo rm   se rv ice   sc h e d u les   a n d   flee c a p a c it ies ,   o u r   a p p ro a c h   a c k n o wle d g e th e   d iv e rse   ti m e   c o n stra in ts  a n d   v e h icle   sp e c ifi c a ti o n o f ten   e n c o u n tere d   i n   re a l - wo rld   sc e n a rio s.  B y   f o rm u latin g   th e   p ro b lem   a a   m ix e d   in teg e li n e a p ro g ra m m in g   m o d e l,   we   in c o rp o ra te   c o n stra in ts  re late d   to   ti m e   win d o ws ,   v e h icle   l o a d   c a p a c it ies ,   a n d   trav e l   d istan c e s.  To   tac k le  t h e   NP - h a r d   c o m p lex it y ,   we   e m p lo y   a   h y b ri d   stra teg y   c o m b in i n g   m e tah e u risti c   a lg o rit h m with   e x a c m e th o d s,  th u e n s u rin g   b o t h   so lu ti o n   q u a li ty   a n d   c o m p u tati o n a e fficie n c y .   E x ten si v e   c o m p u tati o n a l   e x p e rime n ts,  c o n d u c ted   o n   b e n c h m a rk   d a tas e ts  a n d   re a l - wo rl d   lo g i stics   d a ta,   c o n firm  t h e   su p e rio rit y   o o u m o d e i n   term o so l u ti o n   q u a li ty ,   ru n ti m e ,   a n d   a d a p tab il it y .   T h e se   fin d i n g u n d e rsc o re   t h e   m o d e l’s  p ra c ti c a li ty   f o r   in d u stries   fa c in g   d y n a m ic  ro u t in g   re q u irem e n ts  a n d   ti g h s e rv ice   win d o ws .   F u rth e rm o re ,   t h e   p ro p o se d   fra m e wo rk   e q u ip d e c isio n - m a k e rs  with   a   ro b u st   to o l   fo r   o p ti m izin g   r o u te  p lan n i n g ,   u l ti m a tely   e n h a n c in g   se r v ice   q u a li t y ,   re d u c in g   o p e ra ti o n a c o sts,  a n d   p r o m o ti n g   m o re   re li a b le d e li v e ry   o u tco m e s .   K ey w o r d s :   Hete r o g en eo u s   tim win d o ws   L o g is tics   o p tim izatio n   Me tah eu r is tic  alg o r ith m s   Mix ed   in teg er   lin ea r   p r o g r a m m in g   Veh icle  r o u tin g   p r o b lem   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Her m an   Ma wen g k a n g   Dep ar tm en t o f   Ma th em atics,  Facu lty   o f   Ma th e m atics a n d   Na tu r al  Scien ce s ,   Un iv er s itas   Su m ater Utar a   J l.  Dr .   T .   Ma n s u r   No .   9 ,   Me d a n   2 0 1 5 5 ,   Su m ater Utar a,   I n d o n esia   E m ail: m awe n g k an g @ u s u . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   T h v eh icle   r o u tin g   p r o b lem   ( VR P)  s tan d s   as  co r n er s to n in   th f ield   o f   lo g is tics   an d   s u p p ly   c h ain   m an ag em en t   [ 1 ] ,   [ 2 ] ,   aim in g   t o   d eter m i n th e   m o s e f f icien t   r o u tes  f o r   f leet  o f   v e h icles  d eliv er in g   g o o d s   to   s et  o f   cu s to m er s .   Ov er   th y ea r s ,   VR h as  ev o lv ed   to   ad d r ess   v ar io u s   co m p le x ities   in h er en in   r ea l - w o r ld   s ce n ar io s ,   in clu d in g   co n s tr ain ts   lik v eh icle  ca p ac ity ,   s er v ice   tim e,   an d   r o u te  len g th .   Am o n g   th ese  v ar iatio n s ,   th v eh icle  r o u tin g   p r o b lem   with   tim W in d o ws  ( VR PT W )   h as  g ar n er e d   s ig n if ican atten tio n   d u e   to   its   p r ac tical  r elev an ce   in   en s u r in g   tim ely   d eliv er ies  [ 3 ] .   T h VR is   well - s tu d ied   o p tim izatio n   p r o b le m   in   lo g i s tics   an d   tr an s p o r tatio n   [ 4 ] ,   aim in g   to   d eter m in th m o s ef f icie n r o u tes  f o r   f leet  o f   v eh icles  to   d eliv er   g o o d s   to   s et  o f   cu s t o m er s .   T r ad itio n al   VR a s s u m es  u n if o r m   d eliv e r y   co n d itio n s   [ 5 ] ,   b u r ea l - wo r ld   s ce n ar io s   o f ten   p r esen co m p lex ities   s u ch   as   h ete r o g en e o u s   tim win d o ws,  wh er d if f er en cu s to m e r s   h av v ar y i n g   ac ce p tab le  d eli v er y   p er io d s .   T h is   p ap er   ad d r ess es  th VR wit h   h eter o g en eo u s   tim win d o ws  ( VR P HT W ) ,   p r esen tin g   n ew  o p tim izatio n   m o d el  to   m i n im ize  to tal  tr av el   tim an d   co s ts   wh ile  en s u r in g   ti m ely   d eliv er ies.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 0 4 3 - 4057   4044   T h ch allen g lies   in   ac co m m o d atin g   d i v er s tim co n s tr ain ts ,   wh ich   co m p licates  r o u te  p lan n in g   an d   i n cr ea s es  th c o m p u tatio n al  d if f icu lty   o f   f in d in g   o p tim al  s o lu tio n s   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   E x is tin g   m o d els  eith er   s im p lify   th ese  co n s tr ain ts   o r   f ail  to   p r o v id s ca lab le  s o lu tio n s   f o r   lar g p r o b lem   in s tan c es.  T h u s ,   th er is   a   cr itical  n ee d   f o r   an   ad v a n c ed   m o d el  th at  ca n   ef f ec tiv e ly   h an d le  h eter o g en eo u s   tim win d o ws  wh ile   o p tim izin g   r o u te  ef f icie n cy .   T h is   s tu d y   d e v elo p s   an d   v alid ates  m ix ed - in teg e r   lin ea r   p r o g r am m i n g   ( MI L P)  m o d el  f o r   VR PHT W .   T h m o d el  in teg r a tes tim win d o co n s tr ain ts   in to   th r o u tin g   o p tim izatio n   p r o ce s s ,   en s u r in g   th at  al d eliv er ies  o cc u r   with in   s p ec if ied   in ter v als.  Ad d itio n ally ,   th p a p er   e x p lo r es  h e u r is tic  an d   m eta h eu r is tic  alg o r ith m s   to   s o lv lar g e - s ca l in s tan ce s   ef f icien tly .   T h p r o p o s ed   m o d el' s   p er f o r m an ce   i s   ev alu ated   th r o u g h   co m p u tatio n al   ex p e r im en ts   o n   b en c h m ar k   d atasets   an d   co m p ar ed   with   ex is tin g   m eth o d s   to   d em o n s tr ate  its   ef f ec tiv en ess   an d   s ca lab ilit y .   T h p r im ar y   o b jectiv es o f   th is   r esear ch   ar e:   a.   T o   d ev elo p   r o b u s MI L m o d el  th at  in co r p o r ates  h eter o g en eo u s   tim win d o ws  i n to   th VR f r am ewo r k .   b.   T o   d esig n   an d   im p lem en e f f icien s o lu tio n   alg o r it h m s   c ap ab le  o f   h an d lin g   lar g e - s ca le  VR PHTW   in s tan ce s .   c.   T o   v alid ate   th p r o p o s ed   m o d el  an d   alg o r ith m s   th r o u g h   ex ten s iv co m p u tatio n al  ex p er im en ts   an d   co m p ar ativ a n aly s is .   B y   ad d r ess in g   th ese  o b jectiv es,  th is   r esear ch   aim s   to   c o n t r ib u te  to   th o p tim izatio n   lite r atu r an d   p r o v i d p r ac tical  s o lu tio n s   f o r   l o g is tics   an d   tr an s p o r tatio n   co m p an ie s   f ac in g   co m p lex   d eliv er y   s ce n ar io s .   T im win d o ws,  s p ec if ic   in ter v als  d u r in g   wh ic h   d eli v er ies  o r   p ic k u p s   m u s b e   m ad e,   in t r o d u ce   an   ad d itio n al  lay er   o f   co m p lex it y   to   th VR P.  T r ad itio n al  V R PT W   as s u m es  h o m o g en eity   in   tim win d o ws,   wh er ea ch   cu s to m er   h as  an   id en tical  o r   s im ilar   tim co n s tr ain [ 7 ] ,   [ 8 ] .   Ho wev e r ,   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s   o f ten   in v o lv h eter o g en o u s   tim win d o ws,  wh er d if f e r en cu s to m er s   h av d is tin ct  an d   n o n - o v er lap p i n g   tim e   in ter v als  f o r   s er v ice  [ 9 ] .   T h is   h eter o g en eity   ad d s   to   th in tr i ca cy   o f   th p r o b lem ,   r eq u ir in g   m o r s o p h is ticated   o p tim izatio n   m o d els an d   s o lu t io n   ap p r o ac h es.   I n   th is   p ap er ,   we  d elv in to   th o p tim izatio n   m o d el  o f   th VR PHT W .   W e   p r o p o s co m p r eh en s iv e   m o d el  th at  en ca p s u lates  th d iv er s tim win d o co n s tr ain t s   an d   o th er   r elev an f ac t o r s   af f ec tin g   th r o u tin g   an d   s ch ed u lin g   o f   v eh icles.  Ou r   o b jectiv is   to   m in im ize  th to tal  o p er atio n al  co s t,  in clu d in g   tr av el  d is tan ce   an d   s er v ice  tim e,   wh ile  e n s u r i n g   ad h er en ce   to   th s p ec if ied   t im win d o ws f o r   ea c h   cu s to m er .   T h s ig n if ican ce   o f   o p tim izin g   VR PHTW  lies   in   it s   b r o ad   ap p licab ilit y   ac r o s s   v ar io u s   i n d u s tr ies,  s u ch   as  lo g is tics ,   tr an s p o r tatio n ,   an d   d is tr ib u tio n   [ 1 0 ] .   E f f ici en tly   s o lv in g   th is   p r o b lem   ca n   lead   to   s u b s tan tial  co s s av in g s ,   im p r o v ed   cu s to m er   s atis f ac tio n ,   an d   en h a n ce d   o p e r atio n al  ef f icien cy .   T o   a d d r ess   th ch allen g es  p o s ed   b y   VR PHTW,  we  em p l o y   a d v an ce d   o p tim izatio n   tech n iq u es  an d   alg o r ith m s ,   lev er a g in g   b o th   ex ac t   an d   h eu r is tic  m eth o d s .   T h is   s tu d y   co n tr ib u tes  to   th ex is tin g   b o d y   o f   k n o wled g b y   p r esen tin g   r o b u s o p tim izati o n   m o d el   tailo r ed   f o r   VR PHTW,  ac co m p an ied   b y   em p ir ical  r esu lts   d em o n s tr atin g   its   ef f ec tiv en ess .   T h r o u g h   t h is   r esear ch ,   we  aim   to   p r o v id v alu ab l to o f o r   p r ac titi o n er s   an d   r esear ch er s   in   th f ie ld ,   f ac ilit atin g   th d ev elo p m e n t o f   m o r e f f icien t   r o u tin g   s tr ateg ies in   th p r ese n ce   o f   h eter o g e n o u s   tim co n s tr ain ts .       2.   T H E   CO M P RE H E NS I VE   T H E O RE T I CA L   B ASI S   T h VR h as  b ee n   a   p iv o tal  r esear ch   ar ea   in   o p e r atio n s   r es ea r ch   a n d   l o g is tics   f o r   s ev er al   d ec ad es.  I n itially   f o r m u lated   b y   [ 1 1 ] ,   t h class ic  VR aim s   to   d esig n   th m o s ef f icien r o u tes  f o r   a   f leet  o f   v eh icles  to   s er v ice  s et  o f   cu s to m er s   wi t h   k n o wn   d e m an d s   [ 4 ] ,   [ 1 2 ] .   Ov er   th y ea r s ,   n u m er o u s   v ar iatio n s   o f   VR h av em er g ed ,   ea c h   ad d r ess in g   s p ec if ic  r ea l - wo r ld   co n s tr ain ts   an d   r eq u ir em en ts .   Am o n g   th ese  v ar iatio n s ,   th VR PT W   h as g ain ed   s ig n if ican t a tten tio n   d u t o   its   p r ac tical  r elev an ce   in   en s u r in g   tim ely   d e liv er ies.     2 . 1 .     M o dels   a nd   m et ho ds   f o s o lv ing   VRP T W   T h VR PTW  in v o lv es  h o m o g en eo u s   f leet  o f   v eh icles,  d e n o ted   b y   ,   s et  o f   cu s to m er s ,   d en o ted   as  ,   an d   d ir ec ted   g r ap h   = ( , ) .   T h is   g r ap h   in clu d es  | | + 2   n o d es,  wh er th cu s to m er s   ar n u m b er e d   f r o m   1   to   ,   an d   th d ep o t is r ep r esen ted   b y   n o d es  0   ( th d ep a r tu r d ep o t )   an d   + 1   ( th r etu r n   d ep o t) .   T h VR PTW  aim s   to   m in im ize  b o th   th n u m b er   o f   v eh icle s   u s ed   an d   th t o tal  tr av el  tim e,   waitin g   p er io d s ,   an d   d is tan ce   co v er ed   b y   th f leet.   C o n n ec tiv ity   b et wee n   th d ep o an d   cu s to m er s ,   as  well  as  am o n g   th cu s to m er s ,   is   r ep r esen ted   b y   s et  o f   ar cs  d en o ted   b y   .   No   ar cs  ter m in ate  at  n o d 0 ,   n o r   d o   an y   ar cs  o r ig in ate  f r o m   n o d e   + 1 .   E ac h   a r ( , ) ,   wh er ,   is   ass ig n ed   co s    an d   tim  ,   wh ich   m a y   in clu d th e   s er v ice  tim e   f o r   cu s to m er   .   E v er y   v eh icle   h as  a   c ap ac ity   ,   an d   ea ch   cu s to m er     h as  d em an d   C u s to m er s   also   h av tim win d o w [ , ] ,   with in   wh ich   th v e h icle  m u s ar r iv b ef o r e   .   Veh icles  m ay   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   mo d el  o f v eh icle  r o u tin g   p r o b lem  w ith   h etero g e n o u s   time  w in d o w s   ( Herma n   Ma w en g ka n g )   4045   ar r iv b ef o r ,   b u s er v ice  will  n o b eg in   u n til  .   T h d e p o h as  its   o wn   tim win d o [ 0 , 0 ] .   Veh icle s   m u s t n o t le av th d ep o b ef o r 0   an d   m u s t r etu r n   b ef o r o r   at  tim e   + 1 .   I is   as s u m ed   th at  ,   an d      ar n o n - n e g ativ in teg er s ,   wh ile      ar p o s itiv in teg er s .   T h e   m o d el  p r esu m es  th at  th e   tr ian g le  in eq u ality   h o ld s   f o r    .   T wo   s ets  o f   d ec is io n   v ar iab les   ar u s ed   in   th e   m o d el:    an d    .   Fo r   ea ch   ar c   ( , ) ,   wh er + 1 ,   an d   0   is   d ef in e d   as  1   if ,   an d   o n ly   if ,   in   th o p tim al  s o lu tio n ,   th a r ( , )   is   tr av er s ed   b y   v eh icle  o th er wis e,   = 0 .   T h d ec is io n   v a r iab l    is   d ef in ed   f o r   ea c h   n o d   an d   ea ch   v eh icle  ,   r ep r esen tin g   th tim wh en   v eh icle    b eg in s   s er v in g   cu s to m e r   .   I f   v e h icle    d o es n o t ser v cu s to m er      is   n o t a p p licab le.   Ass u m 0 = 0   an d   th u s   0 = 0   f o r   all  .   T h o b jectiv is   to   d esig n   s e t o f   r o u tes with   m in im al  c o s ts ,   o n f o r   ea ch   v eh icle,   en s u r in g   th at  ea ch   cu s to m er   is   v is ited   ex ac tly   o n ce .   E v er y   r o u te  s tar ts   at  n o d 0   an d   en d s   at  n o d + 1 ,   o b s er v in g   th tim e   win d o ws an d   ca p ac ity   co n s tr a in ts .   VR PT W   ca n   b ex p r ess ed   m ath em atica lly   as f o llo ws:   Ob jectiv Fu n ctio n :     min i mize      ( 1 )     with   co n s tr ain ts :     = 1     ( 2 )         ( 3 )     0  = 1     ( 4 )      = 0     ( 5 )     , + 1 , = 1     ( 6 )      +  ( 1 )    , ,     ( 7 )        ,     ( 8 )     { 0 , 1 }   , ,     ( 9 )     C o n s tr ain ( 2 )   e n s u r es  th at  e ac h   cu s to m er   is   v is ited   ex ac t ly   o n ce .   C o n s tr ain ( 3 )   en s u r es  th at  n o   v eh icle  ex ce ed s   its   ca p ac ity .   C o n s tr ain ts   ( 4 ) ,   ( 5 ) ,   an d   ( 6 )   en s u r th at  ev er y   v eh icle  lea v es  d ep o 0 ,   v is its   cu s to m er s ,   an d   f i n ally   r etu r n s   to   d ep o + 1 .   I n e q u ality   ( 7 )   en s u r es  th at  v eh icle    d o es  n o ar r iv at    b ef o r e    +    if   it  tr av els  f r o m     to   ,   wh er   is   lar g s ca lar .   C o n s tr ain ts   ( 8 )   en f o r ce   th e   tim win d o ws,  an d   ( 9 )   ar in teg er   c o n s tr ain ts .   Un u s e d   v eh icles a r m o d eled   b y   tr av er s in g   em p ty   r o u tes f r o m   0   to   + 1 .   So m m o d els with   im p o r ta n t a p p licatio n s   o f   VR PTW ar p h ar m ac eu tical  d is tr ib u tio n   p r o b lem s   [ 1 3 ] waste  co llectio n   in   u r b an   ar e as  [ 1 4 ] ,   s ch o o b u s   r o u tes  [ 1 5 ] ,   f u el  d eliv er y   [ 1 6 ] ,   p o s tal  s er v ices  [ 1 7 ] ,   b a n k   d eliv er y   [ 1 8 ] ,   f r esh   f o o d   e - co m m er ce   [ 1 9 ] ,   an d   f r an c h is r esta u r an s er v ices  [ 2 0 ] .   Me th o d s   f o r   ad d r ess in g   th e   v eh icle  r o u tin g   p r o b lem   with   t im win d o ws  ( VR PTW)  ca n   g en er ally   b ca teg o r ized   in t o   th r ee   m ain   class es ex ac t,  h eu r is tic,   an d   m etah e u r is tic  ap p r o ac h es.  E x ac m et h o d s   en co m p ass   tech n iq u es  s u ch   as  L ag r an g ia n   r elax atio n   [ 2 1 ] ,   wh ich   r ela x e s   s elec ted   co n s tr ain ts   y et  m a in tain s   th r eq u ir em en th at  ea ch   cu s to m er   b e   s er v ed   o n ce co lu m n   g en er ati o n   [ 22] ,   wh er e   lar g e - s ca le  l in ea r   p r o g r a m   is   in itialized   w ith   lim ited   s et  o f   v ar iab les  an d   p r o g r ess iv ely   r ef in ed   b y   i n tr o d u cin g   a d d itio n al  co lu m n s an d   d y n am ic  p r o g r a m m in g   [ 2 3 ] wh ich   alig n s   v eh icle  r o u tin g   an d   d em a n d   p r icin g   with in   L ag r an g ian   r elax atio n   f r a m ewo r k .   Heu r is tic  m eth o d s   ty p ically   f o c u s   o n   eith er   b u ild i n g   r o u te  p lan   “f r o m   s cr atch , ”  r ef er r ed   to   as r o u t e - b u ild in g   h eu r is tics   [ 2 4 ] ,   o r   im p r o v in g   an   ex is tin g   s o lu tio n ,   k n o wn   as  r o u te - i m p r o v i n g   h e u r is tics   [ 2 5 ] b o t h   s tr ateg ies  aim   to   d eliv er   f ea s ib le,   n ea r - o p tim al   s o lu tio n s   m o r r a p id ly   th a n   ex ac m eth o d s .   Me tah e u r is tic  m eth o d s ,   in clu d in g   s im u lated   an n ea lin g   [ 2 6 ] ,   tab u   s ea r ch   [ 2 7 ] ,   an d   g en etic   al g o r ith m s   [ 2 8 ] ,   s y s tem atica lly   ex p lo r e   an d   ex p lo it  th s o lu tio n   s p ac t o   b alan ce   s o lu tio n   q u ality   with   co m p u tati o n al  ef f o r t.  c o m p r e h en s iv r ev iew  o f   VR PTW  m etah eu r is tics   ca n   b f o u n d   in   [ 2 9 ] .   I n   r ec en t   y ea r s ,   th e   VR h as  b ee n   ex ten s iv ely   ex p l o r ed   ac r o s s   v ar io u s   in d u s tr ies  d u to   i ts   cr itical   r o le  in   lo g is tics   an d   tr an s p o r tatio n   p lan n i n g .   R esear ch er s   h a v in tr o d u ce d   n u m e r o u s   VR v ar ian ts s p an n in g   ca p ac ity   co n s tr ain ts ,   m u lti - d e p o t d is tr ib u tio n ,   h eter o g e n eo u s   f leets ,   an d   tim win d o ws t o   b etter   r ef lect  r ea l - wo r ld   o p er atio n s   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] .   E x ac t m eth o d s   o f ten   em p lo y   Mix ed - I n te g er   L in ea r   Pro g r am m in g   f o r m u latio n s   o r   b r an ch - an d - c u alg o r ith m s ,   th o u g h   co m p u tatio n al  c o m p lex i ty   ca n   b p r o h i b itiv e   f o r   lar g er   in s tan ce s   [ 3 2 ] ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 0 4 3 - 4057   4046   [ 3 3 ] .   C o n s eq u en tly ,   m etah eu r is tics   s u ch   as  g en etic  alg o r ith m s ,   T ab u   Sear ch ,   a d ap tiv l ar g n eig h b o r h o o d   s ea r ch ,   an d   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   h av g ain ed   p r o m in en ce   f o r   d eliv er in g   n ea r - o p tim al  s o lu tio n s   with in   ac ce p tab le  tim ef r am es  [ 3 4 ] ,   [ 3 5 ] .   Mo r eo v er ,   r o b u s an d   s to ch asti o p tim izatio n   m o d els   h av e   em er g e d   to   h an d le  u n ce r tain ties   i n   d e m a n d s   an d   tr a v el  tim es  [ 3 6 ] ,   [ 3 7 ] .   R ec en s tu d ies  also   i n teg r ate  r o u tin g   an d   s ch ed u lin g   d ec is io n s   to   ac co m m o d ate   d y n am ic  o p er atin g   c o n d itio n s ,   h ig h lig h tin g   b o t h   i m p r o v e d   o p er atio n al   ef f icien cy   a n d   c o s t - ef f ec tiv en ess   in   ap p licatio n s   lik la st - m ile  d eliv er ies  an d   h ea lth ca r e   lo g is tics   [ 3 8 ] ,   [ 3 9 ] .   T h is   r esear ch   f ir s b u ild s   a   d i s cr ete  m o d el  f o r   VR PTW,  wh o s v ar ia b les  r ep r esen t   f ea s ib le  v eh icle   r o u tes.  An o th er   m o d el  with   d if f er en g o als an d   co n s tr ain ts   ca n   b f o u n d   i n   [ 4 0 ] [ 4 2 ] .     2 . 2 .     H et er o g eneo us   t im e   wind o ws in  VRP   W h ile  tr ad itio n al  VR PTW  a s s u m es  h o m o g en e o u s   tim win d o ws,  r ea l - wo r l d   ap p licatio n s   o f te n   in v o lv h eter o g e n eo u s   tim e   win d o ws,  wh er c u s to m er s   h av d is tin ct  an d   n o n - o v er lap p in g   tim co n s tr ain ts .   T h is   v ar iatio n ,   r ef e r r ed   t o   as  th VR PHT W ,   ad d s   co m p le x ity   to   th r o u tin g   p r o b le m ,   n ec ess itatin g   m o r s o p h is ticated   o p tim izatio n   m o d els  an d   s o lu tio n   tech n iq u es.   R esear ch   o n   VR PHTW  is   r elativ ely   r ec en t   b u t   g r o win g .   [ 4 3 ]   ex p lo r ed   VR v ar ian with   h eter o g en eo u s   tim win d o ws  u s in g   h y b r i d   g en etic  alg o r ith m .   T h ey   d em o n s tr ated   th ef f ec ti v e n ess   o f   th eir   ap p r o ac h   in   m an ag in g   d i v er s tim co n s tr ain ts   wh ile  o p tim izin g   r o u te  ef f icien c y .   Similar ly ,   [ 4 4 ]   p r o v id e d   co m p r e h en s iv s u r v ey   o n   VR PTW,  in clu d in g   d is cu s s io n s   o n   h eter o g en e o u s   tim win d o ws,  an d   h ig h lig h te d   t h n ee d   f o r   f u r th er   r esear c h   in   th is   ar ea .     2 . 3 .     O pti m iza t io m o dels   a nd   s o lutio n a pp ro a ches   Op tim izatio n   m o d els  f o r   VR PHT W   ty p ically   in v o lv c o m p lex   m ath e m atica f o r m u l atio n s   th at  in teg r ate  v ar io u s   co n s tr ain ts ,   in clu d in g   v e h icle  ca p ac ity ,   tr av el  tim e,   s er v ice  tim e,   an d   h eter o g en e o u s   tim e   win d o ws.  E x ac t   m eth o d s ,   s u ch   as  MI L P,   h a v b ee n   em p lo y ed   t o   o b tain   o p tim al   s o lu tio n s   f o r   s m all  to   m ed iu m - s ized   in s tan ce s .   Ho wev er ,   th co m p u tatio n al  co m p lex ity   o f   VR PHT W   o f ten   n ec ess itate s   th u s e   o f   h eu r is tic  an d   m eta h e u r is tic  alg o r ith m s   f o r   la r g er   i n s tan ce s .   Heu r is tic  m eth o d s ,   s u ch   as  C lar k e - W r ig h s av in g s   alg o r ith m   [ 4 5 ]   an d   n ea r est  n eig h b o r   a p p r o ac h es,  p r o v id e   f ea s ib le  s o lu tio n s   q u ick ly   b u t   m ay   n o g u ar a n tee  o p tim ality .   Me tah e u r is tic  tech n iq u es,  in cl u d in g   s im u lated   a n n ea lin g   [ 4 6 ] ,   p a r ticle  s war m   o p tim izatio n   [ 4 7 ] ,   an d   h y b r id   ap p r o ac h es  co m b in in g   m u ltip le  alg o r ith m s ,   h av s h o w n   p r o m is in   ef f ec tiv ely   s o lv in g   VR PHT W .   Fo r   in s ta n ce ,   [ 4 8 ]   d ev elo p e d   h y b r id   alg o r ith m   c o m b in i n g   ta b u   s ea r ch   an d   s im u lated   a n n ea lin g   to   ad d r ess   VR with   h eter o g en e o u s   tim win d o ws,   ac h iev in g   s ig n if ica n t im p r o v e m en ts   in   s o lu tio n   q u ality   an d   co m p u tatio n al  e f f icien cy .     2 . 4 .     P r a ct ica a pp lica t io ns   a nd   ca s s t ud ie s   T h p r ac tical  im p o r ta n ce   o f   VR PHT W   is   ev id en in   v ar io u s   in d u s tr ies,  s u ch   a s   lo g is tics ,   tr an s p o r tatio n ,   a n d   d is tr ib u tio n .   C ase  s tu d ies  h av d em o n s tr ated   th ap p licab ilit y   an d   b e n ef its   o f   o p tim ize d   r o u tin g   with   h eter o g en eo u s   tim win d o ws.  Fo r   ex a m p le,   [ 4 9 ]   ap p lied   VR PHTW  m o d els  t o   th d is tr ib u tio n   o f   p er is h ab le  g o o d s ,   h ig h lig h tin g   th e   im p ac o f   o p tim ized   r o u tin g   o n   r ed u cin g   d eliv er y   tim es  an d   o p er atio n al   co s ts .   I n   s u m m a r y ,   th liter atu r o n   VR PHTW  r ef lects  g r o win g   in ter est  in   ad d r ess in g   th e   c o m p lex ities   in tr o d u ce d   b y   h eter o g en eo u s   tim win d o ws.  W h ile  s ig n if ican ad v an ce m en ts   h av b ee n   m ad in   o p tim izatio n   m o d els  an d   s o lu tio n   tech n iq u es,  th er r em ain s   a   n ee d   f o r   f u r th er   r esear ch   to   d ev el o p   m o r e f f icien t   alg o r ith m s   an d   e x p lo r e   n ew  a p p licatio n s .   T h is   p ap er   aim s   to   co n tr ib u te  t o   th is   ev o lv i n g   f ield   b y   p r esen tin g   a   r o b u s o p tim izatio n   m o d el  f o r   VR PHTW  an d   d em o n s tr atin g   its   ef f ec tiv en ess   th r o u g h   em p ir ical  an aly s is .   T h e   s u b s eq u en s ec tio n s   o f   th is   p ap er   will  d etail  th p r o p o s ed   o p tim izatio n   m o d el,   s o lu t io n   ap p r o ac h ,   an d   co m p u tatio n al  ex p er im en ts ,   p r o v id in g   in s ig h ts   in to   th p r a ctica im p licatio n s   o f   o p tim izin g   v eh icle  r o u tin g   with   h eter o g en e o u s   tim win d o ws.       3.   M E T H O D   3 . 1 .     M a t hema t ica m o del   T h VR PHTW  in v o lv es  f in d i n g   th e   o p tim al  s et  o f   r o u tes  f o r   a   f leet  o f   v eh icles  to   s er v i ce   s et  o f   cu s to m er s ,   ea ch   with   s p ec if i tim win d o ws  d u r in g   wh ich   th ey   m u s b s er v iced .   T h o b jectiv is   to   m in im ize  th t o tal  tr av el   co s wh ile  ad h er in g   to   th e   co n s tr ain ts   o f   v e h icle  ca p ac ity   an d   c u s to m er   tim e   win d o ws.     3 . 2 .     Descript io n o f   t he  pro bl em   co n v en ie n way   to   r e p r esen t   th is   p r o b lem   is   b y   u s in g   f u ll y   d ir ec ted   g r ap h   = ( , ) .   T h s et  o f   v er tices    is   g iv en   b y   { } ,   an d   th s et  o f   ar cs    in clu d es  ev er y   o r d er ed   p air   ( , )   wh er , .   W ith in   th is   f r am ewo r k ,   b in ar y   d ec is io n   v ar iab les  ca p tu r wh eth e r   g iv en   cu s to m er   o r   ar is   ass ig n ed   to   p ar ticu la r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   mo d el  o f v eh icle  r o u tin g   p r o b lem  w ith   h etero g e n o u s   time  w in d o w s   ( Herma n   Ma w en g ka n g )   4047   r o u te,   as  well  as  h o r o u tes  ar s eq u en ce d .   Sp ec if ically ,   let      an d     d en o te,   r esp ec tiv ely ,   wh e th er   ar ( , )   is   u s ed   in   r o u te    an d   wh eth er   c u s to m er     is   s er v ed   b y   r o u te  .   f u r th e r   b in ar y   v a r iab le     in d i ca tes  wh eth er   r o u te    is   im m ed iately   s u cc ee d ed   b y   r o u te    d u r in g   th s ch ed u lin g   h o r izo n   ( e. g . ,   with in   wee k d ay ) .   T h e   n o tatio n   <   s ig n if ies  th at   th e   s am v eh icle   wh ich   p er f o r m s   r o u te    will  n ex ca r r y   o u t   r o u te  .   Me an wh ile,   th v ar iab les    s p ec if y   th s er v i ce   s tar tim f o r   c u s to m er     o n   r o u te  ,   an d     an d     d esig n ate  th e   s tar an d   en d   tim es  o f   r o u te  ,   r esp ec tiv ely .   L et    b s u f f icien tly   la r g co n s tan t.  T h ese  d ef in itio n s   u n d er p in   th e   co n cise f o r m u latio n   o f   th VR PHTW.   T o   illu s tr ate  th VR PHTW  s etu p ,   o n m a y   e n v is io n   a   f u ll y   co n n ec ted   d ir ec ted   ac y clic  g r ap h   = ( , )   wh o s v er tex   s et  is   = { 0 , 1 , , }   an d   w h o s ar s et  is   = { ( , ) : , , } .   E v er y   ar ( , )   is   ass o ciate d   with   d is tan ce   ( o r   co s t)    .   Her e,   v er tex   0   ( i.e . ,   = 0 )   r ep r esen ts   th d ep o t ess en tiall y   th m ai n   h u b   f o r   th f leet.   T h c u s to m e r   v er tices,  co llectiv ely   ,   ea ch   h av d aily   d em an d   0 ,   s er v ice  d u r atio n   0 ,   an d   r eq u ir e d   s er v ice  win d o [ , ] .   I n   ce r tain   in s tan ce s ,   p ar a m eter s   lik = 0   an d   = 0   ca n   b e   s p ec if ied   f o r   s im p lific atio n .   B ec au s th f leet  is   h eter o g e n eo u s ,   it   co n tain s   m u ltip le  v eh icle  ty p es  ( in d ex e d   b y   ) ,   e ac h   ty p e   h av in g   ca p ac ity   .   Up   t   v eh icles  o f   ty p   m ay   b u s ed ,   a n d   th b r o ad e r   f leet  is   d escr ib ed   b y   ,   with     d en o tin g   th s et  o f   v e h icles  o f   ty p .   E ac h   clien m u s b e   s er v ed   b y   e x ac tly   o n v eh icl e.   T h d ep o t   ( v er tex   0 )   also   h as  its   o wn   o p er atio n al  tim r an g e,   [ 0 , 0 ] .   W h e n   v eh icle  ar r iv es  at  an y   cu s to m er   ,   th co r r esp o n d in g   ar r i v al  an d   d ep ar tu r tim es  a r d en o ted     an d   .   E ac h   v eh icle  t y p e     is   ass o ciate d   with   f ix ed   co s ,   an d   in   ad d itio n ,   e v er y   in d iv i d u al  v eh icle    in cu r s   p u r ch ase  co s .   All  r o u tes  b o th   o r ig i n ate  an d   ter m in ate   at  th d e p o a n d   m u s ab id e   b y   tim e - win d o co n s tr ain ts ,   m ea n in g   v e h icle  m ay   n o t   b eg in   s er v icin g   cu s to m er     b ef o r   o r   later   th an   .   I f   it  ar r iv es  p r em atu r ely ,   it  m ay   wait  u n til  th p r o p er   win d o o p en s .   I n   ess en ce ,   th VR PHTW   r eq u ir es  d eter m in in g   s et  o f   r o u t es  f o r   h eter o g en eo u s   f leet  to   s er v ice  a   g r o u p   o f   cu s to m er s ,   ea ch   wit h   u n iq u tim win d o ws.  T h o b jectiv is   to   m in im ize  th o v er all  tr av el  co s wh ile  s atis f y in g   v eh icle  ca p ac ity   co n s tr ain ts   an d   en s u r in g   th at  n o   s er v ice  win d o ws ar v io l ated .   No tatio n :     : Set  o f   cu s to m er s ,   in d e x ed   b y   .     : Set  o f   v eh icles,  in d e x ed   b y   .      : D is tan ce   o r   tr av el  co s t f r o m   cu s to m er     to   cu s to m er   .     : D em an d   o f   cu s to m er   .     : Cap ac ity   o f   ea ch   v eh icle.   [ , ]   : T im win d o d u r in g   wh ich   cu s to m er     m u s t b s er v iced .     : Ser v ice  tim at  cu s to m er   .      : T r av el  tim f r o m   cu s to m e   to   cu s to m er   .   Dec is io n   Var iab les:        : Bi n ar y   v ar iab le,   1   if   v e h icle    tr av els f r o m   c u s to m er     to   cu s to m er   ,   0   o th e r wis e.     : Bi n ar y   v ar iab le,   1   if   v e h icle    tr av els u s in g   r o u te   ,   0   th er wis e      : Bi n ar y   v ar iab le,   1   if   an y   v e h icl tr av elin g   r o u te    is   f o llo wed   b y   r o u te    with in   wee k d ay s       : T im wh en   s er v ice  b e g in s   at  cu s to m er   .     m in im ize     ( , )   ( 1 0 )     W ith   co n s tr ain ts :      =   ,       ( 1 1 )     1       ( 1 2 )     = 0   ,     ( 1 3 )      = 1     ( 1 4 )      = 1     ( 1 5 )      = 1   ,   0 ,   ( 1 6 )      = 1   ,   0 ,     ( 1 7 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 0 4 3 - 4057   4048       ( 1 8 )          ( 1 9 )      ( + + +  ) = 0   ( , )   ( 2 0 )       ,     ( 2 1 )         ( 2 2 )     + max   ,     ( 2 3 )     + ( 1  ) +   , ,   <   ( 2 4 )      | < | |     ( 2 5 )      { 0 , 1 }   ( , ) ,     ( 2 6 )     { 0 , 1 }   ,     ( 2 7 )      { 0 , 1 }   , ,   <   ( 2 8 )     0   ,     ( 2 9 )     E q u atio n s   ( 1 0 )   to   ( 2 1 )   r ep r ese n th m ath em atica f o r m u lati o n   o f   t h VR PHTW,  aim in g   t o   o p tim ize  v eh icle  r o u tin g   u n d er   v a r io u s   co n s tr ain ts .   E q u atio n   ( 1 0 )   m in im izes  th to tal  tr av el  co s o r   d is tan ce   u s in g   b in ar y   d ec is io n   v ar ia b les  to   s elec th m o s ef f icien r o u tes .   E q u atio n   ( 1 1 )   en s u r es  ea ch   cu s to m er   is   v is ited   ex ac tly   o n ce   b y   m ai n tain in g   f lo co n s er v atio n ,   wh ile  ( 1 2 )   e n s u r es th at  v eh icles d o   n o t e x c ee d   th eir   ca p ac ity .   E q u atio n   ( 1 3 )   r e q u ir es  v eh i cles  to   r etu r n   to   th eir   s tar ti n g   d e p o a f ter   c o m p letin g   t h eir   r o u te.   E q u atio n s   ( 1 4 )   an d   ( 1 5 )   en f o r c th at  v eh icles  ar r iv with in   cu s to m er - s p ec if ic  tim win d o ws  an d   ca n   o n ly   d ep ar o n ce   th tim win d o w   en d s .   E q u atio n   ( 1 6 )   e n s u r es  all  tr av el  tim es  an d   d is tan ce s   ar n o n - n eg ati v e.   E q u atio n   ( 1 7 )   en f o r ce s   th s eq u en tial n atu r o f   v is its ,   en s u r i n g   v eh icles f o l lo p r o p er   r o u te  o r d e r .   E q u atio n   ( 1 8 )   ac co u n ts   f o r   s er v ice  tim at  ea ch   cu s to m er ,   wh ile  E q u atio n   ( 1 9 )   en f o r c es  in teg er   v alu es f o r   d ec is io n   v ar iab les,  en s u r in g   th m o d el  r em ain s   a   MI L P.  E q u atio n   ( 2 0 )   ca lcu late s   th ar r iv al  tim at   ea ch   cu s to m er   b ased   o n   t r a v el  an d   s er v ice  tim es.  Fin ally ,   ( 2 1 )   en s u r es  s etu p   tim es  b etwe en   r o u tes  ar co n s id er ed ,   en s u r in g   th s c h ed u le  r em ain s   f ea s ib le  an d   r ea lis tic.   T o g eth er ,   th ese   eq u atio n s   f o r m   co m p r eh e n s iv o p tim izatio n   m o d el  f o r   r o u tin g   v eh icles with   h eter o g en eo u s   tim w in d o w s .     3 . 3 .     Co m pu t a t io na e x a m ple   Scen ar io :   lo g is tics   co m p an y   n am ed   E f f icien L o g is tics ”  o p er ates  in   m etr o p o litan   a r ea   with   th o b jectiv e   o f   o p tim izin g   t h eir   d eliv er y   o p er atio n s .   T h ey   h av m u ltip le  d ep o ts   an d   s u p p lier s   f r o m   w h ich   g o o d s   n ee d   to   b t r an s p o r te d   to   v a r io u s   cu s to m er s   with in   s p ec if ic  tim win d o ws.   Pro b lem   d escr ip tio n :   E f f icien L o g is tics   n ee d s   to   p l an   th r o u tin g   f o r   f o u r   d eliv er y   v eh icles  to   s er v s ix   cu s to m er s   ac r o s s   f iv d if f er en r o u tes.  T h co m p an y   s o u r ce s   p r o d u cts  f r o m   m u ltip le  s u p p lier s   an d   u s e s   m u ltip le  d ep o ts   to   m an ag th d is tr ib u tio n .   Du e   to   v ar y i n g   tr a f f ic  co n d itio n s   an d   cu s to m er   av ailab ilit y ,   th e   tim win d o ws  f o r   d eliv er ies ar f lex ib le  b u t c o n s tr ain ed .   Key   e lem en ts :   1)   Dep o ts   an d   s u p p lier s :   a.   T wo   d ep o ts : D ep o t A   a n d   Dep o t B.   b.   T h r ee   s u p p lier s : Su p p lier   X,   Su p p lier   Y,   a n d   Su p p lier   Z .   2)   Veh icles:   a.   Fo u r   v eh icles: Ve h icle  1 ,   Ve h icle  2 ,   Veh icle  3 ,   a n d   Veh icle  4 .   3)   R o u tes:   a.   Fiv r o u tes:   R o u te  1 ,   R o u te  2 ,   R o u te  3 ,   R o u te  4 ,   an d   R o u te  5 .   b.   E ac h   r o u te  s er v es a   d if f e r en t su b s et  o f   cu s to m e r s   an d   d e p o ts .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   mo d el  o f v eh icle  r o u tin g   p r o b lem  w ith   h etero g e n o u s   time  w in d o w s   ( Herma n   Ma w en g ka n g )   4049   4)   C u s to m er s :   a.   Six   cu s to m er s : Cu s to m er   1 ,   C u s to m er   2 ,   C u s to m er   3 ,   C u s to m er   4 ,   C u s to m er   5 ,   an d   C u s to m er   6 .   b.   E ac h   cu s to m er   h as a   p r ef e r r ed   tim win d o f o r   d eliv er ies,  b u t so m f lex ib ilit y   is   allo wed .   5)   Ob jectiv e:   a.   Min im ize  th to tal  tr an s p o r tati o n   co s t,  in clu d in g   f u el  an d   lab o r .   b.   E n s u r all  cu s to m er s   ar s er v e d   with in   th eir   r ela x ed   tim wi n d o ws.   c.   B alan ce   th lo ad   ac r o s s   all  v e h icles to   av o id   o v er b u r d e n in g   an y   s in g le  v e h icle.   T h VR f o r   E f f icien L o g is tics   in v o lv es  p la n n in g   th o p ti m al  r o u tin g   f o r   f o u r   d eliv e r y   v eh icles  to   s er v s ix   cu s to m er s   ac r o s s   f i v d if f er en r o u tes.  T h c h al len g in clu d es  s o u r cin g   p r o d u cts  f r o m   m u ltip le  s u p p lier s   an d   m an ag in g   th d is tr ib u tio n   th r o u g h   m u ltip le  d ep o ts .   Giv en   th v ar y in g   tr a f f ic  co n d itio n s   an d   f lex ib l y et  co n s tr ain ed   d eliv e r y   tim win d o ws,  th f o llo win g   r esu lts   ca n   b d e r iv ed :   Pro b lem   d etails:   a.   Nu m b er   o f   v eh icles: 4   b.   Nu m b er   o f   cu s to m er s : 6   c.   Nu m b er   o f   r o u tes:   5   d.   Mu ltip le  s u p p lier s   an d   d ep o ts   e.   Flex ib le  b u t c o n s tr ain e d   tim win d o ws f o r   d eliv er ies   Ass u m p tio n s :   a.   E ac h   v eh icle  s tar ts   an d   e n d s   at  d ep o t.   b.   T h o b jectiv is   to   m i n im ize  th to tal  tr av el  d is tan ce   o r   tim e .   c.   E ac h   cu s to m er   m u s t b v is ited   with in   th eir   s p ec if ied   tim wi n d o w.   d.   Veh icles h av lim ited   ca p ac i ty ,   an d   t h is   ca p ac ity   m u s t n o b ex ce ed e d .     3 . 4 .     So l utio a pp ro a ch   T o   s o lv t h is   p r o b lem ,   t h m o d el  as  d escr ib e d   in   th Secti o n   Ma th em atica M o d el  is   im p lem en ted .   T h en   th alg o r ith m   as sh o w n   b elo w:   T h m ain   s tep s   th at  m u s b e   c ar r ied   o u i n   ea ch   iter atio n   o f   th m eth o d   a r as  f o llo ws  ( b y   p r o d u cin g   a   v iab le   d escen t d ir ec tio n ,   )   a.   Get  r ed u ce d   g r ad ien =   b.   Ap p r o x im ate  t h Hess ian   r ed u ctio n ,   i.e .   =    c.   C alcu late  s o lu tio n   f o r   th s y s t em   o f   eq u atio n s    =   b y   b r ea k in g   t h s y s tem   =   d.   Fin d   s ea r ch   d ir ec tio n   = .   e.   Per f o r m   r o s ea r ch   to   f in d   t h ap p r o x im atio n   to   ,   wh er e     ( + ) = min { +    f eas i b l e } ( +  )     f.   No te  th at,     is   n o lim ited   to   o n ly   o n s h ap e   s in ce   it  is   th s o le  r estrictio n   o n     ( alg eb r aica lly )   an d   it  h as   co m p lete  co lu m n   r a n k .   T h f o r m   o f     th at  r ep r esen ts   th ac t u al  o p er atio n   is   as f o llo ws:     = [ 0 ] = [ 1 0 ] }                               }                                   }     T h is   s im p le  r e p r esen tatio n   will  b u s ed   as   an   ex am p le   in   th e   f o llo win g   s ec tio n ,   alth o u g h   it   s h o u ld   b n o ted   th at  it  ca n   o n ly   b u s e d   f o r   c o m p u tin g   p u r p o s es  wit h   an d   tr ian g u lar   ( L U)   f ac to r izatio n s   o f   B .   I is   n ev er   d o n to   ca lcu late  t h Z   m atr ix .   As  ca n   b s ee n   f r o m   t h p r ec ed in g   d is cu s s io n   o f   s tep s   th r o u g h   D   in   th s tep s   b ef o r e,   th f u n d am e n tal  b en ef it  o f   th Z   tr an s f o r m atio n   is   th at  it   d o es  n o b r in g   ex tr co n d itio n i n g   in to   th m in i m izatio n   is s u e.   T h is   m eth o d   h as  b ee n   in clu d ed   in to   c o d wh e n   Z   is   ex p r e s s ly   k ep as  d en s e   m atr ix .   T h L DV  f ac to r izatio n   o f   th [ ]   m atr ix   allo ws  f o r   t h ex ten s io n   to   lin ea r   c o n s tr ain with   s p ar s d is tr ib u tio n   th at  is   s p ec if ied   in   ad v a n ce ,   [ ] = [ ]  .   Usi n g   th p r o d u ct  f o r m   o f   L   an d   t o   s to r e   th tr ia n g le  ( L ) ,   d iag o n al  ( D) ,   an d   o r th o g o n a ( 1 2 ) .   T h is   f ac to r izatio n   is   alwa y s   d en s er   th an   th e   L f ac t o r izatio n   o f   B ,   b u t   o n l y   if   c o n tai n s   m o r e   th an   1   o r   2   co lu m n s .   Hen ce ,   f o r   th e   s ak o f   ex p e d ien cy ,   w p r o p o s th a t w k ee p   u s in g   Z   i n   th s tep s   b ef o r e.   H o wev er ,   it  is   clea r   ( th an k s   to   th u n p leas an 1 )   th at  B   h as to   b p r o tecte d   to   th f u lles t e x ten p o s s ib le.     3 . 5 .     P r o ce du re   s um m a ry   Fo llo win g   is   b r ief   d escr ip tio n   o f   th e   o p tim izatio n   p r o ce d u r e.   T h f o llo win g   is   ass u m ed :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 0 4 3 - 4057   4050   a.   E lig ib le  v ec to r   x   s atis f ies  [ ] = , .   b.   T h v alu o f   th c o r r esp o n d in g   f u n ctio n   ( )   an d   th g r ad ien v e cto r   ( ) = [ ] .   c.   T h am o u n t o f   s u p er b ase  v a r i ab les,  ( 0 ) .   d.   Facto r in g ,   L U,   o n   th b asis   m atr ix   B   × .   e.   T h f ac to r izatio n ,   R T R ,   o f   th e   q u asi - New to n ian   ap p r o x im ati o n   to   th s   ×  s   m atr ix   is      ( No te  th at  G,   Z   an d      n ev er   r ea lly   ca lcu lated ) .   f.   Get  v ec to r   π  th at  s atis f ies  = .   g.   C o m p u te  v ec to r   = ,   ca lled   R ed u ce d   Gr ad ien t.   h.   Get  co n v er g e n ce   to ler a n ce   T O L R an d   T OL DJ.     3 . 6 .     H euristic  f ea s ibl s ea rc h   s tan d ar d   b r an ch - a n d - b o u n d   m eth o d o lo g y   co u ld ,   in   p r in ci p le,   b ap p lied   to   la r g e - s ca le  n o n lin ea r   p r o b lem s .   Ho wev e r ,   f o r   m an y   s u ch   p r o b lem s ,   th ti m r eq u ir ed   b ec o m es  p r o h i b itiv e.   As  an   alter n ativ e,   we   f o cu s   o n   r ed u ce d   p r o b lem   in   wh ich   m o s in teg er   v ar iab l es  ar h eld   f ix ed ,   an d   o n l y   s m all  s u b s et  v ar ies   d is cr etely .   T h is   ap p r o ac h   ca n   b im p lem en ted   b y   d esig n at in g   all  in teg e r   v ar iab les  at  th eir   b o u n d s   ( i n   th e   co n tin u o u s   s o lu tio n )   as  n o   b a s ic ,   an d   th en   s o lv i n g   th r ed u ce d   p r o b lem   with   th o s v ar ia b les  m ain tain ed   at   th eir   b o u n d s .   T h alg o r ith m   p r o ce ed s   as f o ll o ws:   a.   So lv with o u t in teg r ality   c o n s tr ain ts .   First,  f in d   co n tin u o u s   s o lu tio n   b y   ig n o r i n g   all  i n teg e r   r estrictio n s .   b.   Heu r is tic  r o u n d in g .   Nex t,  r o u n d   th c o n tin u o u s   s o lu tio n   to   y ield   ( s u b - o p tim al)   in teg er - f ea s ib le  s o lu tio n .   c.   Par titi o n   in teg er   v ar ia b les.   Sep ar ate  th s et    o f   in teg e r   v ar iab les in to   two   s u b s ets:     = 1 2     wh er 1   co n tain s   th v ar ia b les  at  th eir   b o u n d s   in   th co n tin u o u s   s o lu tio n   ( n o n b asic) ,   an d   2   co n tain s   th e   r em ain in g   in te g er   v a r iab les.   d.   Sear ch   o n   th e   o b jectiv f u n cti o n .   Ma in tain   th v ar iab les  in   1   at  t h eir   b o u n d s   ( i.e . ,   k ee p   th em   n o n b asic) ,   an d   allo o n ly   d is c r ete  ch an g es   in   th v ar iab les b el o n g in g   to   2 .   e.   R ed u ce d   co s t e x am in atio n .   E v alu ate  th s o lu tio n   o b tain e d   in   Step   4   an d   in s p ec th r ed u ce d   co s ts   o f   th v ar iab les  in   1 .   I f   ce r tain   v ar iab les  n ee d   to   b r elea s ed   f r o m   th eir   b o u n d s ,   m o v t h e m   to   2   an d   r ep e at  f r o m   Step   4 .   Oth er wis e,   s to p .   T h is   s tr u ctu r s er v es  as  b lu e p r in f o r   d e v elo p in g   m o r s p e cialize d   s tr ateg ies  th at  ad d r ess   p ar ticu lar   class es  o f   p r o b lem s .   Fo r   in s tan ce ,   th h eu r is tic  r o u n d in g   in   Step   2   m ay   b ad a p ted   to   r ef le ct  p r o b lem - s p ec if ic   co n s tr ai n ts ,   wh ile  in   Step   5   it  co u ld   b e   ad v a n tag eo u s   to   r ele ase  o n ly   o n e   v ar iab le  at  a   tim in to   2 .   Fro m   p r ac tical  s tan d p o in t,   im p lem en tin g   t h is   p r o ce d u r e   r eq u ir es  ass ig n in g   to ler an ce   lev els  f o r   v ar iab le  b o u n d s   an d   in te g er   i n f ea s ib ilit y .   T h ese  to ler an ce s   af f e ct  th Step   4   s ea r ch d is cr ete  u p d ate  to   a   s u p er b asic  in teg er   v a r iab le  ca n   o cc u r   o n ly   if   all  b asic  in te g er   v ar ia b les  r em ain   with in   ac ce p tab le  r a n g es  o f   in teg er   f ea s ib ilit y .   I n   g en er al,   u n less   th co n s tr ain s tr u ctu r g u ar an tees  in teg er   f ea s ib ilit y   in   th e   b asic  in teg e r   v ar iab les  wh en   th s u p er b asic  v ar iab les  ch an g d is cr etely ,   it  will  b n ec es s ar y   to   d esig n ate  th v ar iab les  in   2   as su p er b asic.  T h is   is   alwa y s   f ea s ib le  if   th p r o b lem   f o r m u la tio n   in clu d es a   f u ll set o f   s lack   v ar iab les.       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   W an aly ze   th e   p er f o r m a n ce   o f   th e   m o d el  th r o u g h   c o m p u t atio n al  ex p e r im en ts   an d   co m p ar it  with   ex is tin g   m eth o d s   in   th liter atu r e.   T h r esu lts   h ig h lig h t h m o d el’ s   ef f ec tiv e n ess   in   im p r o v in g   r o u tin g   ef f icien cy ,   r ed u ci n g   o p er atio n al  co s ts ,   an d   h a n d li n g   t h co m p lex ities   o f   h eter o g e n eo u s   tim win d o ws.  W e   also   d is cu s s   th im p licatio n s   o f   th ese  r esu lts   in   r ea l - wo r l d   lo g is tics   s ce n ar io s ,   p r o v id in g   in s ig h ts   in to   th e   p r ac tical  b en e f its   o f   t h p r o p o s ed   ap p r o ac h .   T h e   f o llo win g   s u b s ec tio n s   d etail  th e   co m p ar at iv an aly s is ,   d ir ec co m p ar is o n s   with   s im ilar   s tu d ies,  an d   th r ea l - wo r ld   im p lica tio n s   o f   o u r   f in d in g s .     4 . 1 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   wit h e x is t ing   m et ho ds   T o   ev alu ate  th ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   VR PHT W   m o d el,   we  co m p ar its   p er f o r m an ce   ag ain s t   ex is tin g   m eth o d s   f r o m   th lit er atu r e.   T h b en ch m ar k   test s   in d icate   th at  o u r   a p p r o ac h   s ig n if ican tly   im p r o v es  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       Op timiz a tio n   mo d el  o f v eh icle  r o u tin g   p r o b lem  w ith   h etero g e n o u s   time  w in d o w s   ( Herma n   Ma w en g ka n g )   4051   r o u tin g   ef f icien c y ,   with   an   a v er ag r e d u ctio n   in   t o ta tr av el   d is tan ce   o f   1 5 - 2 5 co m p a r e d   to   s tan d ar d   MI L m o d els  with o u h y b r id   h e u r i s tics   [ 5 0 ] ,   [ 5 1 ] .   T h is   im p r o v em en is   p r im ar ily   d u to   th in teg r atio n   o f   m etah eu r is tic  s tr ateg ies,  wh i ch   o p tim ize  r o u te  s elec tio n   m o r ef f ec tiv ely   th an   tr a d itio n al  ex ac m eth o d s   alo n e.   I n   ter m s   o f   co s r ed u ctio n ,   o u r   m o d el  ac h iev es  1 0 - 1 8 lo wer   o p er atio n al  c o s ts   d u to   o p tim ized   r o u te  p lan n in g   t h at  r e d u ce s   f u el  co n s u m p tio n   an d   m in im izes   v eh icle   id le  tim e.   B y   p r io r itiz in g   d eli v er y   with in   f ea s ib le  tim win d o ws,  t h m o d el  also   lead s   t o   b etter   r eso u r ce   allo ca tio n ,   en s u r in g   ea c h   v eh icle  o p er a tes  at   n ea r - o p tim al  ca p ac ity .   A d d i tio n ally ,   th c o m p u tatio n al   ef f icien cy   o f   o u r   h y b r id   MI L P - m etah eu r is tic  ap p r o ac h   d em o n s tr ates  3 0 - 5 0 f aster   s o lu tio n   tim th an   co n v en tio n al  m etah eu r is tics   ap p lied   in   p r e v io u s   s tu d ies  [ 5 2 ] .   T h ese  r esu lts   af f ir m   th at  th p r o p o s ed   m o d el  p r o v id es  s ca lab le  an d   p r ac tical  s o lu tio n   f o r   r ea l - wo r ld   lo g is tics   ap p licatio n s .     4 . 2 .     Dire ct   CO M P ARIS O WI T H   S I M I L AR  S T UDI E S   T o   f u r th er   illu s tr ate  th a d v a n ce m en ts   m ad with   o u r   m o d el,   we  attem p ted   to   co m p a r o u r   r esu lts   with   ex is tin g   s tu d ies  th at  ad d r ess   s im ilar   V R v ar ian ts .   Ho wev er ,   to   t h b est  o f   o u r   k n o wled g e,   n o   p r io r   s tu d ies  h av d ir ec tly   tack le d   th VR with   h ete r o g en e o u s   tim win d o ws  u s in g   o u r   s p ec if ic  MI L P - m etah eu r is tic  ap p r o ac h .   W h ile  th er ar s tu d ies ad d r ess in g   s tan d ar d   VR PTW o r   ca p ac itated   VR P,  th ey   d o   n o t   ac co u n t f o r   th c o m p lex ity   in t r o d u ce d   b y   h eter o g en eo u s   tim co n s tr ain ts .   As  an   alter n ativ e,   we  co m p ar ed   o u r   m o d el’ s   p er f o r m an ce   ag ain s b en ch m ar k   d atasets   co m m o n l y   u s ed   in   VR r esear ch .   T h e   r e s u lts   s h o th at  o u r   a p p r o ac h   ac h iev es  co m p ar a b le  o r   s u p er io r   s o lu tio n   q u ality   wh ile  s ig n if ican tly   r ed u ci n g   c o m p u tatio n al  tim e.   Sp ec if ically :   a.   C o m p ar ed   to   tr ad itio n al  VR PTW  m o d els  [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   [ 1 0 ] ,   o u r   m eth o d   r ed u ce s   to tal  tr av el  d is tan ce   b y     15 % - 2 5 %.   b.   Pro ce s s in g   tim is   r ed u ce d   b y   5 0 % - 6 0 %,  m a k in g   it m o r s u i tab le  f o r   lar g e - s ca le  lo g is tics   ap p licatio n s .   c.   Op er at io n al  co s ts   d ec r ea s ed   b y   1 0 % - 1 8 %,  h ig h lig h tin g   its   r ea l - wo r ld   ec o n o m ic  b e n ef its .   B y   s ettin g   n ew  p er f o r m a n ce   b en ch m ar k ,   o u r   s tu d y   c o n tr ib u tes  v alu ab le  in s ig h ts   f o r   r esear ch er s   an d   p r ac titi o n er s   ad d r ess in g   VR v ar ian ts   with   r ea l - wo r ld   c o n s t r ain ts .     4 . 3 .     R ea l - wo rld im pli ca t io ns   T h p r ac tical  s ig n if ican ce   o f   o u r   m o d el  is   ev id en in   v ar io u s   lo g is tics   s ce n ar io s ,   s u ch   a s   last - m ile  d eliv er y ,   m ed ical  s u p p l y   d is tr i b u tio n ,   a n d   d is aster   r elief   ef f o r ts .   T h m o d el’ s   ab ilit y   to   h an d le  h eter o g en eo u s   tim win d o ws  is   cr u c ial  f o r   in d u s tr ies  wh er s tr ict  d eliv er y   s ch ed u les  ar n ec ess ar y ,   s u ch   as  p h ar m ac eu tical   s u p p ly   ch ain s   o r   p e r is h ab le  g o o d s   lo g is tics .   B y   en s u r in g   ad h er en ce   to   p r ed ef i n ed   d el iv er y   in ter v als,  o u r   ap p r o ac h   im p r o v es c u s to m er   s atis f ac tio n   an d   co m p lian ce   with   s e r v ice - lev el  ag r ee m en ts   ( S L As).   Fo r   in s tan ce ,   in   s im u lated   lo g is tics   co m p an y   s ce n a r io ,   th o p tim ized   r o u tin g   p la n   allo wed   d eliv er ies  to   b co m p leted   o n   av er ag 2 0 ea r lier   th an   tr ad itio n al  r o u tin g   m o d els,  th u s   in cr ea s in g   d eliv er y   r eliab ilit y .   Fu r th er m o r e,   t h m o d el  r e d u ce s   th n u m b er   o f   d elay ed   d eliv er ies  b y   3 5 % - 4 0 %,  en s u r in g   t h at  all  cu s to m er s   r ec eiv th eir   g o o d s   with in   th s p ec if ied   tim f r a m e.     4 . 4 .     E f f iciency   in  co m pu t a t i o na l per f o rm a nce   k ey   a d v an ta g o f   o u r   m o d el  is   its   ef f icien c y   in   h a n d lin g   la r g e - s ca le  VR PHTW   in s tan ce s .   T r ad itio n al  MI L P - b ased   s o lu tio n s   s tr u g g le  with   co m p u tat io n al  f ea s ib ilit y   wh en   d ea lin g   with   in cr ea s in g   p r o b lem   co m p lex ity .   I n   co n tr ast,  o u r   h y b r id   s o lu tio n   a p p r o ac h ,   wh ic h   c o m b in es  e x ac m eth o d s   with   m etah eu r is tic  alg o r ith m s ,   ac h i ev es  s u p er io r   p er f o r m a n ce   b y   b alan cin g   s o lu tio n   ac cu r ac y   an d   co m p u tatio n al   ef f icien cy .   T h f o llo win g   co m p u tatio n al  i m p r o v e m en ts   wer o b s er v ed :   a.   Scalab ilit y T h m o d el  ef f icien tly   s o lv es  in s tan ce s   with   u p   to   5 0 0   cu s to m er s   an d   5 0   v eh icles,   m ain tain in g   an   o p tim a lity   g a p   o f   less   th an   5 %.   b.   Pro ce s s in g   t im e:  C o m p ar e d   t o   ex ac t   MI L s o lv er s ,   th e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   r e d u ce s   c o m p u tatio n al  tim e   b y   5 0 % - 6 0 f o r   lar g e   d atasets .   T h m etah eu r is tic  co m p o n en ac ce ler ates  co n v e r g en ce   b y   lev er a g i n g   in tellig en t sear ch   m ec h an is m s ,   av o id in g   ex h au s tiv s ea r ch es p er f o r m ed   b y   p u r MI L P so lv er s .   c.   Me m o r y   u s ag e:  T h h y b r id   ap p r o ac h   o p tim ally   allo ca tes  m e m o r y ,   en a b lin g   th m o d el  to   p r o ce s s   lar g er   p r o b lem   i n s tan ce s   with o u ex ce s s iv co m p u tatio n al  o v er h ea d .   Me m o r y   ef f icien cy   is   ac h iev ed   b y   r ed u cin g   u n n ec ess ar y   v ar iab le   allo ca tio n s   an d   f o cu s in g   co m p u tatio n al  r eso u r ce s   o n   p r o m is in g   s o lu tio n   s p ac es.   d.   Par alleliza tio n   p o ten tial:  T h alg o r ith m   is   d esig n ed   to   ta k e   ad v an tag o f   m u lti - th r ea d in g   an d   p ar alle l   co m p u tin g ,   en a b lin g   s ig n if ic an r ed u ctio n s   in   ex ec u ti o n   tim wh en   d ep l o y ed   o n   h ig h - p er f o r m a n ce   co m p u tin g   s y s tem s .   T h is   m ak es  th ap p r o ac h   h ig h ly   a d ap tab le  f o r   in d u s tr ies  r eq u i r in g   r ea l - tim e   lo g is tics   o p tim izatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   4 0 4 3 - 4057   4052   e.   Ad ap tab ilit y   to   lar g d ata  in p u ts T h ap p r o ac h   r em ain s   r o b u s ev en   wh en   in p u d atasets   in cr ea s b y   5 0 in   s ize.   Un lik tr ad itio n al  m eth o d s   th at  s u f f er   f r o m   e x p o n e n tial  co m p u tatio n al  tim g r o wth ,   o u r   h y b r id   ap p r o ac h   m ain tain s   co m p u tatio n al   e f f icien cy   d u e   to   its   ef f ec tiv p r u n in g   s tr ateg ies  an d   a d ap tiv e   h eu r is tics .   T h ese  im p r o v e m en ts   en s u r th at  th m o d el  is   well - s u ited   f o r   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s ,   wh er q u ick   an d   ef f icien t d ec is io n - m a k in g   is   cr u cial  f o r   o p tim izin g   d eliv er y   o p er atio n s .     4 . 5 .     Sens it iv it y   a na l y s is   T o   ass ess   th r o b u s tn ess   o f   o u r   m o d el   u n d er   v a r y in g   co n d itio n s ,   a   s en s itiv ity   an a ly s is   wa s   co n d u cte d   b y   ad ju s tin g   k ey   m o d el  p ar am eter s   s u ch   as  v eh icle  ca p ac ity   an d   tim win d o f lex ib ilit y .   T h e   f in d in g s   in clu d e:   a.   I m p ac o f   v eh icle  ca p ac ity   C h an g es:  I n cr ea s in g   v eh icle  ca p ac ity   b y   2 0 r esu lted   in   1 2 r ed u ctio n   i n   to tal  tr av el  d is tan ce   an d   a   7 d ec r ea s in   o p er atio n al   co s ts ,   as  f ewe r   v eh icles  wer n ee d ed .   C o n v er s ely ,   d ec r ea s in g   v eh icle  ca p ac ity   b y   2 0 %   led   to   1 5 in cr ea s e   in   r eq u ir ed   f leet  s ize,   wh ich   r aised   f u el  an d   lab o r   co s ts .   b.   E f f ec o f   tim win d o f lex ib i lity W h en   tim win d o ws  wer wid en ed   b y   3 0 %,  th m o d e was  ab le  to   g en er ate  r o u tes  with   1 8 f e wer   v io latio n s   wh ile  m ain tai n in g   s im ilar   to tal  tr av el  d is ta n ce .   Ho wev er ,   tig h ten in g   tim win d o ws  b y   3 0 in cr ea s ed   co n s tr ain v io latio n s   b y   2 5 %,  r eq u ir in g   ad d itio n al  r o u te   ad ju s tm en ts   an d   lead in g   to   an   8 % in cr ea s in   co m p u tatio n al  tim e.   c.   Dem an d   v ar iatio n :   2 5 in c r ea s in   c u s to m er   d em an d   r es u lted   in   an   in cr ea s o f   1 0 i n   to tal  d is tan ce   tr av eled   b u s till   m ain tain ed   f ea s ib le  r o u tin g   s o lu tio n   d u to   th e   ad ap tiv n atu r o f   th h y b r i m etah eu r is tic  ap p r o a ch .   T h ese  s en s itiv ity   test s   in d icat th at  th m o d el  is   r o b u s in   h an d lin g   v ar iatio n s   in   v eh icl an d   tim e - r elate d   co n s tr ain ts   wh ile  m ain tain in g   ef f icien cy   in   p r ac tical  ap p licat io n s .     4 . 6 .     Co m pu t a t io na re s ults   I n   th is   illu s tr ativ ca s e,   f o u r   v eh icles  b ased   o u o f   th r ee   d is tin ct  d ep o ts   ( A,   B ,   an d   C )   s er v s ix   cu s to m er s   u n d er   m ix ed - in te g er   lin ea r   p r o g r am m in g   ( MI L P)  ap p r o ac h .   T h r o u tin g   s o lu tio n   ass ig n s   Veh icle   1   to   d ep ar t f r o m   Dep o t A ,   v is i t Cu s to m er s   1   an d   4 ,   an d   co n clu d at  Dep o t B;   Veh icle   2   lea v es De p o t A ,   s to p s   at  C u s to m er s   2   an d   5 ,   an d   f in is h es  at  Dep o C Veh icle   3   s tar ts   at  Dep o B ,   s er v es  C u s to m er s   3   an d   6 ,   an d   r etu r n s   to   Dep o A;  a n d   Ve h icle  4   s ets  o u f r o m   Dep o C ,   d eliv er s   to   C u s to m er s   1   an d   5 ,   an d   en d s   at   Dep o t   A.   T h r esp ec tiv d is tan ce s   tr av eled   b y   th f o u r   v eh icles  to tal  2 5   k m ,   3 0   k m ,   2 0   k m ,   a n d   3 5   k m ,   cu lm in atin g   in   1 1 0   k m   o v er all.   E ac h   c u s to m er   is   ass o ciate d   with   tim win d o w C u s to m er   1   ( 9 :0 0 1 1 :0 0 ) ,   C u s to m er   2   ( 1 0 :0 0 1 2 : 0 0 ) ,   C u s to m er   3   ( 1 1 :0 0 1 3 : 0 0 ) ,   C u s to m er   4   ( 1 2 :0 0 1 4 : 0 0 ) ,   C u s to m er   5   ( 1 3 :0 0 1 5 : 0 0 ) ,   an d   C u s to m er   6   ( 1 4 :0 0 1 6 :0 0 ) a ll o f   wh ich   m u s t b m et.   Ad d it io n ally ,   th r o u tin g   p la n   ac co u n ts   f o r   p ea k   tr a f f ic   h o u r s   an d   attem p ts   to   m in im ize  d elay s   b y   s ch ed u lin g   d eliv er ies  d u r in g   o f f - p ea k   p er i o d s   wh en ev er   f ea s ib le .   Ta k en   to g eth e r ,   th is   ex am p le  h ig h lig h ts   h o well - s tr u ctu r ed   MI L m o d el  ca n   in co r p o r ate  r o u te  p lan n in g ,   s ch ed u lin g   c o n s tr ain ts ,   an d   tr a f f ic  co n s id er atio n s   to   r e d u ce   t o tal  tr av el  d is tan ce   wh ile  e n s u r in g   tim ely   s er v ice  f o r   ev e r y   cu s to m e r .   T h p r o p o s ed   r o u tin g   p la n   a ch iev es  ( o r   cl o s ely   ap p r o ac h es)  o p tim al  p er f o r m a n ce   b y   b alan cin g   v eh icle  ca p ac ity ,   d eliv er y   tim win d o ws,  an d   tr av el  d i s tan ce .   L ev er ag in g   m u ltip le  d ep o ts   en h an ce s   d is tr ib u tio n   ef f icien c y ,   r esu lti n g   in   r e d u ce d   to tal  tr av el  d i s tan ce   an d   m in im ized   d eli v e r y   tim es.  T h r o u g h   s tr ateg ic  s ch ed u lin g ,   th e   p lan   m an ag es  f lex ib le  y et  clea r ly   d ef in ed   tim win d o ws,  u ltima tely   co n tr ib u tin g   to   h ig h   le v els  o f   cu s to m er   s atis f ac tio n .   Ov er all,   th VR s o lu t io n   f o r   e f f icien lo g is tics   o r g a n izes  f o u r   d eliv e r y   v eh icles  to   s er v e   s ix   cu s to m e r s   wh ile  s ea m less ly   co o r d in at in g   m u ltip le   d ep o ts   an d   ac c o m m o d atin g   f lex ib le   d eliv er y   s ch ed u les.  T h is   o p t im ized   ap p r o ac h   en s u r es  p u n ctu al  d eliv er ies,  cu r tails   tr a v el  d is tan ce s ,   an d   s ig n if ican tly   im p r o v es o v er all  lo g is tics   ef f icien cy .   Fig u r 1   s h o ws  v e h icle  r o u tin g   g r ap h   wh ich   in clu d es   co s ts   p er   cu s to m e r   f o r   ea ch   r o u te .   T h e   co s t   v alu es  ar d is p lay ed   alo n g   th ed g es,  r ep r esen tin g   th co s ass o ciate d   wi th   ea ch   s eg m en o f   th r o u te.   T h e   o p tim al  v eh icle   r o u tin g   g r ap h   in   wh ich   in cl u d es  tr av el   tim es  ( in   m i n u tes)  f o r   ea c h   r o u te  s e g m en is   p r esen te d   in   Fig u r 2 .   T h tr av el  tim lab els  ar d is p lay ed   alo n g   th e d g es,  h elp in g   v is u alize   th esti m ated   d u r atio n   f o r   ea ch   leg   o f   th jo u r n ey .   T h ese  f in d in g s   r ein f o r ce   t h p r ac tical  ap p licab ilit y   o f   o u r   ap p r o ac h   f o r   in d u s tr ies  r eq u ir in g   o p tim ized   v eh icle  r o u tin g   u n d er   h eter o g en e o u s   tim co n s tr ain ts .   T h r esu lts   p r o v id s tr o n g   f o u n d atio n   f o r   lo g is tics   an d   s u p p ly   ch ain   m an ag er s   to   im p lem en m o r ef f ec tiv r o u tin g   s tr ateg ies,  lead in g   to   in cr ea s ed   ef f icien cy   an d   cu s to m er   s atis f ac tio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.