Sensitivity analysis of stochastic user equilibrium and its application to delivery services pricing

International audienceIn e-commerce the delivery of products is a crucial part for the success of a e-shop. An efficient delivery system should offer various services and predict customersbehavior. The latter are influenced by the price of a delivery service, but also byits quality (congestion effect induced by customers’ choices) in a higly competitveenvironment. In this study, we introduce a bilevel model to optimize a deliverysystem. At the upper level, the provider control services’ tariffs. At the lower level,users react by choosing their delivery service according to a utility function whichincorporates the provider tariff and the congestion effect. We model the customers’reaction using Stochastic User Equilibrium (SUE). We also present a sensitivityanalysis for the SUE that gives explicit expression of the derivatives of customersdistribution with respect to services’ tariffs. Based on a local search that exploit thederivatives information, a new heuristic algorithm for the bilevel delivery servicespricing problem is developed and compared to others existing approachs

A three-phase matheuristic for the Packaging and Shipping Problem

International audienceE-commerce has been continuously growing in the last years to a primary retail market. Recently in France, the threshold of 1 billion of online transactions was overcome. Due to a high demand uctuation of e-commerce, the workforce sizing for the logistic chain is a challenging problem. Companies have to develop good strategies to have a sustainable workforce size while guaranteeing a high-level service. In this paper, we consider the management of workforce for a warehouse of an e-commerce company. Specically, we address issues as i) How the workforce at the warehouse can be determined; ii) What is the daily operational production planning; iii) How the demand peaks can be smoothed, and the production maintained ideally constant over the time horizon. To provide answers to the issues, we introduce the Packaging and Shipping Problem (PSP). The PSP looks for a solution approach that jointly determines the workforce over a multi-period horizon and daily operational plans while minimizing the total logistics cost. We considered two strategies that aim to enhance the exibility of the process and the eciency of resources use: reassignment and postponement. To tackle the Packaging and Shipping Problem we propose a model, and a three-phase matheuristic. This heuristic proves to be competitive with respect to the direct solution of the model with a commercial solver on real-life based instances

Contributions in the e-commerce : Integration in the e-fulfillment and delivery services pricing

Cette thèse est consacrée à l'étude de deux phases du processus de la livraison e-commerce. La première partie est consacrée aux opérations de préparation des commandes et de leur expédition. Nous proposons un modèle global basé sur la coordination de la préparation et de l'expédition et l'intégration tactique-opérationnelle. La méthode de la résolution proposée repose sur la décomposition du problème en trois phases et il a été démontré qu'elle surpasse significativement le solveur commercial. Ensuite, nous proposons un second modèle basé sur une procédure dynamique à horizon glissant qui prend en compte l'incertitude du nombre des commandes futures. La deuxième partie de la thèse est consacrée à un système de livraison du dernier kilomètre offrant deux familles de services. Nous abordons un problème de tarification des services qui prend en compte le comportement des clients. Les clients sont sensibles au tarif d'un service de livraison, mais aussi à sa qualité. Nous proposons un modèle à deux niveaux où au niveau supérieur, le fournisseur de services contrôle des tarifs. Au niveau inférieur, les clients réagissent en choisissant leur service de livraison selon une fonction d'utilité qui incorpore le tarif du fournisseur et la congestion perçue. Nous modélisons la réaction des clients à l'aide d'un modèle logit imbriqué et calculons l'état de l'équilibre des utilisateurs. Basé sur une recherche locale qui exploite une analyse de sensibilité pour le SUE, un nouvel algorithme heuristique pour le problème de tarification des services à deux niveaux est proposé et comparé à d'autres approches existantes.All over the world, the growth of e-commerce has led to an increasing importance of the inherent supply chain. This thesis is dedicated to the study of two phases of the e-fulillment process. The first part is dedicated to to the warehouse where picking and shipping operations are conducted at the e-fulfilment process uphill. We propose a global model based on picking and shipping coordination, and tactical-operational integration. The solution method proposed is based on decomposition of the problem in three phases and it was shown to outperform significantly commercial solver. Then we propose, a second model that is based on a dynamic procedure with rolling horizon that takes into account the uncertainty of the future demand. The second part of the thesis is dedicated to last mile delivery system offering two families of services. We address a services pricing problem that takes into account the customers behaviour. Customers are sensitive to the tariff of a delivery service, but also to its quality. We propose a bilevel model where at the upper level, the provider control services tariffs. At the lower level, users react by choosing their delivery service according to a utility function which incorporates the provider tariff and the perceived congestion. We model the customers reaction using a nested logit model and compute the resulting stochastic user equilibrium (SUE). Based on a local search that exploits a sensitivity analysis for the SUE, a new heuristic algorithm for the bilevel services pricing problem is proposed and compared to others existing approaches

Modélisation et résolution d'un problème de gestion d'entrepôt avec prise en compte du transport

International audienceDe nos jours le e-commerce connait une grande croissance en terme de tran-sactions réalisées sur internet et en chiffre d'affaires. Selon la Fédération du e-commerce et de la vente à distance (Fevad), au cours du 2ème trimestre de l'année 2013, le nombre de transactions sur internet a progressé de 20% par rapport au même trimestre de l'année 2012. Au total, les Français ont dépensé 12,2 milliards d'euros en ligne sur la période, un chiffre en hausse de 16% sur un an. Cette croissance pose de nouveaux problèmes d'organisation de la chaîne logistique, surtout lors des périodes de grande affluence comme les fêtes. En effet, les approches classiques font expédier les colis à une même heure de départ peu importe la destination finale. Ceci crée des piques d'activité importants pendant la préparation et donc une ges-tion non aisée de la main d'oeuvre. Dans ce travail, nous proposons deux nouveaux modèles intégrant de façon conjointe les opérations de préparation de colis et de transport. Plus précisément, ces modèles ont pour but d'ordonnancer les opérations de préparation de façon à prendre en compte plusieurs possibilités d'expédition, telles que : – Un contrat avec un prestataire sur la base d'une tarification unique par colis. – L'affrètement d'un véhicule propre au départ de l'entrepôt. – Le détournement d'un véhicule déjà en service. Ces modèles minimisent un coût global qui inclue des coûts logistiques et le coût du personnel. Ils incorporent , entre autres, des contraintes de capacité, des contraintes de conservation de flux, ainsi que des contraintes réglementant l'activité des agents. Des premiers tests, sur des instances réalistes, ont montré une limitation les solveurs disponibles. Ce qui nous réorientent vers la construction de méthodes appropriées, en exploitant la structure du problème et en explorant des shémas de décomposition potentiels. Les contribution de notre travail sont les suivantes : – La modélisation d'un problème logistique considérant de façon conjointe les opérations de préparation et d'expédition de colis. – Instances tests générées à partir d'instances réelles. Mots clés : e-commerce, gestion d'entrepôt, dimensionnement du personnel, transport de marchandise, programmation mathématique, dimensionnement de lots

Multi-period stochastic packing and shipping model for online retail

International audienceOnline retail have been continously growing in the last years. In France, during the secondquarter of 2013, online retail rose by 20% in comparison to same period of the year before.To reduce global cost, coordinating warehouse management and transport planning in a globaloptimization model was considered. In keeping with this trend, this work investigatesa new model for coordinating packaging and shipping operations. Orders are shipped using a set of delivery options, called channels. Joint Packaging and shippingenables us to define actions that influence the standard processing in term of managing peakof activity : packaging postponement, channel change. Uncertainty of orders arrival at warehouse guided us to consider stochastic optimization techniques in a rolling horizon schema. Numerical experimentation are conducted using realistic data provided by a major logistic services company

A matheuristic for the packaging and shipping problem

International audienceE-commerce has become nowadays a common practice and worldwide sales are forecast to hit $ 1.5 trillionby the end of 2014. Companies operating in this sector need to propose efficient services for attractive prices. This canbe obtained by an efficient organization and management of the customer demand, from the moment itis ordered to when it is delivered at the customer’s place. We consider a packaging and shipping problem that occur in a warehouse. The objective is to optimize the process to prepare the customer demands over a horizon of days. The problem looks for an operational plan that minimizes the cost of hiring the workers (fixed and temporary) and the cost of re-affecting or postponing deliveries and the number of used vehicles. In addition, considering that the number of docks is usually a critical resource, we look for a plan that minimizes their usage (called trucks management policy)

Programmation mathématique avec contrainte d'équilibre stochastique pour un problème de tarification de services de livraison

International audienceLa livraison du dernier Km est un segment crucial dans la chaîne logistique e-commerce. Un système de livraison efficace doit offrirplusieurs services et prend en compte le comportement des clients. Couramment les services de livraison sont la livraison à domicile ou dans une statiuon relais. Les clients sont sensibles aux tarifs des services mais aussi à leur qualité(appréciée selon le niveau de congestion générée par les choix de tous les clients). Dans ce travail, nous présentons un modèle bi-niveau pour l'optimisation d'un système de services de livraison. Au niveau haut, le fournisseur contrôle les tarifes des services dans le but de maximiser son revenu. Au niveau bas, les clients réagissent en choisissant chacun son service selon une fonction d'utilité. Celle ci incorpore le tarif du service et une mesure de son niveau de congestion. Cette mesure est calculée en utilisant une file d'attente appropriée pour chaque service. La décision des clients par rapport à un ensemble donné des tarifs s'établit suivant un équilibre stochastique qui est calculé par une méthode standard de la littérature. Une étude de sensibilité est menée pour comprendre la variation des choix des clients par rapport aux tarifs. Enfin quelques heuristiques pour la détermination des tarifs optimaux sont implémentées et comparées

An integrated multi-period stochastic problem in e-fullfilment optimization

International audienc