Chytrá logistika: Vývoj a testování inovativních výpočtových nástrojů

TÉMATICKÝ OKRUH

---

Analýza a testování výpočtových modelů pro optimalizaci logistiky

Vedoucí práce: doc. Ing. Radovan Šomplák, Ph.D.

Charakteristika tématu:

Téma bakalářské/diplomové práce se zaměřuje na testování existujících výpočtových nástrojů a analýzu optimalizačních modelů v oblasti logistiky a plánování dopravy. Práce je vhodná pro studenty, kteří se zajímají o aplikovanou matematiku, simulace a analýzu dat, ale nevyžaduje hluboké znalosti programování. Cílem je ověřování hypotéz, testování existujících modelů a tvorba pomocných koeficientů, které přispějí ke zlepšení plánovacích procesů v praxi.

Výpočtové modely v logistice hrají klíčovou roli při snižování přejezdových kilometrů, optimalizaci kapacit nebo plánování tras. Ne vždy však dokážou plně reflektovat reálná provozní omezení. Vhodně provedené testování a analýza umožní zlepšit výstupy těchto modelů a lépe je přizpůsobit praktickým požadavkům.

• Ověření funkčnosti existujících výpočtových nástrojů a identifikace jejich limitací.
• Simulační výpočty a analýza výsledků včetně srovnání s reálnými daty.
• Tvorba pomocných koeficientů a indikátorů pro přesnější predikce.
• Formulace doporučení pro úpravy výpočtových modelů.

Zajímavosti:

• Efektivní plánování svozových tras odpadu může snížit přejezdové kilometry až o desítky procent, čímž se snižují náklady a emise.
• V některých případech je potřeba upravit matematické modely, aby lépe odpovídaly specifickým podmínkám jednotlivých aplikací.

Vývoj a rozšíření optimalizačních algoritmů pro plánování dopravy

Vedoucí práce: Ing. Vlastimír Nevrlý, Ph.D.

Charakteristika tématu:

Tato práce je určena studentům se zájmem o programování a optimalizační modely v oblasti logistiky a plánování dopravy. Cílem je rozšíření existujících výpočtových nástrojů o nové funkcionality, zahrnutí reálných provozních omezení a vylepšení algoritmů pro efektivnější plánování tras. Práce bude zahrnovat analýzu současných řešení, návrh a implementaci dílčích vylepšení včetně testování a validace na reálných datech.

Současné výpočtové nástroje jsou velmi výkonné, ale často jim chybí flexibilita při zohlednění reálných omezení, jako jsou specifické požadavky na přepravu nebo provozní podmínky vozidel. Vylepšení těchto nástrojů může vést k úspoře nákladů, snížení emisí i efektivnějšímu využití dopravní infrastruktury.

• Analýza a identifikace klíčových omezení v plánování dopravy.
• Návrh a implementace nových funkcionalit do existujících modelů.
• Testování a srovnání výsledků s původními algoritmy.
• Ověření vlivu vylepšení na efektivitu plánování tras.

Zajímavosti:

• I malé úpravy v optimalizačních algoritmech mohou vést k významným úsporám, například i snížení počtu najetých kilometrů o jednotky procent může znamenat úsporu statisíců korun ročně.
• Plánování tras odpadu či sdílených kol vyžaduje specifická omezení, která standardní algoritmy často neřeší – proto je nutné je upravovat a rozšiřovat.

Analýza a optimalizace systému vykazování nakládání s odpady

Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Pluskal, Ph.D.

Charakteristika tématu:

Téma bakalářské/diplomové práce se zaměřuje na analýzu nakládání s odpady, identifikaci systematických chyb v odpadové evidenci a návrh postupů pro jejich odstranění. Práce bude zahrnovat analýzu dat z Informačního systému odpadového hospodářství (ISOH) a verifikaci funkčnosti softwaru REVEDATO (vyvíjeno na ÚPI). Součástí práce bude návrh rozšíření nástroje o další funkcionality či významné parametry jednotlivých subjektů, které pomůžou odhalit chyby a pomůžou lépe odhadnout skutečný stav. Cílem je zlepšení přesnosti a spolehlivosti vykazování bez nutnosti dodatečného sběru informací. Přesná a spolehlivá data o produkci a nakládání s odpady jsou klíčové pro efektivní řízení odpadového hospodářství. Práce je součástí širšího výzkumného projektu CEVOOH, který se zaměřuje na priority Ministerstva životního prostředí ČR. Očekává se práce s daty a algoritmy v prostředí MS Excel v kombinaci s Pythonem.

Monitoring a sběr dat je v dnešní době s ohledem na rozvoj nových podpůrných nástrojů a umělé inteligence klíčový. Kvalita vstupních dat do těchto nástrojů však přímo ovlivňuje získané výsledky. Zabývat se detailněji systémem vykazování tak představuje důležitou součást celého procesu analýzy či optimalizace. Identifikace chyb ve výkazech a návrh přístupů pro automatickou korekci může významně pomoci při plánování odpadového hospodářství.

• Identifikace a klasifikace systematických chyb ve vykazování nakládání s odpady.
• Verifikace funkčnosti softwaru REVEDATO a identifikace jeho limitací.
• Návrh a implementace nových postupů pro odstranění chyb pomocí podpůrného nástroje.
• Komplexní analýza vybraného toku odpadů.

Zajímavosti:

• V České republice se vyprodukuje ročně necelých 40 mil. tun odpadu.
• Každý člověk v České republice vyprodukuje v průměru denně asi 1,5 kg komunálního odpadu.

Návrh výpočtu spotřeby silničních nákladních vozidel s ohledem na parametry infrastruktury

Vedoucí práce: Ing. David Poul

Charakteristika tématu:

Téma práce se zaměřuje na výpočet spotřeby silničních nákladních vozidel, který bude zohledňovat klíčové parametry silniční infrastruktury (např. sklonové poměry) a zároveň bude zohledňovat loženou hmotnost vozidla. Cílem práce je zanalyzovat jednotlivé přístupy a navrhnout výpočet, který zohlední klíčové parametry.

Spotřeba nákladních vozidel výrazně ovlivňuje produkci emisí z výfukových plynů. V rámci plánování nových projektů a jejich hodnocení může nepřesný výpočet zvýhodnit varianty, které se nebudou slučovat s následným reálným provozem. Z toho důvodu je důležité již v prvotní fázi co nejpřesnější stanovení jednotlivých hodnot, což povede k lepšímu vyhodnocení navržených řešení.

• Úvod a vymezení problematiky.
• Rešerše přístupů k výpočtu spotřeby paliv silničních nákladních vozidel.
• Návrh výpočtu a jeho integrování do technicko-ekonomického modelu silniční nákladní dopravy.

Zajímavosti:

Výpočet bude implementován do na ústavu dlouhodobě vyvíjeného Technicko-ekonomického modelu silniční nákladní dopravy, který se využívá pro hodnocení různých typů přeprav v prvotní fázi plánování projektů a záměrů.