Kuljetusreittien optimoinnilla voidaan merkittävästi tehostaa henkilö- ja tavaralogistiikan toimintaa. Nykyiset optimointijärjestelmät ovat käsin räätälöityjä yksittäisratkaisuja, minkä vuoksi niiden hankkiminen on kallista ja hidasta. Väitöskirjatutkimuksessaan Jussi Rasku tutki menetelmiä, joilla osa tästä räätälöinnistä voidaan siirtää tietokoneen tehtäväksi.

DI Jussi Raskun tietotekniikan väitöskirja käsittelee kuljetusten optimointijärjestelmien räätälöinnin automatisoimista metaoptimoinnin keinoin, eli optimointimenetelmiä optimoimalla. Tutkimuksen tavoitteena oli tehdä viimeisimmän tutkimustiedon hyödyntämisestä helpompaa ja halvempaa. Näin tutkijoiden ja konsulttien aikaa vapautuu käyttöönottohankkeiden onnistumisen kannalta olennaisten prosessi- ja tiedonhallintakysymyksien ratkomiseen.

– ­Tutkimusaihe on käytännönläheinen ja lähtöisin Jyväskylän yliopistolla tekemämme soveltavan tutkimuksen kokemuksista. Tutkimushankkeissa ja nykyisen työnantajani NFleet Oy:n projekteissa olen nähnyt, millaisia haasteita teorian ja käytännön yhteensovittamisessa ilmenee, Rasku taustoittaa tutkimustaan.

Tekoälyohjattua räätälöintiä

Väitöskirjassa tunnistettiin ne kuljetusten optimointijärjestelmän kohdat, joita mukauttamalla räätälöintiä tyypillisesti tehdään. Tutkimuksessa keskityttiin erityisesti algoritmien valinnan ja säätämisen automatisointiin. Lähestymistavan käyttökelpoisuus osoitettiin konstruktiivisella tutkimusotteella ja kattavilla empiirisillä kokeilla.

Tekoälyn käyttö edellyttää, että tehtävät voidaan kuvailla tietokoneen ymmärtämässä muodossa. Väitöskirjassa tutkittiin siksi myös kuljetusten suunnittelutehtävien ominaispiirteiden kuvaamista, tunnettujen heurististen optimointimenetelmien toimintaa ja niiden hakuavaruuksien rakennetta. Nämä tulokset antavat lisää tietoa ajoneuvojen reititystehtävistä ja niiden ratkaisemiseen käytettyjen optimointialgoritmien ominaisuuksista.

Yksilöllisiä ratkaisuja optimointimenetelmiä optimoimalla

Väitöskirjan tulokset osoittavat, että metaoptimoinnilla voidaan varmistua siitä, että käytettävissä on aina sopiva ja oikein viritetty kuljetusten optimointimenetelmä. Optimointitekniikan avulla suunnittelu nopeutuu, suunnitelmien laatu kasvaa ja ne saadaan joustavammin tukemaan kuljetusyrityksen prosesseja. Entistä paremmista suunnitelmista seuraa myös suuren mittakaavan hyötyjä, kuten sujuvampi liikenne ja pienemmät tieliikenteen kuljetuspäästöt.

– Työskentely kuljetusyritysten kanssa antaa minulle mahdollisuuden tutkimustulosten nopeaan siirtämiseen kuljetussuunnittelijoiden tueksi. Tekoälyn ja ihmisen yhteistyö tuottaa usein kokonaisuuden kannalta parhaan lopputuloksen, Rasku toteaa lopuksi.

DI Jussi Raskun väitöskirjan ”Toward Automatic Customization of Vehicle Routing Systems” tarkastustilaisuus pidetään 1. marraskuuta 2019 klo 12 alkaen Agoran Lea Pulkkisen salissa (Ag B431.1, 4krs). Vastaväittäjänä on associate professor Luca Di Gaspero Udinen yliopistosta Italiasta ja kustoksena professori Tommi Kärkkäinen Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuus on englanniksi.

Väitöskirja on julkaistu verkkojulkaisusarjassa JYU Dissertations numerona 113, Jyväskylä 2019, ISSN 2489-9003, ISBN 978-951-39-7826-6. Julkaisu on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7826-6 (PDF)