Development of Simulation-Based Framework to Evaluate Urban Delivery Policies Using Electric Scooters

Abstract

The process of order delivery has become very important as part of urban logistics operations with the rapid increase in electronic commerce (e-commerce). Efficiency of processing and delivery of online orders is crucial for customer satisfaction and viability of the business. Also, solutions are needed for decreasing the carbon footprint of this delivery operations for sustainability reasons. This study presents a simulation-based framework that enables evaluation of different policies for online order processing and delivery in an urban setting utilizing electric scooters with swappable batteries as a sustainable alternative to fossil fuel-powered counterparts under realistic conditions. There is also a detailed computational study. The results from an experimental design using a data set with order arrival times, delivery locations, and the weight and size of packages are also presented. Factor considered for policies include order grouping by location and arrival time, courier routing, and battery swapping rules. The model also highlights the impact of integrating electric vehicles (EVs) into urban logistics by reducing emissions and noise, improving efficiency, and enhancing customer satisfaction. This research offers a comprehensive framework for sustainable delivery that optimizes both operational and environmental performance.

Elektronik ticaretin (e-ticaret) hızla artmasıyla birlikte, sipariş teslim süreci kentsel lojistik operasyonlarının bir parçası olarak oldukça önemli hale gelmiştir. Çevrimiçi siparişlerin işlenmesi ve teslimatının verimliliği, müşteri memnuniyeti ve işletmenin sürdürülebilirliği için hayati önem taşımaktadır. Ayrıca, sürdürülebilirlik nedenleriyle bu teslimat operasyonlarının karbon ayak izini azaltmak için çözümlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma, gerçekçi koşullar altında fosil yakıtla çalışan muadillerine sürdürülebilir bir alternatif olarak değiştirilebilir pillere sahip elektrikli skuter'lar kullanılarak kentsel bir ortamda çevrimiçi sipariş işleme ve teslimat için farklı politikaların değerlendirilmesini sağlayan simülasyon tabanlı bir çerçeve sunmaktadır. Ayrıca ayrıntılı bir hesaplamalı çalışma da mevcuttur. Sipariş varış saatleri, teslimat yerleri ve paketlerin ağırlık ve boyutunu içeren bir veri kümesi kullanılarak yapılan deneysel bir tasarımdan elde edilen sonuçlar da sunulmaktadır. Politikalar için dikkate alınan faktörler arasında konum ve varış saatine göre sipariş gruplandırması, kurye rotası ve pil değiştirme kuralları yer almaktadır. Model ayrıca, elektrikli araçların kentsel lojistiğe entegre edilmesinin emisyon ve gürültüyü azaltarak, verimliliği artırarak ve müşteri memnuniyetini geliştirerek etkisini vurgulamaktadır. Bu araştırma hem operasyonel hem de çevresel performansı optimize eden sürdürülebilir teslimat için kapsamlı bir çerçeve sunmaktadır.