, (1)

где:  организационный простой – время на заезд и оформление документов, ч.;  технологический простой – время на погрузо-разгрузочные работы, ч.; время движения, ч.
При совмещении основного и дополнительного маршрутов можно сократить затраты времени за счет уменьшения . Тогда, в качестве критерия целесообразности совмещения можно принять условие:

. (2)

Таким образом, разница времени, сэкономленном на заездах в пункты разгрузки нескольких грузов  и времени, затраченном на изменение длины маршрута  должно быть больше или равна нулю. В выражении (2):

, (3)

где  количество грузов одновременно разгружаемых в ом пункте, т.;  время на заезд в пункт разгрузки, ч.;  количество пунктов совместной разгрузки, шт.
Изменение времени движения, есть:

, (4)

где  время движения на совмещенном маршруте, ч.;  время движения на основном маршруте, ч.;  время движения на дополнительном маршруте, ч.
Нижняя граница критерия целесообразности заезда получается из условия (2), если приравнять его к нулю. Исходя из этого, получаем уравнение целесообразности совмещения в виде:

. (5)

Таким образом, решение задачи формирования одного маршрута из двух сводится к определению сокращения затрат времени при их совмещении из уравнения (5). Оно будет зависеть от схем маршрутов движения основного и дополнительного грузов. 
Рассмотрим различные схемы маршрутов движения и установим взаимосвязь между ними. На рисунке 1 представлена достаточно обобщенная схема совместной доставки грузов, когда пункты разгрузки основного и дополнительного грузов не совпадают и заезд за последним осуществляется с некоторого промежуточного пункта т. Здесь: в вершине А расположено АТП; в вершине В – пункт погрузки основного груза; С – первый пункт разгрузки основного груза на первом этапе и последний пункт разгрузки дополнительного груза на третьем этапе; D – вершина в которой загружается дополнительный груз; Е – первый пункт разгрузки одновременно двух грузов – первый пункт совместной развозки; К – конечный пункт совместной развозки; п – конечный пункт разгрузки основного груза; F – первый пункт разгрузки на третьем этапе, когда развозится только дополнительный груз.

Рис. 1. Граф совместной развозки груза

Рис. 2. Граф основного маршрута

Рис. 3. Граф дополнительного маршрута

Следует подчеркнуть, что эффект от объединения уже существующих маршрутов доставки основного и дополнительного грузов будет отличаться от такового, если организовать новый заезд за вторым грузом.
В отличие от совмещенного (рис. 1), на основном и дополнительном маршрутах (рис. 2 и 3), в верхнем индексе буква «с» заменяется на буквы «о» или «д», соответственно.
В общем случае совместный маршрут доставки мелкопартионных грузов можно разделить на три характерных этапа: первый – когда развозят только основной груз, второй – когда происходит совместная перевозка и разгрузка двух грузов и третий – когда развозится только дополнительный груз.
Время, затраченное на основном маршруте, будет равно:

(6)

Аналогично на дополнительном маршруте:

. (7)

На совмещенном маршруте затраченное время есть:

. (8)

В формулах (6) – (8) «Ц» – количество циклов заездов. Индекс «Г» – в верхнем индексе обозначает пробег с грузом. Как следует из рисунка 1 и формулы (8), время, затрачиваемое на совместный маршрут, складывается из времени: нулевого пробега из АТП в первый пункт погрузки ; грузового пробега до пункта заезда за дополнительным грузом ; заезда во второй пункт погрузки ; грузового пробега от вершины  до пункта  совместной развозки ; холостого пробега от пункта  до вершины  , когда требуется дозагрузка дополнительный грузом для его развозки на третьем этапе; грузового пробега от вершины  до пункта , когда развозится только дополнительный груз ; холостого пробега , если необходимо совершить не один цикл движения по данному маршруту; нулевого пробега , если  и автомобиль возвращается в исходный пункт АТП. 
Решение задачи формирования одного маршрута из двух сводится к определению сокращения затрат времени при их совмещении и нахождении максимально допустимого времени на заезд за дополнительным грузом.
Изменение времени движения по формуле (4) составит:

(9)

Экономия времени, согласно (2), будет равна:

 (10)

Тогда критерий целесообразности (5), в общем виде выражающий максимально допустимое время заезда за дополнительным грузом, запишется в виде:

(11)

Из анализа формулы (11) следует, что максимально допустимое время заезда зависит от времени, затрачиваемого на грузовые, холостые и нулевые пробеги, а также от времени заезда в пункты разгрузки и количества циклов движения. 
В частном случае при одном цикле заезда, Ц=1, получим:

(12)

Как следует из анализа выражений (11) и (12), эффективность объединения маршрутов и максимальное допустимое время заезда возрастает с увеличением:затрат времени на заезд в пункт разгрузки и их количество ;
дальности расположения конечного пункта развозки ;
дальности расположения второго пункта погрузки ;
экономии времени груженого пробега на участке совместной развозки двух грузов:;экономия времени на холостых пробегах между дополнительным и совмещенным маршрутами до пункта погрузки второго груза:.
Таким образом, объединение маршрутов целесообразнее производить для более удаленных от АТП пунктов разгрузки и пункта погрузки второго груза, во-первых. Во-вторых, для этого выгоднее использовать автомобиль большей грузоподъемности, позволяющий объединять большее количество пунктов разгрузки.