Universität Bremen
Fachbereich Wirtschaftswissenschaft
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B9 – Grad und Grenzen der Selbststeuerung kollaborativer Tourenplanung (neu)
Prof. Dr.
Herbert
Kopfer
Motivation
Das Teilprojekt erforscht die speditionsübergreifende operative Planung von Transportaufträgen innerhalb eines Groupage Systems, einer Vereinigung von Speditionen, die im Rahmen der Transportplanung kooperieren. Die Auftragsdisposition der Speditionen umfasst die Entscheidung zwischen Nutzung des eigenen Fuhrparks und Fremdvergabe. Diese kollaborative Planung selbststeuernder Partner innerhalb eines Groupage Systems liefert durch Einbeziehung von Fremdvergabe wesentlich bessere Lösungen als die übliche Tourenplanung, die nur einen Ausschnitt des Gesamtproblems der operativen Tourenplanung betrachtet. Eine noch weiter gehende, aus dem Ladungsausgleich zwischen Speditionen resultierende Kostensenkung kann durch speditionsübergreifende Kollaboration erzielt werden.
Die kollaborative Tourenplanung selbststeuernder Partner eines Groupage Systems stellt ein komplexes Problem mit hoher praktischer Relevanz dar und wirft zentrale grundlegende Forschungsfragen auf, anhand derer die Eigenschaften der Selbststeuerung analysiert und evaluiert werden können.
Ziele 2. Phase (2008-2011)
Ziel des Vorhabens ist die Erforschung des Potenzials und möglicher Strategien der Selbststeuerung in Koalitionen im Transportsektor. Hierzu sollen die zugehörigen Planungsprobleme mithilfe kombinatorischer Auktionen einer Lösung zugeführt werden. Die Auswirkungen der Variation des Grades der Selbststeuerung im Forschungsfeld der kollaborativen Tourenplanung sollen analysiert werden. Somit liefert das Teilprojekt einerseits Erkenntnisse über Groupage Systeme und andererseits einen Beitrag zur Erforschung der Intensität der Mechanismen der Selbststeuerung an einem konkreten Szenario.
Es sollen erstens Ansätze zur kollaborativen Transportplanung für einen dynamisch wechselnden Auftragsbestand anhand von Beispielszenarien erprobt werden. Zweitens sollen ein möglichst günstiger Grad sowie Grenzen der Selbststeuerung in dem kollaborativen Planungsprozess ermittelt werden.
Vorgehen 2. Phase (2008-2011)
Es werden ein Kollaborationsmodell und entsprechende Verfahren zur Lösung der in dem Modell anfallenden Teilprobleme entwickelt und erprobt. Hierzu müssen die Phasen und Prozesse der kollaborativen Tourenplanung analysiert und gestaltet werden. Die Einteilung in Phasen und die Gestaltung der Prozesse erfolgt auf Basis der Methoden der kombinatorischen Auktionen und der Operations Research Games. Für die Optimierung der anfallenden Teilprobleme der Koalitionspartner werden naturanaloge Verfahren, insbesondere Genetische Algorithmen und Tabu Search verwendet. Die Optimierung des Gesamtnutzens der Koalition wird mit Hilfe von heuristischen Konstruktionsverfahren und mit naturanalogen Optimierungsverfahren erfolgen. Die Verfahren werden an Teilbeispielen erprobt, die unter Verwendung von Benchmarkdaten und Vergangenheitsdaten von Praxispartnern generiert werden. Die Intensität des Ladungsausgleichs wird variiert, um möglichst gute Werte für die Selbststeuerung zu bekommen.
Ergebnisse 2. Phase (2008-2011)
Es konnte gezeigt werden, dass die Kollaboration auf der Ebene der Speditionseinheiten eines Groupage Systems zu beträchtlichen Effizienzsteigerungen der Transportausführung führt. Dabei ist eine Verkehrsreduktion durch Verminderung der gesamten Fahrtdistanz und der Anzahl eingesetzter Fahrzeuge möglich [Kra08b],[Kop09a]. Verfahren der Tourenplanung für einzelne Speditionseinheiten des Groupage Systems wurden entwickelt [Kra09]. Ferner wurde die Fragestellung um die Einbindung der gesetzlichen Regelungen zu den Lenkzeiten des Fahrpersonals erweitert [Kop10], da diese Regelungen in der operativen Transportausführung beachtet werden müssen. Im Hinblick auf die Ausgestaltung des Groupage Systems wurden zunächst Abläufe und Regelungen innerhalb des Systems analysiert [Blo09a]. Darauf basierend erfolgte die Übertragung des Gesamtszenarios in eine Multiagenten-basierte Simulationsumgebung, die technisch durch die im SFB 637 entwickelte PlaSMA Plattform (Teilprojekt B4) unterstützt wird.
Das Teilprojekt erforscht die speditionsübergreifende operative Planung von Transportaufträgen innerhalb eines Groupage Systems, einer Vereinigung von Speditionen, die im Rahmen der Transportplanung kooperieren. Die Auftragsdisposition der Speditionen umfasst die Entscheidung zwischen Nutzung des eigenen Fuhrparks und Fremdvergabe. Diese kollaborative Planung selbststeuernder Partner innerhalb eines Groupage Systems liefert durch Einbeziehung von Fremdvergabe wesentlich bessere Lösungen als die übliche Tourenplanung, die nur einen Ausschnitt des Gesamtproblems der operativen Tourenplanung betrachtet. Eine noch weiter gehende, aus dem Ladungsausgleich zwischen Speditionen resultierende Kostensenkung kann durch speditionsübergreifende Kollaboration erzielt werden.
Die kollaborative Tourenplanung selbststeuernder Partner eines Groupage Systems stellt ein komplexes Problem mit hoher praktischer Relevanz dar und wirft zentrale grundlegende Forschungsfragen auf, anhand derer die Eigenschaften der Selbststeuerung analysiert und evaluiert werden können.
Ziele 2. Phase (2008-2011)
Ziel des Vorhabens ist die Erforschung des Potenzials und möglicher Strategien der Selbststeuerung in Koalitionen im Transportsektor. Hierzu sollen die zugehörigen Planungsprobleme mithilfe kombinatorischer Auktionen einer Lösung zugeführt werden. Die Auswirkungen der Variation des Grades der Selbststeuerung im Forschungsfeld der kollaborativen Tourenplanung sollen analysiert werden. Somit liefert das Teilprojekt einerseits Erkenntnisse über Groupage Systeme und andererseits einen Beitrag zur Erforschung der Intensität der Mechanismen der Selbststeuerung an einem konkreten Szenario.
Es sollen erstens Ansätze zur kollaborativen Transportplanung für einen dynamisch wechselnden Auftragsbestand anhand von Beispielszenarien erprobt werden. Zweitens sollen ein möglichst günstiger Grad sowie Grenzen der Selbststeuerung in dem kollaborativen Planungsprozess ermittelt werden.
Vorgehen 2. Phase (2008-2011)
Es werden ein Kollaborationsmodell und entsprechende Verfahren zur Lösung der in dem Modell anfallenden Teilprobleme entwickelt und erprobt. Hierzu müssen die Phasen und Prozesse der kollaborativen Tourenplanung analysiert und gestaltet werden. Die Einteilung in Phasen und die Gestaltung der Prozesse erfolgt auf Basis der Methoden der kombinatorischen Auktionen und der Operations Research Games. Für die Optimierung der anfallenden Teilprobleme der Koalitionspartner werden naturanaloge Verfahren, insbesondere Genetische Algorithmen und Tabu Search verwendet. Die Optimierung des Gesamtnutzens der Koalition wird mit Hilfe von heuristischen Konstruktionsverfahren und mit naturanalogen Optimierungsverfahren erfolgen. Die Verfahren werden an Teilbeispielen erprobt, die unter Verwendung von Benchmarkdaten und Vergangenheitsdaten von Praxispartnern generiert werden. Die Intensität des Ladungsausgleichs wird variiert, um möglichst gute Werte für die Selbststeuerung zu bekommen.
Ergebnisse 2. Phase (2008-2011)
Es konnte gezeigt werden, dass die Kollaboration auf der Ebene der Speditionseinheiten eines Groupage Systems zu beträchtlichen Effizienzsteigerungen der Transportausführung führt. Dabei ist eine Verkehrsreduktion durch Verminderung der gesamten Fahrtdistanz und der Anzahl eingesetzter Fahrzeuge möglich [Kra08b],[Kop09a]. Verfahren der Tourenplanung für einzelne Speditionseinheiten des Groupage Systems wurden entwickelt [Kra09]. Ferner wurde die Fragestellung um die Einbindung der gesetzlichen Regelungen zu den Lenkzeiten des Fahrpersonals erweitert [Kop10], da diese Regelungen in der operativen Transportausführung beachtet werden müssen. Im Hinblick auf die Ausgestaltung des Groupage Systems wurden zunächst Abläufe und Regelungen innerhalb des Systems analysiert [Blo09a]. Darauf basierend erfolgte die Übertragung des Gesamtszenarios in eine Multiagenten-basierte Simulationsumgebung, die technisch durch die im SFB 637 entwickelte PlaSMA Plattform (Teilprojekt B4) unterstützt wird.
Projektmitarbeiter
