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Transportprobleme mit Umladen

Das wachsende ökologische Bewusstsein, ebenso wie die Überlastung der Verkehrsinfrastruktur, haben das Interesse an intermodalen Strategien im Gütertransport beständig steigen lassen. So werden zur Entlastung der Infrastruktur und der Umwelt oft intermodale Logistikketten vorgeschlagen. Ein ähnliches Anliegen haben Speditionen, die ihre Transportaufträge (zumindest teilweise) über ein Konsolidierungszentrum abwickeln.

Im Bereich der strategischen Planung beschäftigt sich das Operations Research schon seit längerer Zeit mit solchen Problemen, hierbei werden jedoch vor allem Fragen der Platzierung von Konsolidierungszentren behandelt und das Transportaufkommen nur abgeschätzt. Die taktische und operationelle Planung der Transportketten stellt jedoch sehr viel höhere Anforderungen, da hier die aktuelle Auftragslage genau dargestellt werden muss. Daher wächst die Nachfrage nach Algorithmen, die solche Problemstellungen bearbeiten können.

Im kommerziellen Bereich werden Planungstools für die rechnergestützte Optimierung solcher Aufgaben jedoch noch kaum angeboten, da der Wechsel des Transportmediums eine wesentliche Erschwerung des Problems bedeutet. Wir haben solche Aufgabenstellungen aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht und Algorithmen zu ihrer Lösung entwickelt.

Durch komplexitätstheoretische Untersuchungen können wir zeigen, dass schon stark relaxierte Probleme dieser Art schwer sind. Allerdings lassen sich für einfache Umladestrategien die Synergieeffekte durch den Güterumschlag abschätzen, was algorithmisch ausgenutzt werden kann (s. Abschnitt 2.4) Diese Ergebniss flossen in einen lokalen Suchalgorithmus ein, der schon in seiner einfachsten Form für Probleme mittlerer Größe gute Ergebnisse bringt. Da sich lokale Suchheuristiken leicht modifizieren lassen, eignet er sich auch hervorragend für die Anwendung in vielen praktischen Problemen. Deweiteren wurde im Rahmen einer Diplomarbeit ein Column Generation-Algorithmus für ein Anwendungsproblem aus der Automobilindustrie entwickelt.

Kontakt: combopt@zpr.uni-koeln.de


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