Lkw‐Wartezeitprognose für logistische Knoten


Lkw‐Wartezeitprognose für logistische Knoten


Motivation

Lastspitzen in der Abfertigung von logistischen Knoten führen teilweise zu stark schwankenden Wartezeiten für ankommende Lkw. Dies verhindert eine optimale Disposition der Fahrzeuge bei den Speditionsunternehmen und verursacht auch auf Seiten der betroffenen logistischen Knoten erhebliche Mehrkosten durch einen erhöhten Personal‐ und Geräteeinsatz. Einflussfaktoren der Lkw‐Wartezeit sind neben dem Ressourceneinsatz am logistischen Knoten selbst, die aktuelle Verkehrssituation im Zu‐ bzw. Ablauf sowie lokale und (über‐)regionale Einzelereignisse, wie z.B. Systemausfall am Knoten, Wetter, Besonderheiten im Hauptlauf einer Transportkette wie die Ankunft eines Mega‐Container‐Carriers oder auch Feiertage im In‐ und Ausland.

Ziele

Das Forschungsprojekt ist mit der Zielsetzung verbunden, ein flexibles, schnell implementierbares und gleichzeitig kostengünstiges Systemkonzept zu entwickeln, welches eine aussagekräftige Vorhersage der zukünftigen Lkw‐Wartezeiten und ‐Ankünfte an einem logistischen Knoten erlaubt und zudem für alle Beteiligten eine leichte Zugänglichkeit der Prognoseinformation sicherstellt.

Dadurch verbreitert sich sowohl auf Seiten der Speditionsunternehmen (Tourenplanung) als auch auf Seiten der logistischen Knoten (Personal‐ und Geräteeinsatzplanung) die Entscheidungsgrundlage für die Ressourcenplanung deutlich, was unmittelbar Effektivitäts‐ und Effizienzsteigerungen bei allen relevanten Prozessen ermöglicht, Lastspitzen glättet und damit die erforderlichen Voraussetzungen für eine Verringerung der Lkw‐Wartezeiten schafft. Dementsprechend verspricht die geplante Systemlösung vor allem Verbesserun‐ gen für die Lkw‐Abfertigung von logistischen Knoten, die eine Nutzung von sogenannten „Truck Appointment Systems“ nicht verpflichtend vorschreiben.

Arbeitspakete

Zur Umsetzung der skizzierten Zielsetzung wird im Rahmen des Projektes ein viergeteilter Forschungsansatz verfolgt, der entsprechend viele Arbeitspakte (AP) aufweist:

AP 1: Innovativer Prognoseansatz

Das Prognosemodell zur validen Vorhersage von Lkw‐Wartezeiten und ‐Ankünften an logistischen Knoten basiert auf einem zweistufigen Vorgehen. In der ersten Stufe werden klassische Prognosemethoden und/oder Methoden aus der Künstlichen Intelligenz (KI) auf historisches Datenmaterial der Lkw‐Abfertigung von entsprechenden Knoten angewendet. Zur Verbesserung dieser „Basisprognose“ erfolgt dann in der zweiten Stufe eine Einbeziehung aktueller Ereignisse (z.B. Störungen im Abfertigungsprozess eines Knotens) in die Prognose. 

Des Weiteren werden freiwillige Lkw‐Voranmeldungen für die nächsten Tage als Indikator für das zu erwartende Fahrzeugaufkommen berücksichtigt.

AP 2: Generische IT‐Lösung

Parallel zur Entwicklung des Prognosemodells wird eine flexibel einsetzbare IT‐Lösung konzipiert und modular implementiert, welche in der Umsetzung vor Ort für eine bedarfsorientierte Bereitstellung und Vorhaltung von erzeugten Prognosedaten sowie auch von gesammelten Betriebsdaten sorgt. Durch die Nutzung von (Standard‐)Softwarekomponenten ist gewährleistet, dass die geschaffene IT‐Lösung hinsichtlich des Investments und Betriebsaufwands über‐ schaubar ist und zudem kostengünstig auf logistische Knoten unterschiedlichen Typs übertragen werden kann. Zwecks einer intuitiven Entscheidungsunterstützung sind für die zu erstellenden Nutzeroberflächen u.a. Visualisierungen der Prognoseinformation aus verschiedenen Perspektiven geplant.

AP 3: Lkw‐Vorzugsbehandlung

vergrößern LKW im Stau LKW im Stau (Bild: © Badische Zeitung / Ulrich Senf ) Um die Attraktivität einer freiwilligen Voranmeldung am Knoten zu erhöhen, werden zudem Möglichkeiten der Lkw‐ Vorzugsbehandlung untersucht, die ein entsprechendes Verhalten auf Seiten der Speditionsunternehmen und Lkw-Fahrer unterstützen bzw. diesbezüglich Anreize setzen. Diese sogenannten Vorzugsoptionen werden dabei auch vor dem Hintergrund ihrer wirtschaftlichen Realisierbarkeit und des mit ihnen verbundenen Vormeldeverhaltens untersucht.

AP 4: Systemlösung als Demonstrator im Feldtest

Die ermittelten Forschungsergebnisse (AP 1 ‐ AP 3) werden abschließend als Demonstratorlösung bei einem ausgewählten logistischen Knoten implementiert. Dies ermöglicht einen realitätsnahen Test des entwickelten Systemkonzepts hin‐ sichtlich der zu erwartenden Effekte auf die Wartezeitentwicklung und Ressourceneffizienz am Knoten sowie auch eine entsprechende Bewertung.

Das Forschungsprojekt wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert.

Kontakt

Institut für Maritime Logistik Schwarzenbergstr. 95 D 21073 Hamburg

Ansprechpartner:

Dipl.‐Math. Alessandro Hill
Telefon: + 49 40 428 78 47 93
E‐Mail: alessandro.hill@tuhh.de

Dr. Jürgen Böse
Telefon: + 49 40 428 78 61 36
E‐Mail: juergen.boese@tuhh.de
Telefax: + 49 40 428 78 44 52

Internet: tu-harburg.de/~mlswww/projekthema/tagesgangprognose-der-lkw-wartezeiten-von-logistischen-knoten/