Research Projects

 

Current Research Projects:

Completed Research Projects (in German):

Current Research Projects

 

Kooperative Rundreiseprobleme bei rollierender Planung
(2011-2013)

 

EU-Sozialvorschriften in der Tourenplanung: Untersuchungen zur zentralen und dezentralen Planung zwischen Fahrern und Disponenten
(2009-2012)

Since April 2007 new legal rules concerning driving and working hours of persons engaged in road transportation have become valid for all member countries of the European Union. These rules have to be considered by all freight forwarding companies operating within the European Union when generating vehicle routes and driver schedules. When including these legal restrictions on driving and working hours into vehicle routing models and methods, the planning problem is enhanced by one further partial planning task: Apart from the clustering the customer requests and the routing of the vehicles, breaks and rest periods for the drivers have to be scheduled along the routes. These three partial planning tasks are usually distributed over dispatchers and drivers. In this research project the distributed decision structures between dispatchers and drivers are investigated using a framework for distributed decision making.

This PhD project is financially supported by Zentrale Forschungsförderung, University of Bremen.
 

Collaborative vehicle routing and scheduling
(2008-2011)

Subproject B9 in the Collaborative Research Centre 637 'Autonomous Cooperating Logistic Processes - A Paradigm Shift and its Limitations'

Motivation:
Research is based on collaborative short term transport planning within a groupage system established by autonomous freight forwarders. The freight forwarders decide between self fulfillment and subcontraction. The inclusion of the subcontraction mode leads to improved solutions compared to standard transport planning which is only part of the short term transport planning problem. Additional cost reduction is achieved through interchanging customer requests within the groupage system.
Collaborative transport planning of autonomous partners is a complex problem with high pertinence and directs research towards the analysis and evaluation of attributes of autonomous cooperation.

Objectives Phase 2 (2008-2011):
Potentials and strategies for cooperation within the transport sector will be investigated in this subproject. The planning problem will be solved based on combinatorial auctions. Then variations in participation rates of the autonomous entities will be analysed with regards to the impacts on autonomous control, thereby increasing knowledge on groupage systems.

The first objective is to test different models on collaboration among independent freight forwarders with dynamically varying customer orders within different scenarios. The second objective lies in finding preferable degrees of order interchange and in defining limits to this automomous control.

Approach Phase 2 (2008-2011):
A model of collaboration among independent freight forwarding entities and methods for solving sub-problems will be developed and tested. Therefore, collaborative planning is divided into its different phases and processes based on methods of combinatorial auctions and Operations Research Games. For solving the optimization problems of the individual coalition member genetic algorithms and tabu search will be used. Optimization of the overall utility function of the groupage system will be conducted by heuristic methods and by nature-analogous optimization methods. Those methods will be tested on example scenarios based on empirical data gathered in cooperation projects with companies. Further, the amount of orders interchanged will be varied in order to define good parameters for the level of autonomous control.

Contact person: Prof. Dr. Herbert Kopfer

Autonomous adaptation of vehicle routes and schedules in dynamic environments
(phase 2: 2008-2011)

Subprojekt B7 in the Collaborative Research Centre 637 'Autonomous Cooperating Logistic Processes - A Paradigm Shift and its Limitations'

Contact person: Dr. Jörn Schönberger

Autonomous adaptation of vehicle routes and schedules in dynamic environments
(phase 1: 2004-2007)

Subproject B7 in the Collaborative Research Centre 637 'Autonomous Cooperating Logistic Processes - A Paradigm Shift and its Limitations'

 

Contact person: Dr. Jörn Schönberger


 
Completed Research Projects (in German)
 
Integrierte Auftragsdisposition in eigenständigen Profit-Centern eines Speditionsunternehmens - INAPCE
(2005-2006)

Speditionsunternehmen mit eigenem Fuhrpark müssen im Rahmen ihrer Auftragsdisposition entscheiden, ob Sie die vorliegenden Transportaufträge mit eigenen Fahrzeugen (sog. Selbsteintritt) durchführen wollen oder Sie sie an einen anderen Frachtführer fremdvergeben, d.h. weiterverkaufen. Im Rahmen des Selbsteintritts hat dann eine Tourenplanung der eigenen Transportkapazitäten zu erfolgen, bei der Fremdvergabe sind die Kosten für die Durchführung des Transports durch Dritte zu minimieren. Der Gesamtprozess wird als integrierte Auftragsdisposition bezeichnet.

Im Rahmen des Projektes INAPCE möchten die Stute Verkehrs-GmbH und der Lehrstuhl für Logistik der Universität Bremen gemeinsam einen innovativen Lösungsansatz für eine verbesserte integrierte Auftragsdisposition innerhalb und zwischen eigenständigen Profit-Centern einer Spedition entwickeln und erproben. Es soll eine Möglichkeit gefunden werden wie die integrierte Auftragsdisposition der einzelnen Niederlassungen durch Ladungsausgleich zwischen den Centern zu einer kollaborativen Auftragsdisposition erweitert werden kann. Die Niederlassungen sind dabei als Profit-Center eigenverantwortlich für den Gewinn und Verlust des Centers.

Eine kollaborative Planung sieht vor, dass ein Partner (Center) bereit ist, einen Nachteil zu Gunsten eines anderen Partners (Centers) in Kauf zu nehmen, falls dadurch insgesamt ein größerer Gesamtnutzen gegenüber einer isolierten Planung der Partner erreicht werden kann. Dies bedeutet konkret, dass ggf. Aufträge im Rahmen einer "internen Fremdvergabe" an ein anderes Center abgegeben werden, wenn dieses Center den Auftrag besser abwickeln kann als das Center, von dem der Auftrag stammt. Somit entsteht ein höherer Gesamtnutzen für das gesamte Unternehmen, welcher dann im Rahmen eines noch zu entwickelnden Konzepts für ein Profit-Sharing zwischen den Centern aufgeteilt werden soll.

Zielsetzung des Projektes ist es, auf organisatorischer Ebene Hemmnisse zur kollaborativen Transportplanung zu analysieren, Maßnahmen zur Vermeidung oder Behebung dieser Hemmnisse herzuleiten, Chancen der Kollaboration umzusetzen und Vorschläge für ein dauerhaft akzeptiertes Modell zum Profit-Sharing auszuarbeiten und zu testen. Auf der planungstechnischen Ebene gilt es, Strategien zum gezielten, reduzierten Informationsaustausch herzuleiten und mithilfe mathematischer Verfahren der verteilten Optimierung Lösungsansätze zu erarbeiten, mit denen eine kollaborative Auftragsdisposition durchgeführt werden könnte.

Die Zusammenarbeit zwischen eigenständigen Partnern im Transportwesen findet in vielen Unternehmen und Unternehmensverbänden statt. Insofern besteht für einen Ansatz zur Kollaboration auf dem Gebiet der speditionellen Auftragsdisposition eine große Nachfrage. Die Möglichkeit der Übertragung der Ergebnisse des Projektes auf den Markt wird daher bereits im Projektrahmen geprüft werden. Für eine Verwertung der entwickelten Optimierungsverfahren ist allerdings zu erwarten, dass noch umfangreiche nachfolgende Arbeiten bis hin zu einer Realisierung und eventuellen Marktreife zu erbringen sind.

Kurzdarstellung des Unternehmens STUTE

STUTE ist ein Bremer Traditionsunternehmen, das Kunden die komplette Leistungspalette einer modernen Spedition, sowie eines führenden europäischen Systemdienstleisters bietet. Über die zielgerichtete Erweiterung der Geschäftsbasis in den Bereichen Spedition und Logistik verzeichnet die Stute-Gruppe einen stetigen Zuwachs an Niederlassungen, Logistikzentren sowie Tochter- und Beteiligungsgesellschaften im In- und Ausland. Im Jahr 2003 erzielte die Gruppe mit ca. 1.000 Mitarbeitern einen Umsatz von 150 Mio. €.

Netzwerk Schiffstechnik 2010
(2002-2005)
 
Das Projekt erfolgt in Zusammenarbeit mit Prof. Müller (FB4), dem BIBA sowie BIAS und ist ein BMBF-Projekt. NET-S wird die Organisation von Arbeitsgemeinschaften im Schiffbau analysieren und Modelle definieren, die den Austausch von Produktdaten und die organisatorische Zusammenarbeit der Konsortien unterstützen. Das NET-S-Konsortium besteht aus Werften, Zulieferern und Forschungseinrichtungen, die während der dreijährigen Projektlaufzeit die Ist-Zustände analysieren und aufbauend auf diesen Ergebnissen Modelle für eine verbesserte Zusammenarbeit entwickeln. Als Resultat des Projektes wird weiterhin ein Softwaresystem entwickelt, das die Organisation von Arbeitsgemeinschaften unterstützt und bestehende Systeme integriert. Dieses System wird auch für Firmen außerhalb des Konsortiums nutzbar sein.
Mobile Spedition im Web
(2001-2004)
 

Das Projekt erfolgt in Zusammenarbeit mit Prof. Gruhn sowie Prof. Hermann, Universität Dortmund, und den Firmen STUTE und DEKRA im Rahmen des Forschungsvorhabens "Arbeiten im e-Business". Projektträger ist die DLR.

In der Speditionswirtschaft wird das Geschäft für Spediteure immer anspruchsvoller. Ein funktionierender Güterverkehr, durch den Transporte schnell, sicher, zuverlässig und kostengünstig abgewickelt werden kann, ist ein wichtiger Wettbewerbsvorteil für den Standort Deutschland. Der Verdrängungswettbewerb, der insbesondere durch ausländische Spediteure hervorgerufen wird (da diese sich nicht in jeder Hinsicht an die hiesigen Sozial-, Sicherheits- und Umweltstandards orientieren müssen) benachteiligt deutsche Spediteure. Hiesige Spediteure, die nach gesellschaftlichen Maßstäben, wie den Umweltschutz zu verbessern, Energie einzusparen, die Verkehrssicherheit zu erhöhen, etc. handeln, sind von dieser ausländischen Konkurrenz maßgeblich bedroht, da diese mit sicherheitsgefährdenen Preisdumping die Aufträge zu Lasten der hiesigen Spediteure erhalten.

Die Integration von Dienstleistungen und Geschäftsprozessen zwischen Spediteuren, Disponenten, Fahrern und Kunden ist nicht umfassend und ausreichend, um einen Wettbewerbsvorsprung zu erzielen.
Der Einsatz von neuen Techniken (WEB, WAP, UMTS, E-Business) zur Verbesserung einer Integration hat jedoch Auswirkungen auf die Arbeits- und Logistikprozesse der beteiligten Akteure. Durch die Verwendung dieser neuen Techniken soll eine neue Hard- und Softwareinfrastruktur geschaffen werden und deren soziotechnischen Auswirkungen auf die Arbeits- und Logistikprozesse eruiert werden.

Die Partner in diesem Konsortium verfolgen folgende Ziele:

  • Universität Dortmund (Lehrstuhl Software-Technologie): Gesamtprojektkoordination
    • Universität Leipzig (Lehrstuhl für Angewandte Telematik / e-Business): Entwicklung und Bereitstellung einer Infrastruktur
    • Informatik Centrum Dortmund e.V.: Untersuchung von Softwareentwicklungsprozessen im Rahmen der Gesamtprojektkoordination
  • Universität Dortmund (I&G): Untersuchung der soziotechnischen Auswirkungen der neuen Infrastruktur auf die Arbeitsprozesse
  • Universität Bremen: Untersuchung des Einflusses der Infrastruktur auf die Logistikprozesse und Neugestaltung wesentlicher Prozesse
  • Dekra AG: Erprobung und Vermarktung der Infrastruktur und Anpassung der Arbeits- und Logistikprozesse
  • Stute Verkehrs-GmbH: Erprobung, Weiterentwicklung und Nutzung der Infrastruktur sowie Verbesserung und Anpassung der Arbeits- und Logistikprozesse
Entwicklung einer WAP-basierten Informations- und Kommunikationstechnologie zur Automatisierung der Arbeitsabläufe in der Auftragsdisposition und -fortschrittskontrolle im Speditionsgewerbe
(2001-2003)
 

Das Projekt wird gemeinsam mit Prof. Heeg (FB4) und Prof. Gräser (FB1) bearbeitet.

Das System WAP-Log soll zum einen dem Diponenten ermöglichen, verschiedene Daten bezüglich des Stands der zu bearbeitenden Aufträge abzurufen und Daten für neue Aufträge ohne persönlichen Kontakt zum Fahrer bereitzustellen. Darüber hinaus können an den Fahrer zusätzliche kundenbezogene Daten (Lieferanschrift, Zeitfenster, Artikeldaten und Ansprechpartner) übermittelt werden. Der Fahrer kann den Status der zu bearbeitenden Aufträge verändern (abgeliefert, aufgenommen und Annahme verweigert), ohne Kontakt zu einem Diponenten aufnehmen zu müssen.

Das Interesse der Unternehmen besteht darin, dass es sich hierbei um einen automatischen Informationstransfer auf Basis von Prozessen handelt. Dies bedeutet, dass im gesamten Prozessverlauf kein unmittelbarer Kontakt zwischen den Partnern und keine manuelle Datenerfassung nötig ist.

Mit Hilfe von WAP-Log werden ferner folgende Ziele angestrebt:

  • Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der KFZ-Güterspeditionen,
  • Transparente Gestaltung des Auftragsfortschritts für den Disponenten und den Kunden,
  • bessere Steuerung der Einhaltung der Soll-Tourenpläne bzw. angemessene Reaktion auf Zeitverzögerungen,
  • Entlastung des Fahrers und des Disponenten von Routinetätigkeiten.

Entwicklung umweltschutzorientierter Produktionsverfahren zur Umsetzung einer effizienten Produktionslogistik
(1998-2001)

Ziel: Simulation der Kransteuerung für die mehrstufige Galvanisierung von Flugzeugteilen

Projektpartner:

  • Lehrstuhl für allg. Betriebswirtschaftslehre, Produktionswirtschaft und Industriebetriebslehre
  • mevisco GmbH

Entwicklung eines Groupage-Systems zur Optimierung der Kapazitätsauslastung kooperierender Verkehrsträger im Fernverkehr
(1998-2001)

Ziel: Bewertung existierender und Entwicklung neuer Verhandlungsstrategien für den Frachtausgleich

Projektpartner:

  • Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik (ISL)
  • GVZ-Entwicklungsgesellschaft Bremen mbh
  • Dettmer Logistics GmbH & CO. KG

Stellplatzoptimierung im Automobilimport und -export mit Verfahren der bilateralen Verhandlungen
(1998-2001)

Ziel: Entwicklung eines Algorithmus zur Optimierung der Stellplätze in einem Autoterminal

Projektpartner:

  • Forschungsgruppe Theoretische Informatik der Universität Bremen
  • Bremer Lagerhausgesellschaft (BLG) Automobile Logistics GmbH

Auto-Terminal-Info-System (ATIS) / Stellplatz-Optimierungs-System (SOS)
(1998-1999)

Ziel: Entwicklung eines Optimierungstools für die Stellplatzoptimierung in einem Autoterminal

Projektpartner:

  • Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik (ISL)
  • Bremer Lagerhausgesellschaft (BLG) Automobile Logistics GmbH

Kommunikation in lokalen Netzen für verteilte Datenverarbeitung in der Betriebswirtschaft (PARNET)
(1992-1995)

Ziel: Softwaretechnik für asynchrone Netzwerke, verteilte Algorithmen zur Produktionsplanung und Logistik

Dieses Projekt wurde gefördert als Teilprojekt des DFG-Schwerpunkt-Programms (SPP) "Verteilte DV-Systeme in der Betriebswirtschaft".

 
letzte Änderung dieser Seite am Mittwoch, 04.03.2009 12:56