Integrationsstrategien für Routing- und Allokationsmodelle in dynamischen und stochastischen Logistiknetzwerken

Problemstellungen in der Logistik unterliegen häufig dynamischen Einflüssen. Diese können durch eine moderne Informations- und Kommunikationsinfrastruktur bei der Lösung dieser Probleme berücksichtigt werden. Es ist anzunehmen, dass durch die Nutzung aller relevanten (dynamischen) Informationen in einem Entscheidungsunterstützungssystem qualitativ höherwertige Entscheidungen getroffen werden können. Beim Wechselcontainerproblem (SCP) handelt es sich um ein solches dynamisches Problem, das sich mit der Optimierung beim Einsatz von Ressourcen beschäftigt. Es tritt beispielsweise bei großen Paketdienstleistern auf, die ihr Paketaufkommen aus Effizienzgründen in großen Netzwerken gebündelt transportieren. Jedoch ist es für die Abbildung als Gesamtmodell und die anschließende Lösung zu komplex. Eine Möglichkeit das SCP zu vereinfachen besteht in dessen Dekomposition in ein Transportproblem und in ein Tourenplanungsproblem. Die identifizierten Teilprobleme moderater Komplexität können anschließend sukzessive gelöst werden. Allerdings ist es aufgrund mangelnder Integration nahezu ausgeschlossen, eine optimale Lösung zu erhalten. Eine Herangehensweise die Interdependenzen zwischen den Teilproblemen zu berücksichtigen, ist deren geschickte Verflechtung. Dazu greife ich auf zwei von Geoffrion1999 allgemein formulierte Integrationsstrategien zurück. Um diese Problemintegration umzusetzen, ist es notwendig, Modelle der Teilprobleme zu formulieren. Der Entwicklung mathematischer Modelle kommt somit eine herausragende Rolle in dieser Dissertation zu. Zusätzlich gibt die Arbeit einen umfassenden Überblick zu Lösungsverfahren für die Teilprobleme. Mit Anpassungen sind diese dann auf die integrierten Planungsansätze übertragbar. Die Schlussfolgerungen für das betrachtete Problem in Bezug auf den Erfolg von Integrationsstrategien stützen sich auf umfangreiche rechnergestützte Studien. Die allgemeine Formulierung der Integrationsstrategien durch Geoffrion1999 lässt viel Raum für eine problemspezifische Parametrisierung. Der Vergleich der entwickelten problemspezifischen Planungsstrategien und damit die Untersuchung der Vorteilhaftigkeit von Integration ist ein weiterer Schwerpunkt. Mit der Diskussion der aufgeworfenen Forschungsfragen bei deterministischen und stochastischen Daten beschäftigt sich ein wesentlicher Teil der Arbeit. Bei der Modellintegration ist zu beobachten, dass die Entscheidung für eine allgemeine Strategie durch die Betrachtung eines bestimmten Problems zu sehr speziellen Planungsansätzen führt. Die gewonnenen Erkenntnisse sind daher lediglich bedingt auf andere Probleme übertragbar. Die vorliegende Arbeit soll als ein Beitrag dazu gesehen werden, wie über die Analyse der Struktur und die Modellierung eines komplexen Problems und das Konzept der Integration ein Beitrag zur Lösung geliefert werden kann. Es steht mehr die konzeptionelle Herangehensweise an die Problemlösung als die speziell für dieses logistische Problem gewählte Komposition aus Modellen und Algorithmen im Vordergrund der Arbeit.