ZAR³ - Zeitabhängige Routenplanung regenerierbarer Ressourcen

• Antragsteller: Professor Dr. Asvin Goel
• Fachliche Zuordnung: Accounting und Finance ; Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323375542

Es ist zu erwarten, dass das Straßengütertransportvolumen in der Europäischen Union bis zum Jahr 2050 um ca. 50% steigt. Da ein Ausbau der Infrastruktur nur begrenzt möglich ist, wird dieses Wachstum zunehmend zu Behinderungen im Straßenverkehr führen und die Reisezeiten entlang mancher Strecken werden vermehrt vom Verkehrsaufkommen beeinflusst sein. Aufgrund zunehmender Synchronisierung von Liefer- und Produktionsketten, bei gleichzeitiger Reduktion von Lagerbeständen, ist Pünktlichkeit von immer wichtigerer Bedeutung. Werden zeitabhängige Reisezeiten bei der Routenplanung nicht berücksichtigt, kommt es allerdings zwangsläufig zu einer Anhäufung von Verspätungen oder der Erfordernis für Pufferzeiten. Aus ökonomischer Sicht gilt es sowohl Verspätungen als auch unnötigePufferzeiten so gut wie möglich zu vermeiden. Aus ökologischer Sicht wird die Elektromobilität auch im Güterverkehr an Bedeutung gewinnen und hiermit der Einsatz Batterie-betriebener Fahrzeuge zunehmen.Wegen der begrenzten Reichweite Batterie-betriebener Fahrzeuge und der langen Ladedauer, wird eine vorausschauende Planung der Ladevorgänge zukünftig unverzichtbar werden. Aus gesellschaftlicher Sicht kann erwartet werden, dass die Verkehrssicherheit und auch die Arbeitsbedingungen von LKW-Fahrern sich stetig erhöhen sollen und somit die Einhaltung von Lenk- und Ruhezeitenregelungen verstärkt gefordert und überwacht wird. Sowohl die verbleibende Reichweite Batterie-betriebener Fahrzeuge als auch die verbleibende Lenkzeit ohne zwischenzeitliche Ruhepause können als Attribute regenerierbarer Ressourcen interpretiert werden. Durch regelmässige Regenerationsphasen müssen die Ressourcen jeweils so regeneriert werden, dass die Degeneration der Ressource nicht zu Attributswerten führt, die eine weitere Nutzung ausschliessen. Aufgrund der oben genannten Entwicklungen wird es zunehmend von Bedeutung sein, sowohl zeitabhängige Reisezeiten als auch die De- und Regeneration von Ressourcen bei der Routenplanung zu berücksichtigen. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es daher Modelle und Verfahren zu entwickeln, mit denen Transportdienstleister den oben genannten ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Anforderungen gerecht werden können. Die zentralen wissenschaftlichen Fragestellungen und algorithmischen Herausforderungen des Forschungsvorhabens ergeben sich aus der Wechselwirkung von zeitabhängigen Reisezeiten und der De- und Regeneration der Ressourcen, da sich die in der Literatur zu zeitabhängigen Reisezeiten gemachte FIFO-Annahme, d.h. die Annahme, dass eine frühere Abfahrt eine frühere Ankunft impliziert, nicht mehr gemacht werden kann. Das wissenschaftliche Ziel dieses Forschungsvorhaben ist die Lösung dieser Fragestellungen und die Entwicklung von Planungsmethoden für regenerierbare Ressourcen unter Berücksichtigung zeitabhängiger Reisezeiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen