Autor: Cornelius Rüther

Aufgrund des zunehmenden Preisdrucks in der größtenteils mittelständisch geprägten Transportindustrie ist in den letzten Jahren die Anzahl der Speditionsunternehmen, trotz steigendem Transportvolumen, rückläufig. Insbesondere für kleine und mittelständische Speditionsunternehmen im Teilladungsverkehr ist es daher essentiell, Lösungsstrategien zu entwickeln, um sich gegenüber großen Konkurrenten auf dem Transportmarkt behaupten zu können. Ein Lösungsansatz besteht in der Optimierung der Tourenplanung der Unternehmen, um Kosten einzusparen und die verfügbaren Transportkapazitäten bestmöglich auszunutzen. Um hierbei eine zur Praxis konsistente Lösung zu ermitteln, ist es notwendig, dass essentielle Restriktionen in die Modellbildung zur Lösung des Problems mit einfließen. In dieser Arbeit wird ein praxisnahes Tourenplanungsproblem aus dem Teilladungsverkehr untersucht, für welches verschiedene Modellformulierungen analysiert und dann auf Grundlage der Modelle Genetische Algorithmen zur heuristischen Lösung des Problems entwickelt werden. Vier Varianten der Genetischen Algorithmen werden hinsichtlich der besten bekannten Lösungen an umfangreichen Datensätzen evaluiert. Ferner wird ein Parameter-Tuning Ansatz vorgestellt, mit dem die Lösungsgüte der Genetischen Algorithmen durch die bestmögliche Wahl der Auswahlparameter für die Steuerung der implementierten Operatoren verbessert werden kann. Zur Gewinnsteigerung über die optimierte Tourenplanung hinaus stellt die horizontale Zusammenarbeit für kleine und mittelständische Speditionsunternehmen eine weitere Lösungsstrategie dar. In Kooperationen können durch den Austausch von Transportaufträgen Gewinne gesteigert werden, wobei sich hierfür ein dezentraler auktionsbasierter Kooperationsmechanismus als geeigneter Ansatz erwiesen hat. Solch ein Mechanismus wird in dieser Forschungsarbeit im Hinblick auf verschiedene Aspekte untersucht. Insbesondere wird das stochastische Bündelauswahlproblem, in dem der Auktionator festlegt, welche Auftragsbündel zur Auktion freigegeben werden, genauer analysiert. Zur Lösung wird ein szenarienbasierter Ansatz mit zwei Vorauswahlstrategien entwickelt. Die Verfahren werden an vier Kooperationsnetzwerken unterschiedlicher Struktur evaluiert.