Strategische Frachtplanung mit kombinierten Angeboten

Abstract

Diese Arbeit handelt von der strategischen Frachtplanung mit kombinierten Angeboten. Ausgangssituation sind verschiedene Transportaufträge, die unabhängig voneinander an Spediteure zu vergeben sind. Dabei sollen vorgegebene Nebenbedingungen wie etwa Kapazitätsbeschränkungen und gewisse Anteile am Auftragsvolumen eingehalten werden. Ferner sind die Aufträge möglichst kostenoptimal zu vergeben. Die Spediteure können daher mehrere Transportrouten zu sogenannten Packages zusammenstellen und hierfür ein einzelnes Gebot, ein kombiniertes Angebot, abgeben. Für ein gegebenes Szenario soll die optimale Kombination an Carriern ausgewählt werden. Obigen Sachverhalt modellierten wir mathematisch mithilfe eines linearen Optimierungsproblems und stellten verschiedene, in der Literatur verfügbare Daten und Modellparameter einander gegenüber. Im Rahmen eines selbstentwickelten Computerprogramms in C++ und des Solvers SCIP/SoPlex erzeugten wir Modelldaten und untersuchten in verschiedenen Szenarien das Laufzeitverhalten des Modells. Dabei bewährte sich die Art und Weise wie die Packages mathematisch modelliert wurden. Abhängig von den verwendeten Modelloptionen lassen sich auch umfangreichere Probleme recht zuverlässig und schnell lösen. Für einfache Probleme wurde zudem eine graphische Oberfläche entwickelt, mit deren Hilfe ein Szenario und dessen Lösung genauer untersucht werden kann.

This master thesis is on strategic freight management using combinatorial offers. Shippers procure transportation services and will assign business to carriers. However, there are constraints such as capacity restrictions and business shares to take into account. To minimize total costs, the shipper allows carriers to create sets of lanes, called packages. For those packages special offers are submitted. The optimal business assignment is to be found. Based on linear programming we created a mathematical transportation procurement model. Academic papers provided real-world data and helped us to set up scenarios. Furthermore we developed a computer program in C++ and used SCIP/SoPlex solver to create and solve several problems. Finally, we scrutinized the model's performance. As a result, our way of modelling packages seems to be promising. Even more complex simulations performed quite good, depending on the model options used. Additionally, we developed a graphical user interface to display and investigate simple scenarios.