Intelligente Wechselbrückensteuerung für die Logistik von Morgen

Transkript

1 Intelligente Wechselbrückensteuerung für die Logistik von Morgen Kassel, Alexander Podlich Micromata GmbH 1

2 Agenda Inwest-Projekt & Projektpartner YellowBox Middleware, Tourenplanung und Ad-Hoc-Optimierung Fazit 2

3 Agenda Inwest-Projekt & Projektpartner YellowBox Middleware, Tourenplanung und Ad-Hoc-Optimierung Fazit 3

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7 Ziele Reduktion des Transport- bzw. Verkehrsaufkommens um 10% Technische Lösung zur Identifikation und Ortung der Wechselbrücken Entwicklung einer Middleware zur verbesserten Planung und Steuerung der Transporttouren und Transportaufträge Güterverkehr in Mrd. tkm 5

8 Systemübersicht 6

9 Bedarf an Telematik Disponiert wird zunehmend über die Wechselbrücke und nicht über den LKW Kombinierte Verkehre Standort der Wechselbrücken ist nicht bekannt Trend: Telematik für LKW Telematik für Ladungsträger (Wechselbehälter Container etc) 7

10 Herausforderungen Autarke Stromversorgung Autonomer Betrieb Robuster und stabiler Betrieb Kostenoptimierter Technologieeinsatz Hohe Variabilität bei den Funktionen (Meldungen) Sensorknoten-Konfiguration, aber wie? Intelligente Konfiguration der Sensorknoten (Wechselbehälter mit Telematikeinheit) durch die Middleware 8

11 Agenda Inwest-Projekt & Projektpartner YellowBox Middleware, Tourenplanung und Ad-Hoc-Optimierung Fazit 9

12 Die YellowBox Enthält ein Ortungs- und Kommunikationsmodul Die Ortung erfolgt mittels NAVSTAR-GPS, Kommunikation mittels GSM/GPRS Übermittlung von Positions- und Zustandsdaten im binären Format über die GSM-Netzinfrastruktur Einzelne Komponenten werden anbzw. ausgeschaltet Für die Logistik angepasst Größe: 178 x 50 x 100 mm Führt Funktionen gemäß Konfiguration aus 10

13 Beispiel: Tourkonfiguration Vom Start zum Ziel werden Wegpunkte mit Kreisen definiert Wegpunkte sind markante Koordinaten der Tour Radius definiert die Genauigkeit Definiert wird, ob bei jedem Punkt eine Meldung an das Portal gesendet werden soll oder nicht Wird ein Kreis nicht erreicht, so wird eine Meldung generiert 11

14 Ergänzende Technologien Füllgradüberwachung Erfassen des Ladezustandes mit Ultraschalsystemen An der Decke der Wechselbehälter werden Utraschallsensorknoten befestigt, die eine bidirektionale Kommunikation gewährleisten. Türsensorik Rüttelsensor 12

15 Agenda Inwest-Projekt & Projektpartner YellowBox Middleware, Tourenplanung und Ad-Hoc-Optimierung Fazit 13

16 Middleware Tägliche Inventur (Permanentinventur) Dedizierte Überwachung von Wechselbrücken Fernsteuerung und Konfiguration der YellowBox Energie optimierte Wechselbrücken-Einsatzsteuerung Auftragserfassung und -überwachung Tourerfassung und -überwachung Tourenoptimierung 14

17 Das Tourenplanungsproblem Ein Depot Kunden mit Warenbedarf Fahrzeuge am Depot mit gegebener Kapazität Lösung des Problems: Kunde muss mit einem Fahrzeug beliefert werden Kapazität eines Fahrzeugs darf nicht überschritten werden Das global kostengünstigste Optimum ist zu bestimmen Aber... 15

18 Lösungsansätze Exakte Verfahren Errechnen eine optimale Lösung Weisen sehr hohe Rechenzeiten auf Lösen Problemstellungen bis ca. 100 Transportaufträgen Metaheuristische Verfahren Liefern gute aber nicht immer optimale Lösungen Weisen erheblich kürzere Rechenzeiten auf Lösen große Problemstellungen (bis zu mehreren tausend Transportaufträgen) Evolutionäre Algorithmen (SIGOA-Framework) 16

19 Testlauf manueller Tourenplan für 642 Transportaufträge Verbesserung: 13,8% Gen Gefahrene Kilometer Anzahl Generationen 17

20 Tourenplanung Tourenplanung für einen ganzen Tag Lösung für komplexen Netzwerkplan gefunden Mindestens 1%, Maximal 17% und im Durchschnitt: 5% besser Ad-Hoc-Optimierung (aktuelles bewerten und optimieren) Auswertung der Ortungsangaben der YellowBox TMC-Daten für aktuelle Verkehrslage Manuelle Eingabe von Verkehrsdaten Sehr schnelle Berechnung alternativer Touren 18

21 Ad-Hoc-Optimierung 19

22 Ad-Hoc-Optimierung 13:00 8:30 12:00 11:00 7:00 15:00 16:00 18:30 19

23 Ad-Hoc-Optimierung 13:00 8:30 11:00 + 1h 10:30 12:00 + 1h 7:00 15:00 + 1h 16:00 18:30 20

24 Ad-Hoc-Optimierung 13:00 8:30 11:00 10:30 12:00 15:00 16:00 18:30 21

25 Ad-Hoc-Optimierung 11:00 13:00 8:30 11:00 + 1h 10:30 12:00 15:00 16:00 18:30 22

26 Middleware - Ortung 23

27 Middleware - Optimierung 24

28 Agenda Inwest-Projekt & Projektpartner YellowBox Middleware, Tourenplanung und Ad-Hoc-Optimierung Fazit 25

29 Fazit Hohe Zunahme der Güterverkehrsleistung Forschungsprojekt in.west Ziel: 10% Verkehrsvermeidung Wechselbehälter als mobile Sensorknoten YellowBox Laderaumüberwachung, Rüttelsensor, Türsensorik,... Tourenplanung für Tagesplanungen Ad-Hoc-Optimierung 26

30 Intelligente Wechselbrückensteuerung für die Logistik von Morgen Vielen Dank! Kassel, Alexander Podlich 27