Effiziente, operative Torbelegung mittels kombinatorischer Auktionen

Dipl.-Ing. Matthias Stickel
Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Univeristät Karlsruhe (TH)

Das operative Torbelegungsproblem (TBP) z. B. an einem Distributions- oder Crossdockingzentrum ist ein logistisches Problem, bei dem es gilt, an- und abfahrende Fahrzeuge zeitlich und räumlich so auf die Warenein- und -ausgangstore zu verteilen, dass eine möglichst kostengünstige Abfertigung ermöglicht wird. Bisherige Arbeiten, die sich mit dem TBP beschäftigen lassen Aspekte der Kooperation außer Acht. Dieser Beitrag stellt ein Verfahren vor, durch das der Nachteil einseitig optimaler Torbelegungen überwunden werden kann. Dabei wird auf das Mittel der kombinatorischen Auktionen zurückgegriffen und das TBP als Allokationsproblem modelliert bei dem Frachtführer um Bündel konsekutiver Einheitszeitintervalle an den Toren konkurrieren. Mittels eines Vickrey-Clarke-Groves-Mechanismus wird einerseits die Anreizkompatibilität als auch die individuelle Rationalität des Auktionsverfahrens sichergestellt. Das Verfahren wurde in ILOG OPL Studio 3.6.1 implementiert und die durch Testdaten gewonnenen Ergebnisse zeigen, dass die Laufzeiten gering genug sind, um das Verfahren für die operative (kurzfristige) Planung einzusetzen und so transportlogistische Prozesse für alle Beteiligten wirtschaftlicher zu gestalten.
The operational dock door assignment problem (DDAP), e.g. in distribution centres or crossdocking terminals, is a logistical problem where of arriving and departing trucks have to be allocated to dock doors to allow for a cost effective dispatchment .  Previous works, which approached the DDAP, neglected the aspects of co-operation. This paper presents a mechanism by which the disadvantages of single-sided optimized assignments can be overcome. Here, combinatorial auctions are applied to the DDAP, which is modelled as an allocation problem where freight carriers compete for bundles of consecutive time intervals at the dock doors.  By using a Vickrey-Clarke-Groves-Mechanism the incentive compatibility and the individual rationality of the mechanism is being ensured. The mechanism has been implemented in ILOG OPL Studio 3.6.1 and the results yielded fromthe test data show that the runtimes are short enough to apply the mechanism in operational (short-term) planning activities and thereby allow for cost effective logistic processes for all participants.