Planung intermodaler Umschlagterminals mittels Simulation und Methoden der Mathematik

Hintergrund

Das Forschungsprojekt „Planung intermodaler Umschlagterminals mittels Simulation und Methoden der Mathematik“ ist ein Teilprojekt des Forschungsvorhabens „Hafenband am Mittellandkanal“ des Förderprogramms Logistik.NRW. Das jetzige trimodale Umschlagterminal der Mindener Hafen GmbH am Industriehafen Minden wird nach den zu erwartenden Steigerungsraten spätestens im Jahre 2013 nicht mehr in der Lage sein, den Containerumschlag zu bewältigen. Vor diesem Hintergrund soll ein neues trimodales Umschlagterminal am Mittellandkanal errichtet werden.

Ziel des Forschungsvorhabens ist eine erstmalige Entwicklung einer Simulationsumgebung mit integrierter Optimierungsintelligenz. Diese soll für die optimale Gestaltung, den optimalen Betrieb und eine quantitative Analyse des Umschlagterminals eingesetzt werden. Mit der entwickelten Simulationsumgebung soll es beispielsweise möglich sein, Layoutentwürfe zu bewerten, eine Ressourcenauswahl zu treffen, Betriebsstrategien festzulegen oder verschieden Szenarien mittels eines angeschlossenen Kennzahlensystems zu vergleichen.

Vorgehensweise

Im ersten Schritt erfolgt die Aufnahme und Analyse der Daten, Prozesse und Betriebsstrategien vor Ort. Um unterschiedliche Lastsituationen abbilden zu können, wird ein Datengenerator entwickelt. Dieser erzeugt Fahrzeug- und Containerdaten basierend auf Ankunftszeiten von Fahrzeugen am Terminal, prozentualen Verteilungen von Containerarten und den Verweilzeiten dieser im Terminal. Aufbauend auf den vor Ort Aufnahmen werden Referenzmodelle abgeleitet und alternative Betriebs- und Steuerungsstrategien für die Bereiche Pforte, Steuerung der Verkehrsmittel und Umschlagsressourcen, Depot und Kran entwickelt. Im Anschluss daran erfolgt der Aufbau einer Simulationsumgebung. Anhand unterschiedlicher Testszenarien mit verschiedenen Systemlastdaten und Layoutvarianten wird die Simulationsumgebung validiert und ein optimales Bündel an Betriebs- und Steuerungsstrategien für die jeweiligen Szenarien ermittelt.

Angestrebte Ergebnisse

Im Projekt erfolgt erstmalig die Entwicklung einer Simulationsumgebung mit integrierter Optimierungsintelligenz und die Anwendung als Referenzumgebung. Diese kann zudem auf andere Umschlagterminals übertragen und von diesen als Planungs- und Optimierungsmethode eingesetzt werden.

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Uwe Clausen

Förderung und Partner