Routing & Scheduling for Robotic Delivery in Last-mile Logistics
Effizienz, Nachhaltigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Innovation sind nur einige unter vielen weiteren Kriterien, die es bei der Frage nach der Gestaltung der sogenannten „letzten Meile“ zu beachten gilt. Eine Möglichkeit der zukünftigen Belieferung des Endkunden ist der systematische Einsatz von kleinen elektrisch betriebenen Lieferrobotern in Verbindung mit Lieferfahrzeugen in der Größenordnung von Kleinbussen oder Lastkraftwagen. Die Lieferfahrzeuge sind mit den Robotern beladen, welche wiederum mit der Lieferung für den Endkunden beladen werden. So können Lieferroboter entlang einer möglichst effizienten Hauptroute an verschiedenen Haltepunkten gebündelt ausgesetzt werden (und später wieder eingesammelt werden), um so die individuelle verbleibende Route zu dem Endkunden autonom zurückzulegen. Durch die wendigen kleinen Lieferroboter – für die sogar Treppen kein Problem sind – lassen sich zudem Fuß- und Radwege für individuelle Lieferungen nutzen.
Die Berechnung einer möglichst kostenminimalen Hauptroute, die Beachtung von Ladekapazitäten für das Aussetzten und Einsammeln von Robotern, die Reichweite eines Roboters mit individuellem Akkustand, die Minimierung und Auswahl geeigneter Haltepunkte sowie die Tourenplanung unter Berücksichtigung von Zeitfenstern und der Nutzung von Fußwegen bilden zusammen ein komplexes Planungsproblem für diese Vision von der „Last Mile“. Zur Untersuchung verschiedener Methoden und Strategien zur Planung und Gestaltung der Lieferprozesse wurde auf Basis eines Simulationsframeworks eine agentenbasierte Simulation der Lieferprozesse entwickelt.
Somit lassen sich verschiedene Aspekte in Bezug auf die komplexe Planung direkt methodisch überprüfen. Auch verschiedene Erweiterungen des Lieferkonzepts und alternative Ansätze für einzelne Teilbereiche lassen sich so simulationsgestützt erproben, messen und vergleichen. Daneben wurde für das grundlegende Lieferkonzept ein Tourenplanungsalgorithmus entwickelt und in einer Softwareanwendung zur Erstellung und Erprobung von Tourenplänen mit der Simulation verbunden. Die prototypische Implementierung des Gesamtsystems erlaubt zudem eine Überwachung und Live-Steuerung der Lieferprozesse, welche dynamischen Umwelteinflüssen unterliegen und daher eine Anpassung (z. B. Neuplanung) zur Laufzeit erfordern.
