Die vorliegende Arbeit ist so konzipiert, dass praktische Aspekte von Tourenplanungsproblemen in den Vordergrund gestellt werden. Anhand eines realitätsnahen Beispiels werden ausgewählte Verfahren vorgestellt und auch angewendet. Das theoretische Hintergrundwissen wird natürlich auch entsprechend behandelt und vorgestellt. Ohne eine fundierte theoretische Basis ist die systematische Lösung von komplexen Problemstellungen, zu denen Tourenplanungprobleme zweifelsohne gehören, nahezu unmöglich. Bei der Vorstellung der einzelnen Verfahren wird der theoretische Aspekt jedoch zugunsten einer umfangreicheren Darstellung praktischer Anwendungsmöglichkeiten so weit wie möglich reduziert. Daher war es auch nie mein Ziel, so viele Verfahren wie möglich in dieser Arbeit vorzustellen. Es wurden solche Verfahren ausgewählt, anhand derer besonders wichtige Aspekte hinsichtlich einer Umsetzung auf in der Realität vorkommende Probleme aufgezeigt werden konnten. Hauptsächlich ging es mir bei dieser Arbeit darum, zu verdeutlichen, dass es bei konkret vorliegenden Problemen nicht darum gehen kann, ein einzelnes Verfahren auszuwählen und anzuwenden. Vielmehr geht es darum, durch geeignete Modifikationen bestehender Verfahren eine zum konkreten Problem passende Optimierungsroutine zu entwickeln. Gerade bei sehr realitätsnahen Problemstellungen, zu denen auch die dynamische Tourenplanung mit Zeitfenstern zählt, können einzelne Standardverfahren nur den Ausgangspunkt der Problembewältigung darstellen. [...]
Inhaltsverzeichnis
- Vorwort
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Algorithmenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Symbolverzeichnis
- 1. Grundlagen zur Tourenplanung
- 1.1 Die Tourenplanung im betriebswirtschaftlichen Kontext
- 1.2 Tourenplanung als Disziplin des Operations Research
- 1.3 Gang der Problemanalyse und der Problemlösung
- 2. Zur Vielfältigkeit von Tourenplanungsproblemen
- 2.1 Kriterienkatalog zur Problemidentifizierung
- 2.1.1 Die Ausgestaltung des Netzwerks
- 2.1.2 Die Beschaffenheit des Fuhrparks
- 2.1.3 Die Zeit als wichtiger Einflussfaktor
- 2.1.4 Verschiedene Zielsetzungen
- 2.2 Grundmodelle der Tourenplanung
- 2.2.1 Das Handlungsreisendenproblem
- 2.2.2 Das Standardproblem der Tourenplanung
- 2.2.3 Kombinations- und Erweiterungsmöglichkeiten der Modelle
- 2.3 Berücksichtigung dynamischer Aspekte
- 2.4 Zusammenfassung und Problempräzisierung
- 3. Lösungsmöglichkeiten und Szenariokonstruktion
- 3.1 Konzepte zur Lösung des DTRP
- 3.1.1 Heuristische Verfahren für Tourenplanungsprobleme
- 3.1.2 Spezielle Lösungsansätze für dynamische Problemstellungen
- 3.1.3 Tourenoptimierung mit Hilfe von Metaheuristiken
- 3.2 Konstruktion eines DTRP - Szenarios
- 4. Konstruktions- und Verbesserungsverfahren
- 4.1 Konstruktionsverfahren
- 4.1.1 Das Savingsverfahren
- 4.1.2 Anwendungsmöglichkeiten von Einfügeheuristiken
- 4.1.3 Anwendung einer „nächster Nachbar\" Heuristik
- 4.1.4 Anwendungsmöglichkeiten zweistufiger Verfahren
- 4.2 Verbesserungsverfahren
- 4.2.1 Intraroutenverbesserung
- 4.2.2 Interroutenverbesserung
- 4.2.2.1 Das 2-opt Kantentauschverfahren
- 4.2.2.2 Verbesserung anhand multipler Kriterien
- 4.2.3 Verfahrensvergleich und Ergebnisdetails
- 4.3 Anmerkungen zur Optimalität
- 5. Einbeziehung veränderlicher Informationen
- 5.1 Klassifizierung von Änderungsmöglichkeiten
- 5.2 Update eines bestehenden Tourenplans
- 5.3 Integration statischer Algorithmen in die Updateroutine
- 5.4 Betrachtung von Änderungen im Beispielproblem
- 6. Vorstellung weiterer Lösungsmöglichkeiten
- 7. Eine kritische Rekapitulation mit Ausblick
- Anhang
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem Thema der dynamischen Tourenplanung mit Zeitfenstern. Sie setzt den Fokus auf die praktische Anwendung von Tourenplanungsverfahren in einem realitätsnahen Kontext.
- Die Arbeit untersucht die Vielfältigkeit von Tourenplanungsproblemen und präsentiert verschiedene Kriterien zur Problemidentifizierung.
- Es werden gängige Grundmodelle der Tourenplanung, wie das Handlungsreisendenproblem und das Standardproblem, vorgestellt und ihre Erweiterungsmöglichkeiten beleuchtet.
- Ein Schwerpunkt liegt auf der Berücksichtigung dynamischer Aspekte in der Tourenplanung, insbesondere im Kontext von Zeitfenstern.
- Die Arbeit analysiert verschiedene Lösungsansätze, sowohl heuristische Verfahren als auch Metaheuristiken, die für die Lösung von dynamischen Tourenplanungsproblemen geeignet sind.
- Sie untersucht Verfahren zur Konstruktion und Verbesserung von Tourenplänen, einschließlich der Berücksichtigung von veränderlichen Informationen.
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel führt in die grundlegenden Aspekte der Tourenplanung ein, sowohl im betriebswirtschaftlichen Kontext als auch als Disziplin des Operations Research. Der Fokus liegt auf der systematischen Analyse und Lösung von Tourenplanungsproblemen.
Kapitel 2 erörtert die Vielfalt von Tourenplanungsproblemen und stellt verschiedene Kriterien zur Problemidentifizierung vor. Es werden gängige Grundmodelle wie das Handlungsreisendenproblem und das Standardproblem vorgestellt und ihre Erweiterungsmöglichkeiten beleuchtet. Darüber hinaus wird die Bedeutung dynamischer Aspekte in der Tourenplanung, insbesondere im Kontext von Zeitfenstern, hervorgehoben.
Kapitel 3 befasst sich mit der Lösung von dynamischen Tourenplanungsproblemen. Es werden verschiedene Lösungsansätze, sowohl heuristische Verfahren als auch Metaheuristiken, vorgestellt und ihre Eignung für die Bewältigung dynamischer Herausforderungen diskutiert.
Kapitel 4 präsentiert Verfahren zur Konstruktion und Verbesserung von Tourenplänen. Hier werden verschiedene Konstruktionsverfahren, wie das Savingsverfahren, und Verbesserungsverfahren, wie das 2-opt Kantentauschverfahren, beschrieben.
Kapitel 5 untersucht, wie veränderliche Informationen in die Tourenplanung integriert werden können. Es werden Methoden zur Aktualisierung bestehender Tourenpläne und die Integration statischer Algorithmen in die Updateroutine betrachtet.
Schlüsselwörter
Die zentralen Themen der Arbeit sind dynamische Tourenplanung, Zeitfenster, heuristische Verfahren, Metaheuristiken, Tourenoptimierung, Problemlösung, Algorithmen, Optimierungsroutine, Entscheidungsfindung.
- Quote paper
- Lars Laboch (Author), 2005, Dynamische Tourenplanung mit Zeitfenstern, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/49534
