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GeneAL: Heuristischer Ansatz zur Gangplanung

Im Rahmen des Projekts GeneAL (Generische Architektur für Leitstände) wurde für die HHLA als wesentlicher Bestandteil eines Containerterminal-Leitstandes ein heuristischer Ansatz zur Gangplanung implementiert: Die Aufgabe im Rahmen des Projekts (unter Leitung von Prof. Züllighoven) war die Schaffung einer flexiblen und erweiterbaren Softwarearchitektur für Leitstände technischer Anlagen auf Basis von Eclipse. Es wurde in der abgeschlossenen Projektphase I eine Kooperation zur Entwicklung einer Decision Support-Komponente eingegangen.

Für die HHLA AG wurde eine Komponente für automatisierte Entscheidungen, wann die das Container-Terminal bedienenden Schiffe durch welche Brücke und welche Brückenbesatzung („Gang“) be- und entladen werden, entwickelt. Dabei sollen unter Berücksichtigung aller Restriktionen (z.B. ausreichende Zahl von Containerbewegungen je Schiff, bei Begrenzung von Liegezeit und der Anzahl von Brücken und verfügbaren Gängen) möglichst wenige Brückenbesatzungen eingesetzt, sowie Umsteigevorgänge und Rüstkosten minimiert werden. Die Teilaufgabe von Johannes Göbel im Rahmen der Entwicklung dieser Komponente bestand – nachdem gezeigt werden konnte, dass die kombinatorische Komplexität dieses Problems exakte Lösungsverfahren mit Garantie einer optimalen Lösung ausschließt – in der Konzeption einer Heuristik zur automatisierten Gangplanung.

Wesentliche Merkmale der vorgeschlagenen Heuristik sind:

  • Komplexitätsreduzierung durch ein zweistufiges Verfahren (1. Phase: Planung „anonymer“ Gänge, d.h. Festlegung welche Brücke in welcher Periode besetzt werden soll, 2. Phase: Zuweisung konkreter Gänge für die betreffenden Perioden)
  • Flexible Priorisierung knapper Ressourcen auf Basis von Kennzahlen, z.B. zur Entscheidung, welche Schiffe be- und entladen werden, falls nicht ausreichend viele Brücken oder Gänge zur rechtzeitigen Abfertigung aller Schiffe zur Verfügung stehen
  • Berücksichtigung manueller Benutzereingriffe, wobei im typischen Anwendungsfall die Gangbelegung einiger Brücken fest vorgegeben wird, woraufhin die Heuristik die Gangbelegung der anderen Brücken möglichst optimal an diese Situation anpasst

Kooperationspartner

  • HHLA AG
  • C1 WPS GmbH

Mitarbeiter/innen

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