Forschung zur Planung von Betriebsabläufen in Container-Terminals abgeschlossen

08.06.2021

Forschung zur Planung von Betriebsabläufen in Container-Terminals abgeschlossen

Deutsch-südkoreanisches Verbundprojekt PTOP lief über drei Jahre

  • Deutsch-südkoreanisches Verbundprojekt PTOP lief über drei Jahre
  • Ziel: Optimierung von Betriebsabläufen am Terminal über regelbasierte Strategien und Algorithmen
  • Projektbereiche Container-Lagerung und Steuerung von Stapelkränen
  • Wirtschaftsunternehmen und Universitäten beider Länder waren beteiligt

Pusan (Südkorea), Bremen/Bremerhaven (Deutschland), 08. Juni 2021. Das auf drei Jahre angelegte, internationale Verbundprojekt PTOP (Policy-based Terminal Operations Planning) wurde nun erfolgreich abgeschlossen. Ziel des u.a. vom Deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes war es, die Effektivität und die Effizienz von Betriebsabläufen in Containerterminals zu erhöhen, indem ein auf Regeln bzw. Strategien und Simulation basierendes Planungssystem entwickelt wird. Dieses System soll die menschliche Planung unterstützen, damit einerseits die Lagerung von Containern im Containerhof und andererseits die Steuerung von Stapelkränen im Containerhof optimiert wird.

Bei PTOP haben Wissenschaft und Wirtschaft in Deutschland und Südkorea eng zusammengearbeitet. Projektpartner waren Total Soft Bank (Südkorea), die Pusan National University (Südkorea), die Universität Bremen (Deutschland) und die akquinet port consulting GmbH (vormals ISL Applications GmbH, Deutschland). Gefördert wurde das Projekt vom südkoreanischen Forschungsministerium und vom Deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), dort unter dem Förderkennzeichen 01DR17022C.

In der Studie haben die Universitäten jeweils die regelbasierten Strategien entworfen und Algorithmen entwickelt. Diese wurden in die in die operativen und planerischen Prozesse am Terminal integriert. Hierzu wurden Schnittstellen in das Terminal Operating System (TOS) von Total Soft Bank namens CATOS und in das Simulations- und Emulationssystem CHESSCON von AKQUINET geschaffen. Durch die Einbindung in diese Software-Systeme wurde die Verwendbarkeit unter realen Bedingungen getestet. Ziel war es, die Planung über mehrere Arbeitsschichten hinweg zu verbessern.

Die Pusan National University (PNU) hat hierbei die Lagerbereiche in den Blick genommen. Hierzu sagt Bonggwon Kang, Pusan National University (PNU): “Das PNU untersuchte die Lager- und Kranbetriebspolitik und entwickelte simulationsbasierte Optimierungsmodelle unter Berücksichtigung der Eigenschaften eines Containerterminals. Unsere Validierungsexperimente zeigten, dass die Optimierung der Richtlinien die Leistung des Containerterminals erheblich verbessert.”

Im Teilprojekt zur Steuerung von Stapelkränen wurde untersucht, ob und wie sich die Kräne versetzen lassen, ohne beispielsweise Wege zu blockieren. Die Universität Bremen entwickelte einen Algorithmus, um Vorhersagen mit in die aktuelle Planung einbinden zu können. Hierzu sagt Prof. Dr. Dr. h.c. Hans-Dietrich Haasis, Universität Bremen: " Als Ergebnis des von der Universität Bremen durchgeführten Projekts wurden neue Richtlinien für den Einsatz von gummibereiften Portalkränen (RTGs) auf Blöcken in einem Containerdepot entwickelt und mit Hilfe einer ereignisdiskreten Simulation bewertet. Der richtlinienbasierte Deployment-Ansatz basiert auf einem Rollout-Algorithmus und geschätzten Arbeitslasten für eine feste Anzahl von Planungsperioden innerhalb eines rollierenden Horizonts. Der Deployment-Algorithmus verfügt über vorgegebene Datumsschnittstellen und kann an die kommerzielle Terminalsimulationssoftware CHESSCON angebunden werden. Dadurch können die RTGs am besten bestimmten Blöcken für die Dauer der nächsten Periode zugewiesen werden.”

Hoon Lee, Leiter des Logistics System Institute, Total Soft Bank, Ltd. sagt: „Als PTOP-Projekt waren wir in der Lage, neue Forschung und Entwicklung für Konvergenzlösungen zu betreiben, und wir haben die Möglichkeit, aus diesen Ergebnissen neue Geschäfte zu machen.“

Prof. Dr. Holger Schütt, Geschäftsführer der akquinet port consulting GmbH, fasst die Ergebnisse des PTOP-Projekts zusammen: „Wir haben jeweils geeignete Algorithmen für die beiden Teilbereiche unter Realbedingungen testen können. Hierzu haben wir Schnittstellen in den jeweiligen Softwarelösungen geschaffen, die wir auch künftig nutzen werden. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass dies der richtige Weg ist, um weitere Optimierungen am Terminal zu erreichen. Wir werden hier weiter forschen und uns auch der Stellplatzplanung für multimodale Terminals widmen. So nähern wir uns immer mehr der Idee des digitalen Zwillings an, also der Verbindung zwischen realem Terminalsystem und seinem digitalen Modell, bei dem sich beide immer gegenseitig updaten.“ 2020 wurde die akquinet port consulting GmbH vom Deutschen Stifterverband für die Forschung zur simulationsbasierten Planung von Betriebsabläufen an Hafenterminals mit dem Gütesiegel "Innovativ durch Forschung" ausgezeichnet.

Der Abschlussbericht inklusive einer Kurzfassung zu PTOP ist ab demnächst online einsehbar bei der Technischen Informationsbibliothek Hannover: https://www.tib.eu/de/

Mehr über Hafen- und Terminallogistik bei AKQUINET: https://akquinet.com/hafenlogistik.html

Über die akquinet AG
Die akquinet AG ist ein international tätiges, kontinuierlich wachsendes IT-Beratungsunternehmen mit Hauptsitz in Hamburg. Aktuell werden 920 Spezialisten mit umfassenden Kenntnissen in zukunftsorientierten Technologien beschäftigt. Das Unternehmen hat sich auf die Einführung von ERP-Systemen (SAP und Microsoft) und die Individualentwicklung von Softwarelösungen spezialisiert. In vier hochleistungsfähigen Rechenzentren in Hamburg, Norderstedt und Itzehoe betreibt AKQUINET für Unternehmen aller Größen IT-Systeme im Outsourcing. Die akquinet port consulting GmbH, mit Sitz in Bremerhaven, ist der Hafenlogistikspezialist innerhalb der akquinet AG. Mit weltweiter Erfahrung in der Beratung und Softwareentwicklung zur Simulation und Emulation von logistischen Prozessen in Häfen und in der Transportwirtschaft begleitet sie seit Jahren entsprechende Projekte. Von der Machbarkeitsstudie über das Projektmanagement bis hin zur Implementierung im operativen Bereich entwickelt die akquinet port consulting maßgeschneiderte Lösungen für die Seehafen- und Transportlogistik. Dabei stellt sie ihren Kunden auch die wissenschaftlich fundierte Softwarefamilie CHESSCON für die Entwicklung und Optimierung ihrer Prozesse und Terminals zur Verfügung.
www.akquinet.com

 

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