Optimierung postalischer Vorlaufnetzwerke

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung von Vorlaufnetzwerken. Als Vorlauf wird der Teil eines postalischen Logistiknetzwerks verstanden, in dem Brief- oder Paketsendungen eingesammelt werden. Die eingesammelte Menge wird zu Depots oder Sortierzentren transportiert und dort, abhängig von der geografischen Ausdehnung des Netzwerks, für den überregionalen Transport oder für die regionale Zustellung vorbereitet. In beiden Fällen kann die Zeit, die für Transport und Sortierung im Vorlauf zur Verfügung steht, ohne Beschränkung der Allgemeinheit durch eine sogenannte Cut-Off-Zeit je Standort begrenzt werden. Nach diesem Zeitpunkt beginnt der anschließende logistische Teilprozess, z. B. der überregionale Transport zu den Ziel-Depots. Durch die an den Sortierstandorten vorgegebenen Cut-Off-Zeiten kann das Vorlaufnetzwerk zunächst unabhängig vom Rest des Logistiknetzwerks betrachtet werden. Um ein für das gesamte Netzwerk vorgegebenes Service-Level erreichen zu können, muss im Vorlauf ein zu definierender Anteil der Sendungsmenge bis zur Cut-Off-Zeit transportiert, sortiert und für die Weiterverarbeitung vorbereitet sein. Die Sendungen, die bis zur Cut-Off-Zeit nicht sortiert werden, können erst in der folgenden Planungsperiode, meistens dem nächsten Werktag, weiter transportiert werden. Um die Bearbeitung der eingelieferten Sendungsmenge rechtzeitig abschließen zu können, überschneiden sich die Zeiträume im Vorlauf, in denen Transport und Sortierung stattfinden. Die Planung der Transporte und der Sortierung innerhalb des Vorlaufnetzwerks können daher nicht unabhängig voneinander optimiert werden. Für die Arbeit wurden zwei Optimierungsprobleme im Vorlauf postalischer Logistiknetzwerke untersucht: die Zuordnung von Sendungsquellen zu Sortierstandorten und die Planung von Vorlauftouren, die die Sendungsmenge an Sendungsquellen abholen und den Sortierstandorten zuführen. In beiden Fällen ist die Verfügbarkeit der Sendungen an ihren Quellen durch Zeitfenster beschränkt. Ein Zeitfenster wird dabei durch die früheste und späteste Verfügbarkeit der Sendungen an einem Standort definiert. Die Verknüpfung zwischen Transport und Sortierung wird durch eine Funktion der Sortierkapazität je Sortierstandort hergestellt. Sie beschränkt für eine Menge diskreter Zeitpunkte die Sendungsmenge, die nach einer gewissen Zeit in einem Standort eingeliefert und sortiert werden kann. Wird genau ein Sortierstandort betrachtet, kann die Sortierfunktion auch als Soll-Eingangskurve formuliert werden, die festlegt, welche Menge dem Standort bis zu verschiedenen Zeitpunkten zugeführt werden muss.