Beschrieben wird ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördertes Forschungsvorhaben (Machbarkeitsstudie) zum wasserseitigen Containerumschlag mit Hilfe neuer Abfertigungsstrategien und unter Verwendung von Methoden aus der Bioinformatik. Untersuchungsobjekt ist ein Containerterminal im Hamburger Hafen (Buchardkai) mit einem Umschlag von 2 Mio 20-Fuß-Containereinheiten (TEU) im Jahr. Das Projekt trägt die Bezeichnung NETRALOG (Netzwerke-Transport-Logistik). Ziel war die Entwicklung und der Einsatz bioanaloger Algorithmen zur Steuerung des Horizontaltransports bei der Schiffsabfertigung am Buchardkai. Nachgewiesen werden sollte die Eignung dieser Algorithmen für eine optimierte Schiffsabfertigungssteuerung im Rahmen flexibel definierter Abfertigungsstrategien mit dem Gesamtziel NETRALOG in ein Gesamtsystem zu integrieren, in dem alle planerischen, operativen und steuernden Funktionen enthalten sind, wobei dieses Gesamtsystem ein intelligentes Mensch-Maschine-Gesamtsystem darstellt. Die dabei zur Anwendung kommenden intelligenten Verfahren sollen sich durch Lernfähigkeit auszeichnen. Diese Eigenschaften kommen insbesonders bio- bzw. naturanalogen Verfahren zu. Der Betrieb eines Containerterminals korrespondiert teilweise mit Problemstellungen in der Natur (Komplexität, Unschärfe, Dynamik, multikriterielle Zielfunktion). Dazu galt es das geeignete Softwaresystem als Prototyp und ein Materialflußmodell und ein darauf basierendes Simulationssystem zu entwickeln. Das Objekt des Vorhabens, der Buchardkai, wird hinsichtlich seiner Ausrüstung und Kapazitäten, der Terminallogistik und aller anderen Arbeitsabläufe ausführlich erläutert (Terminaldynamik, operative Einflüsse, Schiffsabfertigung mit dem Problem der Zuweisung der Stauplätze auf den Schiffen, Containerbrückeneinsatzplanung), wobei gleichzeitig die Vorschläge im Rahmen von NETRALOG angeführt werden (Optimierungsmethoden und operative Strategien, Softwareprototyp Steuerung und Optimierung in Form eines JAVA-Rahmenprogramms, Geräteeinsatzsteuerung, Datenanforderungen des Optimierungsmoduls, Simulationsprogramm). Die Ergebnisse der NETRALOG-Machbarkeitsstudie konzentrieren sich auf drei Produkte: Testen der Einsatzfähigkeit und Effizienz der Optimierungsalgorithmen anhand eines theoretischen Terminalmodells; Entwicklung eines Simulationsmodells für einen Liegeplatz des Buchardkais und dessen Einbindung in den Optimierungsmodul; Schaffung des Prototyps eines Anwendungssystems zur Steuerung des Geräteeinsatzes und der Horizontaltransporte als Grundlage für zukünftige Steuerungsprozesse. Als bioanaloges Verfahren wurde die Hybridisierung der Genetischen Algorithmen mittels Meta-Heuristiken ausgewählt. Die Ergebnisse des Vorhabens sind im Beitrag kurz zusammengefaßt wiedergegeben, wie bester Optimierungsalgorithmus, Verbesserung der Geräteproduktivität (z.B. bei den Containerbrücken um 3%), Softwaremodule (JAVA) für aktuelle Betriebszustände (Lagerbelegung, Arbeitszustände von Schiffen und Containerbrücken), die als Prototypen vorliegen und Integration des Simulationsmodells in die Anwendung. Die NETRALOG-Studie hat nachgewiesen, daß bioanaloge, speziell genetische Algorithmen, zur Auftragsoptimierung von Horizontaltransporten am Containerterminal eingesetzt werden können und daß Einsparpotentiale und Produktivitätssteigerungen zu erwarten sind.
NETRALOG
NETRALOG, a research and development project for waterside container handling by means of new turn-around strategies using methods of bio-informatics
HANSA. International Maritime Journal ; 138 , 1 ; 72-78
2001
7 Seiten, 3 Bilder
Article (Journal)
German