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Tourenplanung/-optimierung
Transportmanagement

Montag, 07. Oktober 2019

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Status Quo Automatisierte Tourenoptimierung: Die Unterschiede sind erheblich!

… und entscheiden über Erfolg oder Misserfolg Ihrer Investition.

Können Sie bei der Auswahl eines Transport Management Systems (TMS) für den Landverkehr das Thema automatisierte Tourenoptimierung aussparen, da diese Funktion so oder so in jeder TMS Lösung angeboten wird? Keinesfalls. Die Unterschiede der einzelnen Lösungen sind erheblich und haben maßgeblichen Einfluss auf den ROI Ihrer Investition. Wenn Ihnen dies wichtig ist, sollten Sie jetzt weiterlesen.

Bild: iStockphoto

Warum sind die Unterschiede so erheblich?

Die Verwendung des Begriffs „Automatisierung“ lässt ohne Konkretisierung keine Rückschlüsse über den Grad der Automatisierung und damit dem erreichten Mehrwert zu. So ist es durchaus korrekt, wenn ein Anbieter bei der automatisierten Zusammenfassung von Aufträgen aus einem PLZ Gebiet von automatisierter Tourenoptimierung redet. Der Nutzen und die Kostenersparnis ist aber grundlegend anderes als die durch Algorithmen berechnete sekundenschnelle Verteilung des gesamten Auftragspools auf einen Fahrzeugpool.

Die Herausforderung für Einkäufer und Entscheider ist somit das Wissen um den eigenen — in die Zukunft gerichteten — Bedarf und das Erkennen der benötigten Funktionalität bei den angebotenen TMS-Lösungen.

Arten der Automatisierungen

Um die Qualitätsunterschiede von Automatisierungsarten darzustellen, finden Sie nachfolgend eine grobe Beschreibung der heute üblicherweise verwendeten Automatisierungen — mit Hinweisen zu wichtigen Qualitätsmerkmalen. Einen Anspruch auf Vollständigkeit hat diese Liste nicht. TMS Lösungen nutzen in der Regel eine Kombination von verschiedenen Optimierungsarten.

Automatisierte Zuordnungen auf Liefergebiete (über PLZ oder Polygon)

Hierzu gehören einfache Zuordnungen, wie die Zusammenfassung von Aufträgen in geografische Liefergebiete. Dies können PLZ basierte Gebiete oder auch „gemalte“ polygonbasierte Regionen sein. Bei PLZ basierten Gebieten erfolgt auf Basis der ersten Stellen der PLZ eine Zuordnung in ein Liefergebiet. Bei polygonbasierten Regionen wird per einfacher mathematischer Formel überprüft, in welcher Region die Adresse liegt und dann entsprechend zugeordnet.

Qualitative Unterschiede in der Automatisierung über die PLZ gibt es in der Regel nicht, da die Zuordnung mit wenigen Datenbankbefehlen zu bewerkstelligen ist. Wenn in der Zuordnung allerdings eine Geokodierung (Umwandlung einer Adresse in ein von Computern verwendbares Format; Geokoordinate) der Adresse erfolgt, sind jedoch starke Qualitätsunterschiede möglich.

Die bekannten kommerziellen Anbieter unterscheiden sich hierbei kaum. Bei der Verwendung von Open Source basierten Daten/Diensten sollten jedoch unbedingt vorher Tests im eigenen Liefergebiet gemacht werden, da die von der Community erfassten Daten in manchen Regionen unvollständig oder fehlerhaft erfasst sind. So kommt es schnell einmal zur Zuordnung einer Lieferadresse zu einem falschen Liefergebiet.

Reihenfolgeoptimierung

Auf Basis der zuvor beschriebenen Art der Automatisierung und/oder über die manuelle Disposition hat der Disponent Aufträge zu Touren zusammengefasst. Diese gilt es jetzt noch in eine optimale Reihenfolge zu bringen.

In diesem Punkt sind die Qualitätsunterschiede der Automatisierung sehr hoch. Dabei geht es gar nicht einmal um die Routenführung. Vielmehr ist es relevant, welche Inhalte (Daten) bzw. welche Attribute berücksichtigen werden. Je weniger ein TMS davon unterstützt, um so mehr läuft der Disponent Gefahr falsche, nicht einhaltbare Touren als Ergebnis zu erhalten.

Diese Inhalte sind besonders wichtig.

  • Straßennetz (keine Luftlinie)
  • Straßenrestriktionen (Länge, Breite, Höhe, Gewichte, Gefahrgutklasse, …)
  • Fahrzeugbezogene Restriktionen (Laderampe, Stapler, …)
  • Fahrerbezogene Restriktionen und Sozialvorschriften (Fähigkeiten, Lenk- und Ruhezeiten, …)
  • Öffnungszeiten (Empfänger, Depot, …)

Viele der heutigen TMS unterstützen nur einen Teil der oben genannten Punkte.

Distanzmatrix

Eine Distanzmatrix ist eine vorberechnete Datensammlung von Entfernungen von allen Adressen zu allen Adressen in einer Disposition. Hierbei gibt es statische Distanzmatrizen und dynamisch ermittelte Distanzmatrizen. Statische Distanzmatrizen basieren dabei meist auf PLZ 5, 3 oder sogar nur 2 Ebene und sind entsprechend ungenau. Dynamische Distanzmatrizen werden in der Regel auf Basis einer Adresse auf dem Straßennetz errechnet. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass beim Start der Lösung die relevanten Entfernungen vorgerechnet, zwischengespeichert und bei Bedarf ergänzt werden.

Auf Basis einer Distanzmatrix können dem Disponenten schnell und automatisiert Informationen sichtbar gemacht werden, die ihm die manuelle Bildung von Touren erleichtert. Bei PLZ basierten Distanzmatrizen ist jedoch zu beachten, dass diese deutlich ungenauer sind als Distanzmatrizen, die auf einer Adresse beruhen.

Bei bestimmten Anwendungsfällen kann eine Distanzmatrix auch durch eine sehr schnelle Routenplanung ersetzt werden. Die hierfür am Markt angebotenen Routenplanungen basieren in der Regel auf vorberechneten Knotenpunkten in einem Straßennetz und haben keinen wesentlichen Nachteil gegenüber der adressgenauen Distanzmatrix.

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Tourenoptimierung mit Algorithmen

In der Königsdisziplin der automatisierten Tourenoptimierung werden Algorithmen genutzt, um die Verteilung des gesamten Auftragspools auf einen Fahrzeugpool (eigene oder fremde Fahrzeuge) nahezu vollständig automatisiert berechnen zu lassen. Der Disponent greift nur ein, wenn der Algorithmus etwas nicht zuordnen konnte. Im operativen Tagesgeschäft bieten diese Lösungen in der Regel die Möglichkeit kurzfristig reinkommende Aufträge automatisiert zu einer Tour zuzuordnen, die den neuen Auftrag (oder mehrere Aufträge) am kostengünstigsten übernehmen kann.

Auch in der Tourenoptimierung gibt es grobe Qualitätsunterschiede. Diese sind zum Teil auf den verwendeten Algorithmus und/oder dessen Integration zurückzuführen. Ein weiterer wesentlicher Teil ist die Qualität der zu Grunde liegenden Daten:

  • Datengrundlage Straßennetz: Ähnlich wie bei der Reihenfolgeoptimierung ist es wichtig, dass eine Optimierung für LKW auch auf einem Straßennetz mit LKW-Restriktionen gerechnet wird. Viele Tourenoptimierungen tun dies nicht. Sie basieren auf ungenauen Distanzmatrizen, auf PKW Routings (Google Maps, Open Street Maps und Co.) oder gar Luftlinienentfernungen.
  • Grundlage eigene Daten: Was der Algorithmus nicht kennt, kann er nicht berücksichtigen. Entsprechend ist es wichtig, dass möglichst viele (besser alle) relevanten Daten im TMS System vorhanden sind. Hierzu zählen Lieferabhängigkeiten genauso wie Lenk- und Ruhezeiten.
  • Unterschiedliche Güter und unterschiedliche Fahrzeugarten lassen sich nicht immer mit dem gleichen Algorithmus optimal berechnen. Anbieter mit mehreren Algorithmen haben hier Vorteile.

Die beste Lösung

Die beste Lösung ist die Lösung, die Ihren auf die Zukunft gerichtete Bedarf erfüllt. Unternehmen mit wenigen Fahrzeugen oder wenigen verplanten Aufträgen haben einen ganz anderen Bedarf wie Unternehmen mit vielen Fahrzeugen/Aufträgen. Je größer die Menge der verplanten Fahrzeuge/Aufträge jedoch ist, umso wichtiger ist der Automatisierungsgrad einer Lösung, da dieser einen erheblichen Anteil bei Kosteneinsparung und Zeitgewinn bieten. Wichtig ist daher zunächst einmal, dass Sie wissen, was Sie brauchen bzw. erreichen wollen.

Wenn einer Ihrer Bedarfe die vollautomatisierte Verplanung aller Ihrer Aufträge auf alle Ihre (oder fremde) Fahrzeuge durch einen Mausklick ist, sollten Sie ganz genau hinschauen, ob und in welcher Genauigkeit die Lösung Ihren Bedarf erfüllt.

Die allermeisten TMS Lösungen bieten maximal eine Reihenfolgeoptimierung mit vorher grob zusammengefassten Aufträgen an oder setzen auf PKW basierter Planung auf, was im Nachgang teuer werden kann. Lösungen, die wirklich eine vollständige automatische Tourenoptimierung für LKW anbieten können, gibt es nur sehr wenige.

Und noch ein Tipp: Spielen Sie Ihre Macht als Kunde aus. Sie haben bereits eine TMS Lösung, die aber leider keine vollautomatisierte Tourenoptimierung anbietet? Oder haben Sie eine tolle TMS Lösung gefunden, die Ihren gesamten Prozess unterstützen kann, nur hat diese leider keine vollautomatisierte Tourenoptimierung? In der Regel kennen sich die Anbieter untereinander. Nutzen Sie dies und bringen Sie Ihre Wunschanbieter zusammen. Gemeinsam können diese Ihnen wahrscheinlich die für Sie beste Lösung anbieten.

Dieser Beitrag ist ursprünglich im August 2019 in leicht abgewandelter Form erschienen bei LinkedIn Pulse.

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