Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen
Transporttechnologie / Logistieke Techniek



R.P. van Heeren Scheepsplannings- en -routeringsalgoritmen.
Literatuuropdracht/scriptie, Rapport 99.3.LT.5271, Transporttechnologie, Logistieke Techniek.


De scheepvaart zal in toenemende mate gebruik gaan maken van de mogelijkheden van de moderne elektronica en communicatiemiddelen. Deze veranderingen in de techniek en de betere toegang tot deze nieuwe technieken brengen ook veranderingen met zich mee op het gebied van routeplanning. Er is behoefte aan een inventarisatie van de bestaande modellen die gebruikt worden als beslissingsondersteunend hulpmiddel. Deze scriptie heeft als doel het inventariseren van de bestaande routerings- en planningssystemen binnen de scheepvaart.

Over het onderwerp routering en planning specifiek voor de scheepvaart is de hoeveelheid beschikbare literatuur beperkt. De beschikbare literatuur beperkt zich over het algemeen tot een beschrijving van de opgestelde mathematische modellen.

De verschillende takken van de scheepvaart worden vanwege verschillen in het ladingaanbod, constante stroom of fluctuerend, seizoensgebonden of richtinggebonden, benaderd door verschillende mathematische modellen. De lijnscheepvaart onderhoudt vaste lijndiensten waar over het algemeen goederen met een hoge waardedichtheid worden vervoerd. Deze scheepvaarttak is door middel van lineair programmeren of integer programmeren in modelvorm te beschrijven. Veelal wordt gekozen voor een model dat de operationele kosten minimaliseert of de opbrengsten maximaliseert.

Een variant van de lijnscheepvaart is de containerscheepvaart. Het verschil ligt in de prijsafspraken die zijn gemaakt over de te vervoeren lading, in dit geval containers. Scheepvaartmaatschappij en proberen zich te onderscheiden door het niveau van de geleverde diensten. Dit serviceniveau wordt voor een deel bepaald door de punctualiteit van de dienst. Het percentage schepen dat op de afgesproken tijd in de haven komt is een belangrijk criterium. In het opgestelde model wordt ofwel het aantal tijdige aankomsten gemaximaliseerd of de gemiddelde vertraging geminimaliseerd.

De twee modellen voor de Container Olie Bulkcarrier zijn ook gebaseerd op lineair programmeren. Er is echter een groot verschil met de twee eerder beschreven scheepvaartsectoren. Een C-O-B onderhoudt geen lijndienst, maar opereert in de spot- en trampmarkt, waar het ladingaanbod heel wisselend is. Er wordt in dit model lading gegenereerd volgens een stochastisch proces. De twee modellen verschillen in de manier waarop de uiteindelijke oplossing wordt bereikt. Het eerste model bepaalt de exacte oplossing en de tweede bepaalt een sub-optimale oplossing. Het voordeel van de tweede methode is de verlaging van de benodigde rekentijd.

Lineair programmeren is ook voor de reeferscheepvaart een oplossing. Het probleem wordt behandeld als een toewijzingsprobleem, wat inhoudt dat het aantal opdrachten gelijk is aan het aantal taken. De reeferscheepvaart is ook gericht op de tramp markt en de reizen worden op korte terrnijn bepaald. De planning wordt opgedeeld in drie niveaus, strategische, tactische en operationele planning.

De laatste sector is roll-on-roll-off scheepvaart. hier is gekozen voor een andere benadering. Geprobeerd is een beslissingshulpmiddel te ontwerpen dat gebruikt maakt van real-time satelietverbinding met de schepen om de positie en de aankomsttijd te bepalen.

De wiskundige modellen waarop de planningssystemen, die gebruikt worden voor het landtransport, zijn gebaseerd, zijn over het algemeen dezelfde als die van de scheepvaart. De verschillen liggen vaak in de randvoorwaarden en de aannames die worden gedaan.

Het blijkt dat er voor alle sectoren van de scheepvaart een verbetering te behalen is door gebruik te maken van bestaande of nieuw te ontwikkelen planningssystemen. De meeste modellen zijn gebaseerd op lineair programmeren. Dit is de meest eenvoudige techniek om grote ingewikkelde transportproblemen mee op te lossen. Nu de computers krachtiger worden zullen oplossingen door middel van andere exacte en heuristische benaderingen meer en meer gezocht worden.

Het knelpunt ligt niet zozeer in de stand van de techniek, als wel in de wil deze toe te passen. Nieuwe systemen ontwikkelen is duur en kost tijd. Veel bedrijven zijn niet bereid geld te investeren in een systeem dat zichzelf nog moet bewijzen. Zeker in de scheepvaart waar de marges al onder hoge druk staan.

Belangrijk is dat er nog wel een grote hoeveelheid data verzameld moet worden op het gebied van de ladingstromen en de natuurlijke omstandigheden op de routes. Alleen op deze manier kunnen de ontwikkelde modellen geverifieerd worden.


Rapporten studenten Logistieke Techniek
Gewijzigd: 2000.04.17; logistics@3mE.tudelft.nl , TU Delft / 3mE / TT / LT.