Auktions- und Mechanismus-Design-Theorie in der Tourenplanung im Straßengüterverkehr

Die Nutzung des Straßengüterverkehrs zum Transport von Gütern bietet viele Vorteile gegenüber anderen Verkehrsträgern. Die Transportzeiten sind gering, die Flexibilität des Verkehrsträgers ist hoch und die flächendeckend ausgebaute Infrastruktur bietet den Vorteil, dass Tür-zu-Tür-Lieferungen im Gegensatz zu anderen Verkehrsträgern wie der Schiene oder der Binnenschifffahrt ohne Umschlagsprozesse möglich sind. Es bestehen jedoch auch viele Herausforderungen, die mit dem Transport von Gütern im Straßengüterverkehr verbunden sind. So sind die Transportkosten hoch und es sind viele negative Externalitäten mit der Nutzung des Lkws als Transportmittel verbunden. Außerdem ist die Effizienz gering, was sich beispielsweise durch einen hohen prozentualen Anteil an Leerfahrten äußert. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist es das Ziel dieser Dissertation, Maßnahmen zu entwickeln und zu untersuchen, die zu einer Steigerung der Effizienz und zu einer Reduzierung der Transportkosten im Straßengüterverkehr führen. Insbesondere die Untersuchung des Einsatzes von auktionsbasierten Mechanismen in der Tourenplanung liegt hierbei im Fokus dieser Dissertation. Die Arbeit setzt dabei drei Schwerpunkte in der Forschung. Zum einen wird der Einsatz von auktionsbasierten Mechanismen zur Versteigerung von Transportaufträgen von Verladern an Speditionen untersucht. Zum anderen der Tausch von unwirtschaftlichen Transportaufträgen zwischen Speditionen in einer Koalition. Eine systematische Literaturrecherche wird durchgeführt, um die Veröffentlichungen innerhalb dieser beiden Forschungsströmungen zu erfassen, zu analysieren und die wichtigsten Ergebnisse zusammenzufassen. Weiter werden Forschungslücken identifiziert und Ideen für zukünftige Forschung präsentiert. Der dritte Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf der Untersuchung des Einsatzes von auktionsbasierten Mechanismen, die zum Tausch von ungünstigen Zeitfenstern im Rahmen der Tourenplanung mit Zeitfensterrestriktionen eingesetzt werden. Weil Zeitfenster, die für eine effiziente Tourenplanung wünschenswert wären, schnell nicht mehr verfügbar sind, müssen Umwege bei den zufahrenden Touren eingeplant werden, die für die betroffenen Speditionen zu höheren Transportkosten führen. Zur Untersuchung wird ein Tourenplanungsprozess mit Zeitfenstertausch modelliert und zwei auktionsbasierte Mechanismen werden für den Tausch getestet. Die Untersuchung erfolgt hierbei durch die Modellierung und Nutzung eines agentenbasierten Simulations- und Optimierungsmodells. Zum Abschluss werden die zentralen Ergebnisse der Dissertation aufbereitet und Limitationen sowie zukünftige Forschungsfelder aufgezeigt.