Real-time transportplanning met agents

1. Real-time transportplanningmet agents Martijn Mes

2. Deze plannings-beslissingen op elk moment kunnen maken Welk voertuig doet wanneer welke opdracht? Gekozen aanpak Real-time transportplanning met agents Opzet: • Motivatie • Agents • Vooruitzien • Toepassingen

3. Trends in transport 1: toename • Logistieke uitgaven zijn groot: 49,7 miljard euroin Nederland in 2000 • Toename transportvolume: stijging invoer uit Azië van 67% tussen 1990 en 2002 Bron: De Logistieke Kracht van Nederland 2005

4. Trends in transpot 2: kritische klant • Bredere assortimenten • Frequente en kleinere zendingen • Internet bestellingen • Strakkere tijdsrestricties • Kortere levertijden • Rijtijdenwet • Levertijdrestricties

5. Trends in transport 3: druk op efficiëntie • Milieu maatregelen • Concurrentie

6. Trends in transport 4: toepassing ICT • Ontwikkelingen: • Internet • GPS • Elektronische markten • Als gevolg hiervan zien we een toenemende belangstelling in real-time online planning en besturing van transport • Online: via het Internet • Real-time: direct reageren op binnenkomende informatie

7. Motivatie • Deze trends hebben geleid tot een toenemende behoefte aan methodenvoor real-time besturing van transport • Dit kan centraal of decentraal…

8. Centrale real-time besturing • Theoretisch beste optie • Nadelen: • Veel informatie-uitwisseling • Gevoelig voor kleine veranderingen (kleine verstoring kan effect hebben op veel voertuigen) • Rekenintensief en daardoor niet altijd in staat snel te reageren op spoedgevallen • Onafhankelijke partijen laten zich mogelijk niet centraal aansturen Nieuwe lading Nieuwe opdracht Vertraging Nieuwe lading Hier wachten Kan de opdracht niet op tijd leveren Neem opdracht van andere wagen over

9. Decentrale real-time besturing • Multi-agent systeem • Elke speler (vracht, verlader, transporteur, voertuig) wordt vertegenwoordigd door een agent • Een agent is een intelligent en autonoom software programma dat met andere agents onderhandelt om zo zijn eigen doelen te behalen • Coördinatie? • met een veiling Kun jij me ophalen? Kun jij deze opdracht voor me doen? Ik haal je zo op Ik ga te laat komen Ik neem de opdracht wel over

10. De verlader agent start een veiling Diverse voertuig agents krijgen een uitnodiging De voertuig agents brengen een bod uit De winnaar krijgt de opdracht Veiling als coördinatie mechanisme Verlader heeft vervoer nodig Transporteur MW Transporteur X

11. Gaat dat wel werken? • De genoemde problemen met de centrale besturing zijn in elk geval overwonnen. • Maar indien de agents kortzichtig zijn zal de multi-agent methode tothogere kosten leiden! • Echter een centrale besturingis ook niet optimaal: je weetnooit precies wat er gaatgebeuren, dus een beslissingkan achteraf gezien (b.v. naaankomst van nieuwe orders)inefficiënt blijken. • Conclusie is dan ook…

12. Eisen aan het multi-agent systeem Voor een goede performance van eenmulti-agent besturing is het nodig intelligente, zelflerende en anticiperende strategieën te ontwikkelen voor de agents.

13. Dit kan op verschillende manieren • Verladers moeten bij acceptatie van een bod rekening houden met toekomstige biedingen • Transporteurs moeten rekening houden met toekomstige gebeurtenissen bij: • uitbrengen van biedingen • maken van een ritplanning • wachtstrategieën • Een voorbeeld…

14. Mogelijk krijgen we nog een opdracht op het trajectEnschede-Utrecht Mogelijk is het beter om over 2 uur in Amsterdamte eindigen dan in Groningen Rekening houden met de toekomst… (1/3) bij het uitbrengen van biedingen Groningen Stel dat de reistijden en kosten van de trajecten Enschede-Amsterdam en Enschede-Groningen gelijk zijn, bied je dan ook hetzelfde? Amsterdam Enschede Utrecht Rotterdam Eindhoven Denk vooruit !

15. 8:00 11:00 10:00 19:00 20:00 Rekening houden met de toekomst… (2/3) bij het maken van een ritplanning Groningen Stel dat je een opdracht op de trajecten Utrecht-Amsterdam and Rotterdam-Eindhovenhebt gewonnen, en je bevind je momenteel in Enschede Routing: in welke volgorde bezoek je de steden? Amsterdam Enschede Utrecht Timing: wanneer laden en lossen? Stel je de geplande laadtijd in Rotterdam uit in anticipatie op een nieuwe opdracht? Rotterdam Eindhoven Denk vooruit !

16. Rekening houden met de toekomst… (3/3) bij wachtstrategieën Groningen Na levering van de lading om 11:00 in Amsterdam heb je de keuze: Direct op pad te gaan naarRotterdam (en daar ±6 uur wachten) 11:00 Wachten inAmsterdamtotdat je een opdracht wint die je kan uitvoeren voor de opdracht vanRotterdam-Eindhoven, indien je geen opdracht wint voor 17:00, dan rij je alsnog leeg naar Rotterdam Amsterdam Enschede Utrecht 19:00 Rotterdam Eindhoven Denk vooruit ! 20:00 Rij leeg naarUtrechtin afwachting van een opdrachtUtrecht-Rotterdam, indien je geen opdracht wint voor 17:00, dan rij je alsnog leeg naar Rotterdam

17. Intelligente strategieën • Dit is waar ik afgelopen 5 jaar aan heb gewerkt: • Het ontwikkelen van wiskundigemethoden die intelligent, zelflerenden anticiperend gedrag van deagents ondersteunen • Het testen van deze methodenmet behulp van simulatie • Zie proefschrift →

18. Tot slot: de toepassing • Veiling strategieën voor transporteurs en verladers in spot markets (elektronische marktplaatsen voor uitwisseling van vrachten) • Multi-agent systemen bijtransporteurs (of bij verladersmet een eigen wagenpark) • Samenwerkingsverbandenvan transporteurs • Intern transport: b.v. een bakkerijwaar robots zelfstandig allerleitransportopdrachten uitvoeren(zie proefschrift hoofdstuk 4)

19. Einde Martijn Mes University of Twente School of Management and Governance Operational Methods for Production and Logistics Tel. 053-4894062 E-mail: m.r.k.mes@utwente.nl