title: Urban last-mile delivery optimization in Vienna: combining mobile parcel lockers and cargo bike deliveries
Creators: name: Georgiev, Lachezar
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Diese Arbeit stellt einen innovativen Ansatz für die Zustellung auf der letzten Meile vor, bei dem mobile Packstationen und Lastenfahrräder kombiniert werden. Dafür werden zwei Gruppen von Kunden definiert: Selbstabholer, die ihre Pakete von der mobilen Packstation selbst abholen, sowie Kunden, die von den Lastenfahrrädern direkt nach Hause beliefert werden. Die Studie untersucht, ob die Kombination aus mobilen Packstationen und Lasten-fahrrädern in der Stadt zu niedrigeren Zustellkosten führen kann. Für das Tourenplanungsproblem in der Arbeit wird ein zweistufiges Transportsystem mit einer zeitlich synchronisierten heterogenen Fahrzeugflotte berücksichtigt. In der ersten Stufe des Transportsystems fungieren Transporter sowohl als Satelliten (Ort, wo die Fahrzeuge aus der zweiten Stufe beladen werden) als auch als mobile Packstationen und bedienen Selbstabholer innerhalb derer Zeitfenster. Lastenfahrräder operieren in der zweiten Stufe und bedienen diejenigen Kunden, die direkt nach Hause beliefert werden möchten. Für die Lösung des Problems wurden eine Konstruktionsheuristik und eine Metaheuristik (Adaptive Large Neighbourhood Search) implementiert und an Instanzen mit realen Daten aus Wien getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination von mobilen Packstationen und Lastenfahrrädern zu signifikanten Kostensenkungen führt, wenn die Wartezeit der Transporter, die für Selbstabholer gewährt wird, minimiert und die Anzahl der Selbstabholer maximiert wird. Kürzere Wartezeiten bieten mehr Flexibilität und ein höherer Anteil an Selbstabholer sorgt für Synergieeffekte und Kosteneffizienzen. Praktische Einschränkungen können jedoch das Ausmaß begrenzen, in dem Logistikunternehmen die Anzahl der Selbstabholer erhöhen können. Die Gewährung von Anreizen für Selbstabholer kann dazu beitragen, den Anteil an Selbstabholern zu erhöhen, so dass Lieferunternehmen weiterhin von der Kombination aus mobilen Packstationen und Lastenfahrrädern profitieren können.
description: This thesis presents an innovative approach to last-mile delivery, where self-pick-up customers (SPUs) and at-home-delivered customers (AHDs) are serviced by mobile parcel lockers (MPLs) and cargo bikes, respectively. The study investigates whether a combination of MPLs and cargo bikes can lead to lower operating costs in urban areas. It introduces the Two-Echelon Vehicle Routing Problem with Mobile Parcel Lockers, Time Windows and Time Synchronization (2E-VRP-MPL-TW-TS), where heterogeneous fleet operates within a two-echelon distribution network with strict synchronization. In the first echelon, vans serve as both satellites and MPLs, meeting SPUs within their time windows, while cargo bikes operate in the second echelon, satisfying the AHDs’ demand. A construction heuristic and an Adaptive Large Neighbourhood Search (ALNS) algorithm are implemented to solve the problem, tested on instances with real-life data of Vienna. The results reveal that combining MPLs and cargo bikes leads to significant cost reductions, when minimizing the vans’ ‘standing time’ (the time a van stays to cover a SPU) and maximizing the number of SPUs. Shorter ‘standing times’ offer greater flexibility, and a higher share of SPUs provides synergy effects and cost efficiency. However, practical limitations may restrict the extent to which logistics companies can increase the number of SPUs. Offering incentives to SPUs can help boost the share of SPUs, enabling companies to still benefit from the combination of MPLs and cargo bikes.