title: The collaborative carrier routing problem
Creators: name: Kaml, Daniel
Publisher: name: :none
Year: 2014

description: Diese Masterthesis beschäftigt sich mit dem Thema der kollaborativen Routenplanung, welche es ermöglicht Transportaufträge von Frachtführern neu zuzuordnen. Das Ziel ist den ganzen Profit des Netzwerkes zu maximieren unter der Voraussetzung, dass alle teilnehmenden Transporteure von der Zusammenarbeit profitieren. Der Hauptteil der Thesis basiert auf der Forschungsarbeit von Susanne Berger und Christian Bierwirth, welche im Jahr 2010 unter dem Titel „Solutions to the request reassignment problem in collaborative carrier networks“ veröfftentlicht wurde. Die Autoren entwickeln und lösen das Collaborative Carrier Routing Problem (CCRP). Der Gewinn des Kooperationsnetzwerkes wird maximiert unter Anwendung zweierlei Heuristiken zur Auftragsverteilung, welche in der Praxis vergleichbar mit einer Vickrey Auktion und eine kombinatorischen Auktion sind. Die integrierte Methode zur Lösung des Transportproblems beruht auf dem Problem des Handlungsreisenden mit Vorrangbeziehungen (TSPPD), welches die Autoren mithilfe eines exakten Verfahrens lösen. Im Zuge dieser Thesis wurde eine alternative Implementierung entwickelt, welche das im CCRP zugrunde liegende Transportproblem heuristisch löst. Die Forschungsfrage beinhaltet unter anderem, welche Auswirkungen der heuristische Lösungsansatz auf das Model hat. Zudem wird die alternative Implementierung auf drei verschiedene Arten erweitert, welche untereinander kombinierbar sind, um den Profit des Netzwerks zu erhöhen. Schlussendlich kann die detaillierte Analyse der alternativen Implementierung noch nicht aufgeführte Erkenntnisse über das Model von Berger und Bierwirth liefern. Dies betrifft zum einen die unvorteilhafte Evaluierung der Grenzerträge von Aufträgen und zum anderen die hohe Sensibilität des Netzwerkprofits bei unterschiedlichen Ausführungen des Models. Außerdem kann durch die konzipierten Erweiterungen der alternativen Implementierung der Profit des Netzwerks in einigen Instanzen erhöht werden.
description: This master’s thesis deals with the topic of collaborative routing where transportation requests can be reassigned among carriers. The goal is to maximize the total network profit while all individuals are better off. The emphasis of this thesis is based on the work of Berger and Bierwirth published in 2010: Solutions to the request reassignment problem in collaborative carrier networks. The authors design and solve the Collaborative Carrier Routing Problem by reassigning transportation requests and thus maximizing the total profit of the collaborative carrier network. The transportation requests are reassigned by two kinds of algorithms which represent either a Vickrey Auction or a combinatorial auction. In this thesis an alternative implementation for the CCRP is designed with the main difference of solving the routing problem heuristically. The motivation of this alternative implementation is to analyze the impact of solving the transportation problem of the CCRP heuristically and compare the results to the outcome derived by Berger and Bierwirth. Beside an in-depth analysis of the alternative implementation of the CCRP, the model of Berger and Bierwirth is extended in three different ways in anticipation of increasing the overall network profit. Overall, the analysis of the alternative implementation obtains not yet reported findings in regard to the work of Berger and Bierwirth, like the disadvantageous procedure of evaluating the marginal profits of requests and the high sensitivity of the model due to changes in the settings. Moreover, the results of Berger and Bierwirth are outperformed by the implemented extensions in numerous instances.