COAST³ – Trimodaler Digital TwinForschung

COllaborative And SusTainable: Trimodaler Digital Twin am Binnenhafen“

Um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Hafenwirtschaft auf internationaler Ebene langfristig zu gewährleisten, ist es von entscheidender Bedeutung, dass sowohl die Prozesse im Hafen als auch die mit den Häfen verbundenen Transportströme nahtlos organisiert sind, um ein effizientes und integriertes Logistiknetz zu gewährleisten.

Eine Herausforderung besteht darin, eine effektive Zulaufplanung und -steuerung zu realisieren. Eine ineffiziente Organisation von LKW`s kannzu langen Wartezeiten, ineffizienter Ressourcennutzung und höherer Emissionsbelastung führen. Insbesondere bei Binnenhäfen ist die Zulaufsteuerung komplex, da die weiteren Verarbeitungsschritte von Ladungseinheiten auf Schiene und Schiff unter Berücksichtigung von Platzmangel in urbanen Gebieten koordiniert werden müssen. Eine optimale Planung ist daher von besonderer Bedeutung, um Staus zu vermeiden und Ressourcen am Binnenhafen effektiv zu nutzen.

Die derzeitigen statischen Ansätze der Zulaufplanung und -steuerung berücksichtigen nicht alle Anforderungen der am Logistiknetz beteiligten Unternehmen. Eine trimodale Zulaufsteuerung, die alle ankommenden LKW-Verkehre effizient verwaltet und mit den relevanten Transportmodi des Nachlaufs kombiniert, kann die Flexibilität und Effizienz der gesamten Lieferkette erhöhen.

Das COAST³-Forschungsvorhaben zielt darauf ab, einen digitalen Zwilling zu entwickeln und prototypisch zu testen, der eine kooperative, vorausschauende und nachhaltige Zulaufsteuerung am Berliner Westhafen ermöglicht und eine effiziente Integration in nachgelagerte Verkehre sicherstellt. Das Projekt zielt darauf ab, eine smarte Planung und Steuerung zu schaffen, die eine effiziente Verwaltung aller ankommenden LKW-Verkehre ermöglicht und somit die Flexibilität und Effizienz bei der Planung und Umstellung von Verkehrsträgern auf Schiff, autonome Schiffe (A-SWARM) und Schiene im Hafen und in der gesamten Lieferkette fördert.

Das Ziel des im IHATEC Rahmen geförderten Forschungsvorhabens COAST³ ist es, durch die Berücksichtigung der Anforderungen aller beteiligten Akteure und die Nutzung des Potenzials des digitalen Zwillings eine integrale und nachhaltige Lieferkette zu ermöglichen. Hierfür ist es entscheidend, alle Verkehrsträger in die Planung einzubeziehen. Das Ergebnis soll eine umfassende Übersicht in Echtzeit über ankommende LKW-Verkehre sein und Optimierungsmöglichkeiten zulassen.

Basierend auf einem mehrdimensionalen Simulationsmodell wird eine Entscheidungsassistenz entwickelt, die es dem Hafen ermöglicht, den Zulauf zu optimieren. Dies führt zu einer automatisierten Kurzfrist-Steuerung unter Einbeziehung ankommender LKW-Fahrer. Das Simulationsmodell prognostiziert u.a. Ankunftszeiten, Wartezeiten und Kapazitätsauslastungen am Binnenhafen sowie Emissionsbelastungen des Gesamtsystems unter Berücksichtigung von Standortdaten, Auftragsdaten und Anschlussverkehren und vermeidet so ineffiziente Abläufe am Binnenhafen oder anderweitige Überlastungen.

Das Projekt soll die Effizienz bei der Ressourcennutzung und der Fahrzeugauslastung am Berliner Westhafen optimieren, sowie die Reduktion der Emissionsbelastung im Gesamtsystem. Hierzu werden Maßnahmen zur Stauvermeidung, Reduzierung von Wartezeiten und effizienteren Fahrzeugauslastung durchgeführt. Um diese Ziele zu erreichen, wurde ein Konsortium aus Unternehmen aus der Hafenwirtschaft, IT-Entwicklung, Emissionsmessung und universitären Logistikforschung zusammengestellt.

Das Projekt ist auf 36 Monate angelegt, wobei eine erste Ausbaustufe der Lösung schon nach ca. 18 Monaten getestet wird, die eine Echtzeit-Transparenz der Zuläufe zum Hafen ermöglicht. Diese erste Ausbaustufe wird prototypisch getestet, um Effizienzgewinne zu quantifizieren.

Die zweite Ausbaustufe wird ebenfalls zum Projektende getestet und umfasst ein Simulationsmodell für die vorausschauende Planung und die automatisierte Steuerung der Fahrzeuge. Der Effekt auf die Emissionsreduktion wird während des Projekts bewertet, um den Nutzen digitaler Lösungen für eine effiziente und nachhaltige Logistikplanung und -steuerung zu zeigen.

 

weitere Forschungsprojekte

DASLOGIS – Konsortialführer TNO

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Das Leitprojekt PhysICAL schafft die nötigen Grundlagen für eine flächendeckende Umsetzung des Physical Internet in Österreich – zum Schutz des Klimas und für eine effizientere Transportlogistik.

ReMuNet – Resilient multimodal freight transport network

Was macht ReMuNet? ReMuNet identifiziert und signalisiert störende Ereignisse und bewertet deren Auswirkungen auf multimodale Verkehrskorridore. Es reagiert schnell und nahtlos auf störende Ereignisse in Echtzeit. Es unterstützt TMS-Anbieter bei der…

Fragen & Antworten zu Forschung & Entwicklung

Wie wird ein CO2 Faktor berechnet?

Die Grundlagen der Berechnung unterliegen den wissenschaftlichen Kriterien. Hierbei ist uns die DIN 16258:2011 ein Leitfaden in der Berechnung und Bewertung.

Wird IMSLOT bereits produktiv eingesetzt?

Ja, IMSLOT wird von einer stetig wachsenden Zahl sehr renommierter Vertreter der intermodalen Transportbranche produktiv eingesetzt. Wir wachsen aufgrund der komplexen Aufgabenstellungen im Transportsektor bewußt Schritt für Schritt und immer mit unseren Partnern und Auftraggebern. Zusätzlich kommt IMSLOT Modules auch in Forschungsprojekten zum Einsatz.

Wieso wurde 4PL für die Forschungsprojekte ausgewählt?

Als Start-Up können wir bei 4PL Intermodal unkonventionell neue Ideen und technische Prototypen experimentell anwenden und erproben. Wir weisen mit unserem Team neben dem notwendigem Know-How auch das Interesse an einer stetigen Weiterentwicklung auf. Wir schaffen alle Voraussetzungen dafür. So ist ein größtmöglicher Erfolg der Aufgabenstellungen in den Projekten konzeptionell gegeben und wurde bis dato auch erzielt.

Zudem verfügt 4PL Intermodal mit seiner Plattformökonomie einhergehend mit der technischen Begleitung über die notwendigen Ressourcen, den Forschungsträgern ideale Bedingungen zur Verfügung zu stellen.

Wie lange dauert die Integration eines Modules auf meiner eigenen Website?

Der zeitliche Aufwand bemisst sich daran, ob eine Anforderung konzeptionell neu beschrieben werden muss, oder ob wir uns bereits auf eine Entwicklung bei 4PL Intermodal beziehen können.

Von der Entwicklung bis zur Integration eines Modules haben wir in der kürzesten Zeit 4 Wochen gebraucht. Dies inkludiert die Konzeption als auch den Testbetrieb inkl. LIVE Gang.

Wir haben grundsätzlich gute Erfahrungen gemacht, wenn wir uns mit iterativen Methoden und sukzessiven Implementierungsprozessen bei den Unternehmen einbringen. Dies kann dann auch bis zu 12 Monate an Aufwand für die Beteiligten bedeuten.

Nach welchen Kriterien werden neue IMSLOT Modules ausgewählt?

IMSLOT Modules werden grundsätzlich nach den Bedürfnissen der IMSLOT Kunden und Ihrer Nutzer entwickelt. Der universelle Einsatz für alle IMSLOT Kunden steht dabei im Focus. Sollte dies eine individuelle und exklusive Anforderung sein, wird dies ebenso berücksichtigt.
Wir stehen Ihnen gerne für Feature Requests oder Anregungen zur Verfügungen.