Student der TU Kaiserslautern erforscht Drohnen-Einsatz bei Paketzustellung

Auszeichnung für Masterarbeit

TUK. Drohnen kommen mittlerweile in vielen Bereichen zum Einsatz, etwa wenn es um die Überwachung von Stromtrassen oder die Bekämpfung von Waldbränden geht. Auch Paketzusteller interessieren sich für die Technik. Ob sich die Paketzustellung mit Drohnen vereinfachen ließe, hat Daniel Schermer in seiner Masterarbeit untersucht.
Er hat ein mathematisches Modell entwickelt, mit dem er getestet hat, wie schnell Paketfahrer Pakete an Kunden zustellen, wenn sie neben dem Lieferwagen auch Drohnen verwenden. Sein Fazit: Bei der Zustellung lässt sich Zeit einsparen. Für seine Arbeit hat er den Preis der Gesellschaft für Operations Research für herausragende Abschlussarbeiten erhalten.
„Zu der Thematik gibt es eine Reihe von rechtlichen und erweiterten technischen Aspekten, die aber nicht in dieses Modell eingeflossen sind“, sagt Schermer, der mittlerweile als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Operations Research bei Professor Dr. Oliver Wendt an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) forscht. Hierbei ging es lediglich darum, wie Paketzusteller ihre Touren planen können, wenn sie Pakete mit dem Lieferwagen und parallel mit der Drohne zum Kunden bringen.
„Das Szenario hat vorgesehen, dass jeder Fahrer auf dem Dach des Lieferwagens eine oder mehrere Drohnen hat“, so der Wirtschaftswissenschaftler weiter. „Das heißt, die Pakete kann er auf beiden Wegen zustellen.“ So liefert die Drohne beispielsweise ein Paket aus und fliegt im Anschluss zurück zum Transporter, während der Paketbote seine Route weiterfährt. In diese Berechnungen sind verschieden Faktoren eingeflossen, wie zum Beispiel die Geschwindigkeit der Drohnen oder deren Reichweite.
„Das Computermodell betrachtet nur den Idealfall, bei dem es keine Probleme bei der Zustellung gibt“, sagt Schermer weiter und fügt hinzu, dass nur kleine Problemstellungen in kurzer Rechenzeit optimal gelöst werden können. „Bei Szenarien mit mehreren Kunden steigt die Rechenzeit rasant an“, sagt er. „Das Finden der besten Lösung ist bei solch komplexen Fragestellungen nicht immer praktikabel oder effektiv.“ Hier sei es notwendig, Methoden zu verwenden, die eine Optimalitätsgarantie zugunsten einer verkürzten Rechenzeit tauschen. Dennoch zeigt das Modell in allen Fällen, dass die Zustellung durch Drohnen in kürzerer Zeit zu bewältigen ist.
Um Zustellzeiten zu berechnen, könnte das Verfahren vor allem für Transportunternehmen interessant sein, die an einem Einsatz von Drohnen bei der Paketzustellung arbeiten. Schermer hat an der TUK Wirtschaftsingenieurwesen mit der Fachrichtung Elektrotechnik studiert. Seine Masterarbeit hat er bei Professor Dr. Oliver Wendt angefertigt, dabei wurde er von Dr. Mahdi Moeini betreut.
Die Gesellschaft für Operations Research (GOR) e.V. vergibt ihren Preis für herausragende Diplom- und Masterarbeiten aus dem Bereich des Operations Research. Hierbei geht es unter anderem um die Bildung quantitativer Modelle und Methoden, mit denen sich beispielsweise Problemstellungen in der Wirtschaft bei der Unterstützung von Entscheidungen abbilden und optimieren lassen. Zum Beispiel könnten Vertreter mit solchen Rechenmethoden planen, wie die kürzeste Rundreise aussieht, um eine Menge an Kunden zu erreichen. Der Preis wird jedes Jahr an Absolventen aus dem deutschsprachigen Raum verliehen. ps

Weitere Informationen:
www.gor-ev.de/auszeichnungen-der-gor/preis-fuer-diplom-und-masterarbeiten-der-gor