Je leest:

Gemier over containers

Gemier over containers

Auteur: | 16 december 2008

De containerbinnenvaart verliest veel klanten aan het vervoer per vrachtwagen en per spoor. De belangrijkste oorzaak hiervan is tijdverlies in de zeehavens tijdens het laden en lossen. De Universiteit van Twente vindt de oplossing op een wel heel originele plek, namelijk de mierenhoop.

De kerstdagen komen eraan, dus we verwachten dat de elektronica-, muziek- en speelgoedwinkels vol liggen met spullen voor onder de kerstboom. Maar die moeten de winkels wel bereiken. Vrachtvervoer vanuit de containerhaven in Rotterdam verloopt nu voor zestig procent per vrachtwagen, dertig procent per schip en tien procent per spoor. Door onder andere het fileprobleem mag het aandeel op de weg niet verder stijgen. Daarom wil Rotterdam het aandeel van de binnenvaart tussen nu en 2020 opschroeven naar 45 procent.

Toch maken steeds minder bedrijven gebruik van containerschepen vanwege tijdverlies in de havens. Dit tijdverlies kan oplopen van zes tot maar liefst veertig uur. Tijd is geld, daarom zijn de operators van de containerschepen congestietoeslag gaan rekenen om het tijdverlies in de haven te compenseren. Deze toeslagen zijn ondertussen opgelopen tot een jaarlijkse dertig miljoen euro.

Containerschepen moeten in Rotterdam 7 tot 10 terminals bezoeken. Er is niet altijd ruimte bij de terminal, zodat sommige schepen wel 40 uur in de haven liggen voordat alles is overgeladen. Klanten kiezen dan ook steeds vaker voor vervoer per vrachtwagen, maar met het huidige fileprobleem zal het niet lang duren voordat deze toegangsweg verzadigd is.

Het is dan ook niet verwonderlijk dat steeds meer klanten voor de trein of de vrachtwagen kiezen om hun vracht bij de winkel te krijgen. Om het tijdverlies te beperken nemen wetenschappers een voorbeeld aan één van de meest efficiënte organisaties van het dierenrijk, namelijk het mierennest.

Hoogbegaafd

Het maken van afspraken voor het laden en lossen van containers gaat nu voornamelijk via telefoon, fax en email. Dit vereist echter nogal wat communicatie als een schip zeven tot tien terminals moet bezoeken om containers te laden en te lossen. Het gevolg is dat afspraken vaak niet betrouwbaar zijn, wat leidt tot onzekere wachttijden, onzekere verblijfstijden in de haven en onzekere aankomsten bij terminals. Een centrale partij die alles coördineert blijkt niet langer acceptabel te zijn voor de partijen in de haven, omdat ze hun werkzaamheden zelf willen plannen.

Promovendus Albert Douma van de Universiteit van Twente wil een andere aanpak proberen, namelijk decentrale organisatie. Dit lijkt op de manier waarop een mierenkolonie werkt. Er is geen oppermier die bepaalt wie het voedsel en nestmateriaal verzamelt en waar ze het moeten zoeken. Mieren werken zelfstandig, zijn niet erg sterk, en hoogbegaafd kan je ze niet noemen. Toch kunnen ze samen mierennesten bouwen en voorraden aanleggen voor de winter. Mieren kunnen zich blijkbaar zonder centrale aansturing effectief organiseren.

Promotieonderzoek uit Twente neemt de mier als voorbeeld in de zoektocht naar een oplossing voor het probleem in de containerhaven. Er is geen centrale organisatie in een mierenkolonie, toch krijgen de insecten het gezamenlijk voor elkaar om gigantische nesten te bouwen. Dit type decentrale organisatie wordt nagebootst met een Multi-Agent systeem, waar een verzameling agenten samen tot een werkend systeem komt om afspraken te maken in de Rotterdamse haven. Bron: Wikimedia Commons.

Dit past Douma toe op de haven van Rotterdam door middel van een Multi-Agent systeem. Elke operator van een containerschip krijgt een eigen agent toegewezen in de vorm van een stukje software, net als alle operators van de terminals in de haven. Elke agent probeert de beste afspraken te maken voor zijn opdrachtgever. Zo probeert een agent bijvoorbeeld de verblijftijd van een schip in de haven tot een minimum te beperken of ervoor te zorgen dat een terminal zo efficiënt mogelijk kan werken. Rond de zestig tot zeventig containerschepen bezoeken elke dag de haven, dat betekent vele agenten die dagelijks met elkaar een overeenstemming moeten bereiken. Douma’s systeem lijkt een beetje op een mierenkolonie: talloze agentjes die langs elkaar heen krioelen, maar zich uiteindelijk zeer effectief weten te organiseren.

Bij Douma’s Multi-Agent systeem maken agenten (softwareprogramma’s) afspraken met elkaar voor hun opdrachtgevers, de operators van containerschepen (barges) en terminals (hijskranen). Hier komt geen centrale aansturing aan te pas.

Kanonnen

Douma demonstreert het systeem in de vorm van een ‘serious game’ aan de operators van de containerschepen en de haven. In het spel speel je een operator van een containerschip, en moet je als agent de planning maken voor je schip. “Sommige spelers vragen meteen of ze ook kanonnen op het schip kunnen krijgen, maar dat is niet helemaal de bedoeling van het spel”, grapt Douma. “Je moet afspraken maken met de terminals, maar je hebt concurrentie van andere spelers die ook afspraken willen maken voor zichzelf. Dit maakt het spel heel dynamisch. Zo gebeurt het dat sommige spelers je voor zijn, of dat ze ineens hun bestaande afspraken annuleren.”

“Zo wordt spelenderwijs duidelijk hoeveel je concurrenten over je te weten komen, en hoe lang je bezig bent voordat je alle terminals bent afgegaan. Hiermee kunnen de partijen beslissen wat voor hun het beste werkt, en hoe ze verder willen met dit systeem. Want het is niet alleen een kwestie van een goed product maken, men moet het ook willen gebruiken.”

Kan het Multi-Agent systeem ervoor zorgen dat de Rotterdamse haven haar doelstelling van 2020 haalt? “We verwachten een reductie van wachttijd en een verhoogde doorstroom,” zegt Douma, “maar hoeveel precies is lastig te zeggen. Uiteindelijk zijn de schepen hiermee minder lang in de haven en kunnen terminals efficiënter worden benut. Dat zou de interesse in binnenvaart weer moeten aanwakkeren.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 16 december 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.