Lees Ook

Synchromodale operationele planning met Symbit

VUB werkt aan een opvolger voor Lambit

Synchromodale operationele planning met Symbit
“Als een truck in de file staat, moet de chauffeur meteen kunnen zien of er geen snellere oplossing bestaat door gebruik te maken van een binnenschip of een trein. Wanneer we daarin slagen, als de operationele beslissingen op een modusneutrale manier kunnen worden genomen, dan is ons project geslaagd.” Dat zijn de woorden van Tomas Ambra, onderzoeker aan het MOBI-departement van de VUB en de Universiteit Hasselt. Het project waarvan sprake is meteen ook zijn doctoraatsthesis en wordt ondersteund door het FWO (Fonds Wetenschappelijk Onderzoek).

Het valt op hoe zeer de klemtoon ligt op een operationele en tactische planning op de zeer korte termijn. Dat is wellicht het grootste verschil met de voorgaande versies van de planningsmodellen die professor Cathy Macharis en haar latere medewerkers Dries Meers en Koen Mommens aan de VUB ontwikkelden. Lambit en de aangepaste versies waren eerder strategische planningsinstrumenten die mikten op een vergelijking van het intermodale transport met het wegtransport qua prijs en later qua CO2-uitstoot. Het concrete gebruik van die modellen – onder andere door de POM Vlaams-Brabant – was erop gericht de mogelijkheden van de binnenvaart beter te benutten en de voordelen ervan in de verf te zetten. Zo zouden verladers kunnen overwegen vracht van de weg naar het kanaal of de rivier over te brengen. Door het gebruik van nieuwe inzichten en technieken wil men nu echter een grote stap zetten om zelfs voor individuele ritten te kunnen controleren wat het beste traject is. De kern van het nieuwe concept draait rond big data: het gebruik van bestaande gegevens van een groot aantal operatoren op het terrein: de uitbaters van spoor- en haventerminals, de transporteurs, reders, schippers, treinoperatoren en de verantwoordelijken voor de toestand op de wegen, sporen en binnenwateren.

Een voorbeeld daarvan is de haven van Rotterdam die een netwerk heeft uitgebouwd met binnenvaartterminals verspreid over heel Nederland. Zij hebben de realtime gegevens over de toestand op die terminals. Ook de transportbedrijven hebben natuurlijk hun eigen gegevens, bijvoorbeeld uit de boordcomputers van vrachtwagens. Maar de meerwaarde schuilt net in het delen van die informatie vanuit een perspectief van big data.

Prof. Cathy Macharis: “De situatie rond het gebruik van big data in bedrijven lijkt wel erg veel op seks voor tieners: ze spreken er veel over, niemand weet goed hoe het te doen en ze doen allemaal alsof ze het al gedaan hebben. In het Symbit-model vertrekken we van de premisse dat we vroeg of laat toch over die gegevens zullen beschikken.”

Tomas Ambra: “Om die operationele beslissingen te kunnen nemen, moeten we kunnen beschikken over realtime gegevens vanuit de verschillende operatoren op het traject: files, waterstanden, afvaarten, sluisinformatie, vrije capaciteit, enzovoort, enzovoort.”

“Als overheden of overheidsbedrijven de eigenaar zijn van de data, zijn ze uiteindelijk zelfs verplicht om die gegevens te delen met de gemeenschap, maar vaak zoeken ze nu nog uit hoe ze dat het best kunnen doen”, vervolgt Cathy Macharis. “Ons departement heeft echter goede contacten met instanties zoals Waterwegen en Zeekanaal (dat belangrijke Vlaamse binnenwateren beheert) en B-Logistics (de Belgische operator voor spoorvracht) om daarover te spreken. Ook andere instanties zoals de grote steden overwegen bijkomende informatie te creëren met sensoren die de verkeerstoestand in de binnenstad evalueren. Dat kan ook heel nuttig zijn voor de logistiek. Anderzijds vinden de commerciële vervoerders en operatoren dat hun gegevens een concurrentieel voordeel bieden dat ze niet willen afgeven. We denken na over een systeem om bijvoorbeeld vrije capaciteit van alle wegtransporteurs in een soort black box te verzamelen. Daardoor zou dan geen commercieel gevoelige informatie naar buiten komen, maar kunnen verladers wel zien op welke trajecten er nog beschikbaarheid bestaat.”

 In een tussenfase zou het evenwel mogelijk moeten zijn dat wegvervoerders alle real time informatie over treinen en binnenschepen kunnen raadplegen en die met hun eigen mogelijkheden vergelijken. Ook dat moet hen er weer toe aanzetten de mentale shift naar de intermodaliteit te maken. “We willen snel aantonen wat het potentieel van het model is en pas daarna de zoektocht naar meer databronnen intensifiëren. Binnen het departement werken andere onderzoekers trouwens aan projecten waar wel veel data aan te pas komen. Ook met hen kan er snel een integratie komen”, meent Cathy Macharis. 

​Synchromodaliteit

Tomas Ambra vertrekt van het principe van de synchromodaliteit, elk traject kan in de twee richtingen met elke mogelijke modus worden afgelegd. “Beslissingen over welke modus op welk traject moeten we kunnen nemen op basis van realtime gegevens over tijd en kosten. Op die manier willen we de huidige problemen vermijden waarbij de transporteurs eerst een plan maken en dat dan aan de wijzigende omstandigheden aanpassen. We vertrekken al meteen van het idee dat we de hele tijd alle zaken op het traject bekijken en dan reageren op elk mogelijk voorval dat zich voordoet.”

Hij wijst erop dat de hele idee van de synchromodaliteit een concept is dat in Nederland werd ontwikkeld en daar al vaak wordt gebruikt. Toch zijn er een aantal nadelen aan de huidige aanpak. “Als je de modellen bekijkt, zie je dat ze vaak een heel gesimplificeerde weergave zijn van de werkelijke situatie in de logistieke sector. Ze houden geen rekening met grenzen, douane, contracten, enzovoort. Wij willen een veel rijkere context scheppen waarmee beslissingen worden genomen die nauwer aansluiten bij de realiteit van het moment.”

Betere GIS

Een belangrijk aspect daarvan is dat Tomas Ambra in zijn model een nieuwere vorm van GIS (Geografische Informatie Systemen) wil hanteren waarbij het mogelijk wordt verschillende datatypes als het ware over elkaar heen te leggen. Schematische routes kunnen dan bijvoorbeeld op echte kaarten worden geplaatst. “In het verleden waren de GIS-systemen niet krachtig genoeg om zeer veel data tegelijk te verwerken. Dankzij nieuwe programmeertalen (Java, C++, Visual Basic) en scripts (Python, VBScript) kunnen we nu zogenaamde GIS-bibliotheken gebruiken waarmee dat wel mogelijk is.”

 Ten slotte is ook de manier van modelleren zelf aangepast. Lambit was nog een voorbeeld van lineair programmeren. Dat is in Symbit vervangen door een groter aandeel van automatisering op basis van agents. Het is de bedoeling dat elke agent (een onderdeel van de keten zoals een spoorterminal of een vrachtwagen) van toestand kan veranderen en daardoor een invloed uitoefent op de andere agents en op het gehele systeem. Zo kan er rekening worden gehouden met de wisselwerking van een veranderende toestand op verschillende plaatsen en op verschillende momenten in de keten.

Tomas Ambra: “Een voorbeeld van een agent-gebaseerd geheel is een zwerm spreeuwen. Die vogels vliegen samen en veranderen plots van richting. De wijziging gebeurt misschien door één enkele vogel – vast met een heel individuele reden of doelstelling – maar toch vliegen daarna alle vogels van de zwerm in een dansende wolk mee in een andere richting. Op dezelfde manier willen we voor opkomende veranderingen in de keten, bijvoorbeeld een plotse toename van het aantal binnenschepen op het Albertkanaal, kijken naar de mogelijke effecten op het hele systeem en op de andere agenten, bijvoorbeeld op de wachttijden van de verschillende terminals in de buurt. Daarbij kunnen we ook rekening houden met de belangen van de verschillende spelers, want die zijn soms tegengesteld. Een operator van cargotreinen heeft het liefst lange treinen, maar een terminaloperator vindt dat net vervelend omdat het laden en lossen een lange tijd beslag legt op de kraan. Werken met agenten is daarom een stuk minder abstract en kan rekening houden met parallelle processen. Het heeft ook de karakteristiek dat het systeem als geheel zichzelf kan reorganiseren na een voorval of een storing. Door de agents elk op zich te laten veranderen op een aantal eenvoudige variabelen die vooraf zijn gekozen, kunnen toch heel complexe systemen worden gesimuleerd.”

 Tomas Ambra wil nu om een werkend model maken dat in de praktijk kan worden getest. Tijdens die tests zullen alle mogelijk gegevens worden gelogd en dan kan de analyse van die data beginnen. Daarbij kunnen de data heel anders zijn in functie van de deelnemer aan de keten, bijvoorbeeld voor het aanleggen van binnenschip aan een terminal. Voor een logistieke dienstverlener kan het dan gaan om de aankomsttijd, de wachttijden, de beladingsgraad, enzovoort. Een terminaloperator kijkt veel meer naar het gebruik van de kranen, het aantal verwerkte vrachten, de omvang van de wachtrij, enzovoort.

 Symbit als model is nu klaar en zal worden voorgesteld op enkele internationale congressen.
Tomas Ambra: “Maar het model is open zodat we de hele tijd nieuwe agents kunnen toevoegen. We weten dat de hoeveelheid data ook alleen maar zal toenemen, onder andere door de uitbreiding van het Internet of Things. Ook in de logistiek zullen steeds meer sensoren nieuwe gegevens detecteren die ons zullen helpen om betere beslissingen te nemen. Het model is daar klaar voor.”

Kader: ​Innovatie in de binnenvaart

Professor Cathy Macharis lichtte een eerste tipje van de sluier van Symbit op tijdens het seminar ‘Waterways for smart transport: challenges & successes’. Dat was een initiatief van Coventuris dat projecten ontwikkelt op de rand van de echte en de digitale wereld en al actief is op het vlak van transport en smart cities. Die dag kwamen ook andere interessante aspecten aan bod.
 
Nick Celis, general manager van het bedrijf André Celis, kon net aankondigen dat het bijkomende afvaltransporten via het binnenwater zal organiseren voor afval. Zijn organisatie slaagt er steeds beter in combinaties te maken van trajecten voor verschillende types vrachten (vooral bouwmateriaal) om ze kostenefficiënt te maken.
Group De Cloedt maakt bijna uitsluitend nog gebruik van binnenschepen voor het vervoer van zand en vervuilde grond die moet worden gesaneerd. General manager Emmanuel Maes wees echter op een groeiend probleem dat de bedrijfszones aan het water steeds meer onder druk komen te staan van particulieren die in de buurt komen wonen en dan klagen over de nadelen van geluid en stof door de activiteiten van de bedrijven. “Wij krijgen steeds minder plaats om ons werk te doen.”
Design Naval & Transport (DN&T) ontwerpt beheersoftware voor het transport via binnenvaart en heeft al oplossingen om schepen te laden en een trafiekssimulator. Nu komt het met een oplossing voor bedrijven die gevaarlijke goederen behandelen. Bedoeling is de vele verschillende reglementen en verplichtingen in één instrument samen te brengen. Daarnaast moet de software de administratieve verplichtingen zoals rapportering, vrachtbrieven, enzovoort ondersteunen.
Blue Line Logistics is de rederij die sinds kort twee vrachtcatamarans laat varen om pallets met goederen te vervoeren via het water. Klanten zijn nu al de fabrieken van bouwmaterialen zoals Coeck (beton), Wienerberger (bakstenen) en Gyproc (gips), maar ondernemer Antoon Van Coillie wil ook starten met het vervoer van voeding en met stadslogistiek. Recent werd aangekondigd dat de Franse rederij CFT in het kapitaal is gestapt van het bedrijf. Doel zou zijn om snel meer catamarans te bouwen en om ze in Frankrijk te introduceren.
CanalEye werkt aan een systeem om de precieze locatie van de binnenvaartschepen te traceren en weer te geven. Op die manier is het mogelijk de voortgang van de vracht op te volgen en de condities aan boord te kennen. Bovendien moet het mogelijk worden de beschikbare capaciteit op de schepen te publiceren.
X