Institute for Operations Research and Information Systems

"Business Analytics" describes the systematic and continuous evaluation of operational data. This includes the analysis of data from the past as well as the creation of forecasts and the mathematically optimized decision making based on this data.

Maritime logistics deals with the planning, design and control of goods and information flows in connection with seabound transports, e.g. of containers. The maritime logistic systems considered in this area include, for example, container terminals where ships are loaded and unloaded, but also the network of ship routes.

In maritime logistics, there is great potential for the application of "Business Analytics", as this area now has very large amounts of data, e.g. ship movements and weather data. These extensive amounts of data can be made usable and utilized by innovative data analysis and optimization methods. This enables the development of improved strategies, e.g. in personnel and fleet deployment, and new solutions, e.g. in autonomously controlled shipping traffic. However, the methods used should always be critically reflected upon and examined for strategic and ethical risks.

The aim of this project is to investigate for selected problems in the field of maritime logistics the opportunities offered by the increased use of "Business Analytics", i.e. methods of data analysis and optimisation, and the operational and strategic risks that this can entail for companies. The figure also illustrates the interdisciplinary character of the project. Four institutes of the Technical University of Hamburg cooperate in this project, and each institute contributes its special scientific competence and expertise to the project in order to shed light on the issues to be investigated from different perspectives.

One concrete research topic in this project is, for example, empty container management. Due to market imbalances, containers often have to be transported empty before they can be used again. However, it is economically and ecologically desirable to keep the number of these empty transports low. With "Business Analytics", empty container movements in the past can be analyzed using historical data. From this it is possible to derive forecasts of future requirements, which can then be taken into account in a mathematical model for the future control of empty container flows.

Another area of research that is also of great interest from a strategic and ethical perspective is the development of revenue management methods. This involves investigating how companies can sell their services, e.g. a container transport or a cruise, as profitably as possible, while at the same time maintaining the customer's demand for transparency and fairness.

Further research topics in the project are, for example, ship deployment planning and the development of demand forecasts. Students have the opportunity to gain insights into the project at events and to participate in the project, e.g. by final thesis.

The project is sponsored by the German Authority of Science, Research and Equality.

Contact person: Prof. Dr. Kathrin Fischer and M.Sc. Wirt.-Ing. Nicolas Rückert

„Business Analytics“ beschreibt die systematische und kontinuierliche Auswertung betrieblich anfallender Daten. Dies umfasst sowohl die Analyse von Daten aus der Vergangenheit als auch die Erstellung von Prognosen sowie die auf diesen Daten basierende, mit mathematischen Methoden optimierte Entscheidungsfindung.

Die maritime Logistik beschäftigt sich mit der Planung, Gestaltung und Steuerung von Waren- und Informationsströmen im Zusammenhang mit seegebundenen Transporten, z.B. von Containern. Zu den in diesem Bereich betrachteten maritimen logistischen Systemen zählen zum Beispiel Containerterminals, an denen Schiffe be- und entladen werden, aber auch das Netzwerk der Schiffsrouten.

In der maritimen Logistik ergeben sich große Potenziale für die Anwendung von „Business Analytics“, denn dieser Bereich verfügt mittlerweile über sehr große Datenmengen, z.B. bzgl. Schiffsbewegungen und Wetterdaten. Diese umfangreichen Datenmengen können durch innovative Datenanalyse- und Optimierungsmethoden nutzbar gemacht und verwertet werden. So wird die Entwicklung verbesserter Strategien, z.B. im Personal- und Flotteneinsatz, und neuer Lösungen, z.B. im autonom gesteuerten Schiffsverkehr, ermöglicht. Dabei sollten jedoch stets die angewandten Methoden kritisch reflektiert und auf strategische und ethische Risiken hin untersucht werden.

Im Rahmen dieses Projektes wird das Ziel verfolgt, für ausgewählte Problemstellungen aus dem Bereich der maritimen Logistik zu untersuchen, welche Chancen der verstärkte Einsatz von „Business Analytics“, also von Methoden der Datenanalyse und Optimierung, bietet und welche operativen und strategischen Risiken für Unternehmen hiermit verbunden sein können. Die Abbildung verdeutlicht zudem den interdisziplinären Charakter des Projektes. In diesem kooperieren vier Institute der Technischen Universität Hamburg, und jedes Institut bringt seine spezielle wissenschaftliche Kompetenz und Expertise in das Projekt ein, um die zu untersuchenden Sachverhalte aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu beleuchten.

Ein konkreter Forschungsgegenstand im Projekt ist zum Beispiel das Leercontainermanagement. Aufgrund von Marktungleichgewichten müssen häufig Container leer transportiert werden, um anschließend wieder zum Einsatz kommen zu können. Es ist jedoch ökonomisch und ökologisch wünschenswert, die Anzahl dieser Leertransporte gering zu halten. Mit „Business Analytics“ können mithilfe von Vergangenheitsdaten Leercontainerbewegungen in der Vergangenheit analysiert werden. Daraus lassen sich Prognosen über die zukünftigen Bedarfe ableiten, die dann in einem mathematischen Modell zur zukünftigen Steuerung der Leercontainerströme berücksichtigt werden können.

Ein weiterer Forschungsbereich, der auch aus strategischer und ethischer Perspektive von großem Interesse ist, ist die Entwicklung von Methoden des sog. Revenue Management. Dabei wird untersucht, wie einerseits Unternehmen ihre Dienstleistungen, z.B. einen Containertransport oder eine Kreuzfahrt, möglichst profitabel verkaufen können, aber dabei gleichzeitig der Anspruch des Kunden an Transparenz und Fairness gewahrt werden kann.

Weitere Forschungsthemen im Projekt sind z.B. die Schiffseinsatzplanung und die Entwicklung von Nachfrageprognosen. Studierende haben die Möglichkeit, im Rahmen von Veranstaltungen Einblicke in das Projekt zu bekommen und sich auch an diesem, z.B. im Rahmen von Abschlussarbeiten, zu beteiligen.

Das Projekt wird gefördert von der Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung.

Ansprechpartner*innen: Prof. Dr. Kathrin Fischer und M.Sc. Wirt.-Ing. Nicolas Rückert