EP1425113B1

EP1425113B1 - Verfahren zur verteilreihenfolgesortierung

Info

Publication number: EP1425113B1
Application number: EP02798691A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Jirsa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP2005501716A; US20040182759A1; WO2003024628A1; DE50205721D1; US7060928B2; DE10145295A1; EP1425113A1

Description

Unter Verteilreihenfolgesortierung von Sendungen versteht man den Vorgang, die zu verteilenden Sendungen in eine Folge zu bringen, die der Reihenfolge der Verteilhaltepunkte, z.B. nach Hausnummern/Briefkästen, entspricht. Diese Verteilhaltepunkte werden vom Verteiler in seinem Zustellbereich systematisch angelaufen bzw. angefahren. Ein Verteilhaltepunkt ist dabei nicht ein absolutes Sortierziel, sondern eine relative Position in der Verteilreihenfolge.
Diese Sortierung ist manuell sehr aufwendig. Mittels einer Sortiermaschine kann diese Sortierung mit erheblich geringerem Zeitaufwand durchgeführt werden, wobei der Sortierung ein Sortierplan zugrunde liegt. Dieser Sortierplan ist eine Liste, welche die Zuordnung von Adressen zu den definierten Zustellhaltepunkten vornimmt, also die Reihenfolge beschreibt. In der Maschine ist es die Relation zwischen einem maschinell lesbaren Adreßcode und der Sequenznummer. Da die Anzahl der Zustellhaltepunkte normalerweise größer als die Anzahl der Sortierfächer der Sortiermaschinen ist, erfolgt die Verteilreihenfolgesortierung der zu sortierenden Sendungen in mehreren Sortierläufen. Dabei werden die Sendungen jeweils in der im vorigen Durchlauf sortierten Reihenfolge der Sortiermaschine wieder zugeführt.

Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie eine Sortierung in zwei Durchläufen durchgeführt wird. Angenommen, eine bestimmte Anzahl von Sendungen soll auf 20 Zustellpunkte verteilt werden. Dabei reicht es aus, 4 Sortierfächer im ersten Sortierlauf und 5 Sortierfächer im zweiten Sortierlauf zur Verfügung zu haben, da 4 x 5=20.

Zustellcode (Postleitzahl)	ursprüngl. Verteilreihenfolge Nummer	mod. Verteilreihenfolge Nummer	Sortierfach Sortierlauf 1	Sortierfach Sortierlauf 2
78453:332/025	1	1A	1 (A)	1
78453:332/027	2	1B	2 (B)	1
78453:332/029	3	1C	3 (C)	1
78453:335/102	4	1D	4 (D)	1
78453:335/104	5	2A	1 (A)	2
	...	...	...	...
	...	...	...	...
78453:347/045	19	5C	3 (C)	5
78453:347/047	20	5D	4 (D)	5

Im ersten Sortierlauf werden die Sendungen gemäß den Großbuchstaben in 4 Sortierfächer verteilt, d.h., das erste Sortierfach erhält alle Sendungen, die ein "A" enthalten, das zweite Sortierfach alle Sendungen, die ein "B" enthalten usw. Die Sortierfächer werden geleert und die Sendungen wieder in die Stoffeingabe eingelegt, und zwar beginnend mit den Sendungen des ersten Sortierfachs ("A"), dann mit denen des zweiten Sortierfächers ("B") usw. Während des zweiten Sortierlaufs werden die Sendungen gemäß der Nummer in 5 Sortierfächer verteilt, d.h. das erste Sortierfach erhält alle Sendungen, die eine "1" enthalten usw. Da sich nach dem ersten Sortierlauf die Sendungen, die ein "A" enthalten, bereits vor den Sendungen, die ein "B" enthalten, befinden, erhält Sortierfach 1 nun zunächst die Sendungen, die "1A" enthalten, dann "1B" usw. Das gleiche gilt für alle anderen Fächer analog, so dass die Verteilreihenfolgesortierung nach dem zweiten Sortierlauf beendet ist. Nach dem Stand der Technik ist es erforderlich, eine Zuordnungstabelle den sogenannten Sortierplan zu erstellen, der eine eindeutige Relation zwischen dem Zustellcode also der Postleitzahl und dem Sortierfach innerhalb eines Durchlaufs bestimmt. Eine Variante dieses Verfahrens stellt lediglich eine Relation zwischen dem Zustellcode und der Verteilreihenfolgenummer her. Die Sortierfachzuordnung wird während der Sortierung vorgenommen. Vorausgesetzt, die Verteilreihenfolgenummer eines erkannten Zustellcodes ist bekannt - sie wird durch den Sortierplan bereitgestellt, muß sie nun in eine Fachnummer übersetzt werden. Die Verteilreihenfolgenummer selbst kann als eine Kombination von Fachzuweisungsregeln angesehen werden, die hier z.B. folgende Merkmale aufweist:
Die Maschine hat 10 Fächer (dementsprechend ist die Verteilreihenfolgenummer eine Dezimalzahl), die Fächer werden 0...9 bezeichnet, die Anzahl der Durchläufe ist gleich der Anzahl der Dezimalstellen in der Verteilreihenerteilfolgenummer. Beispiel: Die Verteilreihenfolgenummer 528 wird in 3 Durchläufen sortiert, im 1. Sortierlauf in Fach 8, im 2. Sortierlauf in Fach 2, im 3. Sortierlauf in Fach 5. In einer anderen Maschine mit 64 verfügbaren Fächern im ersten Sortierlauf und 30 im zweiten Sortierlauf würde dieselbe Verteilreihenfolgenummer (528) folgendermaßen verteilt werden: im ersten Sortierlauf in Fach 16, im zweiten Sortierlauf in Fach 8. Allgemein gilt, die Anzahl der Ziffern entspricht der Anzahl der benötigten Durchläufe, die Zahlenbasis jeder Ziffer entspricht der Zahl der im jeweiligen Sortierlauf zu Verfügung stehenden Fächer.
Diese Betrachtung läßt die Anzahl der Sendungen, welche pro Verteilreihenfolgenummer sortiert werden zunächst außer Acht. Unter der Annahme, dass eine weitgehende Gleichverteilung der Sendungsmengen vorliegt, z.B. durchschnittlich 3 Sendungen pro Verteilreihenfolgenummer, kann unter Beachtung der Gesamtsendungsmenge, der Anzahl der Sortierfächer und deren Größe, eine Sortiermaschine optimal, ausgenutzt werden, ohne dass Fach-Voll-Situation auftreten. Sporadisch auftretende Sortierfachüberläufe können durch den Einsatz von Überlauffächern abgefangen werden.
Bei dieser Sortierung nach dem Stand der Technik können Sortierfächer überlaufen oder auch nur mit einer sehr kleinen Anzahl von Sendungen gefüllt sein. Wegen des möglichen Überlaufens werden Überlauffächer bereitgestellt. Diese Reservierung von Überlauffächern bedeutet aber eine Reduzierung der Sortierkapazität der Sortiermaschine hinsichtlich der möglichen Verteilhaltepunkte.
Eine sukzessive Optimierung des Sortierplanes kann die Anzahl der notwendigen Überlauffächer reduzieren, aber nicht ersetzen, da die Zusammensetzung und der Umfang der Sendungen unbekannt bleiben. Beim Leeren der Sortiermaschine und dem Zusammenführen der Inhalte von Sortier- und Überlauffächern können Bedienfehler auftreten, die unter Umständen die Reihenfolge so stark verändern, dass eine Wiederholung der Sortierung notwendig wird.
Der Einsatz von Überlauffächern garantiert zum anderen nicht, dass keine weiteren Fach-Voll-Situationen auftreten können. Bei einem Verfahren zur Vermeidung von Fachüberläufen nach US-A 5 363 971 werden die ZIP-Codes gelesen und Verteilhaltepunkten zugeordnet. Danach wird durch einen Mikroprozessor die Zuordnung der ZIP-Codes zu den Verteilhaltepunkten modifiziert, um die Verteilung der Sendungen in den Fächern zu optimieren. Dies erfolgt dadurch, dass nicht alle möglichen Verteilhaltepunkte genutzt werden, sondern Reservehaltepunkte vorgesehen sind. Durch eine spezielle Zuordnung der ZIP-Codes zu den Verteilhaltepunkten und durch die Platzierung der Reservehaltepunkte zwischen den zugeordneten Verteilhaltepunkten ist es möglich, die Sendungen auf verbesserte Weise zu verteilen, um die Wahrscheinlichkeit von Fachüberläufen zu minimieren. In Folge wird in die ursprüngliche Fachkombination nur noch die verbleibende Restmenge sortiert, was eine nicht gewollte ungleichmäßige Fachfüllung zur Folge hat. Bei nur geringen Füllständen der Sortierfächer entstehen Zeitverluste, da der Zeitaufwand für das Leeren eines gering gefüllten Faches sich nicht oder nur unwesentlich vom Leeren eines vollen Faches unterscheidet.
In der DE 196 25 007 A1 wird ein Verfahren zur Verteilreihenfolgesortierung beschrieben, bei dem zur Vermeidung von Fach-Voll-Situationen durch iterative Suchschritte in einer Simulation des Sortiervorganges vor dem durch die Sortiermaschine durchgeführten Sortiervorgang die Sendungen jedes ursprünglichen Verteilhaltepunktes auf modifizierte Verteilhaltepunkte so aufgeteilt werden, dass die Sortierfächer die Sendungen ohne Überlauf aufnehmen können.
Diese iterative Simulation ist sehr zeitaufwändig, so dass in einer bestimmten Zeitspanne nur ein begrenzter Mengenunterschied zwischen den Verteilhaltepunkten ausgeglichen werden kann.
In der DE 196 47 973 C1 wird beschrieben, bei der Generierung von Sortierplänen Mengenstatistiken des täglichen Sendungsaufkommens der Vergangenheit heranzuziehen und in der DE 43 02 231 A1 ist dargelegt, dem Sortierplan statistische Mittelwerte für das Postgutaufkommen für bestimmte Destinationen zugrunde zu legen. Wie die Sortierpläne mit diesen Angaben optimal gestaltet werden, ist aber nicht angegeben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Bereich der zulässigen Unterschiede im Sendungsaufkommen für verschiedene Verteilhaltepunkte bei gleichem Zeitrahmen für die Zuordnung der Sortierfächer zu den Verteilhaltepunkten wesentlich zu vergrößern, ohne dass es zu Überläufen von Sortierfächern kommt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die für die einzelnen realen Verteilreihenfolgepunkte einer bestimmten Verteilreihenfolge statistisch ermittelten Sendungsmengen werden auf die größtmögliche Anzahl von virtuellen Verteilreihenfolgepunkten, welche durch das Produkt der Anzahlen der Sortierfächer in den Sortierläufen gebildet wird, für die Sortierläufe vor dem letzten Sortierlauf so aufgeteilt, dass die erwarteten Sendungen möglichst gleichmäßig auf die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte verteilt werden. Danach erfolgt das Durchführen der dem letzten Sortierlauf vorgelagerten Sortierläufe, bei denen die tatsächlichen Sendungen auf die ermittelten virtuellen Verteilreihenfolgepunkte möglichst gleichmäßig verteilt werden. Der letzte Sortierlauf wird dann so durchgeführt, dass die Sendungen einer Verteilreihenfolge in nebeneinander liegende Sortierfächer sortiert werden.
Dabei wird davon ausgegangen, dass eine Sortiermaschine für die Verteilreihenfolge aufgrund der Anzahl der bereitstehenden Sortierfächer wesentlich mehr Verteilreihenfolgepunkte innerhalb eines Sortierprozesses verarbeiten kann, als für die Sortierung einer oder mehrerer realer Verteilreihenfolgen notwendig ist. Somit können reale Verteilreihenfolgepunkte mit großen Sendungsmengen in viele virtuelle Verteilreihenfolgepunkte mit möglichst kleinen Sendungsmengen aufgeteilt werden. Vor der Sortierung ist also keine zeitaufwändige iterative Simulation mehr notwendig, sondern die Aufteilung der Sendungen erfolgt auf der Basis statistisch ermittelter Häufigkeitsverteilungen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
So erfolgt die Aufteilung der Sendungen auf die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte vor dem ersten Sortierlauf vorteilhaft durch folgende Schritte:

Ermittlung der minimalen Anzahl der Sortierfächer im letzten/p-ten Sortierlauf NSTnmin für eine bestimmte Verteilreihenfolge, ausgehend von der Anzahl der Sendungen und der Verteilreihenfolgepunkte,
Ermittlung der Anzahl der möglichen virtuellen Verteilreihenfolgepunkte Vdpn, die für die Verteilreihenfolge bereitgestellt werden können, mittels der Beziehung $Vdpn = NSTp \times ΠNST$
$ΠNST = NST 1 \times NST 2 \times ... NST (p - 1),$

NSTi = Anzahl der Sortierfächer der Maschine im i-ten Sortierlauf,
NSTp = Anzahl der Sortierfächer der Maschine im letzten Sortierlauf,
Ermittlung der statistisch zu erwartenden Anzahl der Sendungen Erg, die jeder virtuelle Verteilreihenfolgepunkt bei gleichmäßiger Verteilung aufnehmen kann, durch die Beziehung Erg = NITEM/Vdpn.
mit NITEM = statistisch zu erwartende Anzahl der Sendungen der Verteilreihenfolge
Ermittlung der Anzahl der virtuellen Verteilreihenfolgepunkte Vdpn (Erg) für jeden realen Verteilreihenfolgepunkt auf der Basis statistisch ermittelter Sendungsstückzahlen für den jeweiligen Verteilreihenfolgepunkt, indem die statistisch ermittelte Anzahl der Sendungen für diesen Verteilreihenfolgepunkt durch die Anzahl der Sendungen Erg, die jeder Verteilreihenfolgepunkt bei gleichmäßiger Verteilung aufnehmen kann, dividiert wird, wobei bei gebrochenzahligen Werten von Vdpn (Erg) mit größeren und kleineren ganzzahligen Werten eine Aufteilung auf virtuelle Verteilreihenfolgepunkte so erfolgt, dass die Summe der virtuellen Verteilreihenfolgepunkte aller physikalischen Verteilreihenfolgepunkte Σ Vdpn (Erg), der Anzahl der möglichen virtuellen Verteilreihenfolgespunkte Vdpn entspricht.

Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn zur Ermittlung der minimalen Anzahl der Sortierfächer im letzten/p-ten Sortierlauf die Anzahl der Sortierfächer NSTitem zur Aufnahme aller Sendungen im letzten/p-ten Sortierlauf mittels der Beziehung $NSTitem = NITEM / NSTCAP$

mit NSTCAP = Aufnahmekapazität eines Sortierfaches
und die Anzahl der Sortierfächer NSTdpn zur Bearbeitung der Verteilreihenfolgepunkte im letzten/p-ten Sortierlauf mittels der Beziehung $NSTdpn = NDPN / ΠNST$

mit NDPN = Anzahl der Verteilreihenfolgepunkte
ermittelt wird und der nächst größere ganzzahlige Wert des größeren Wertes von NSTitem und NSTdpn die minimale Anzahl der Sortierfächer im letzten/p-ten Sortierlauf NSTnmin ergibt.
Zweckmäßig ist es, wenn die Sortierfächer für die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte eines realen Verteilreihenfolgepunktes nebeneinander angeordnet werden.
Zum ökonomischen Einsatz der Sortierkapazitäten ist es günstig, auf der Basis einer genügend großen Anzahl von Sortierfächern und deren Größe mehrere Verteilreihenfolgen gleichzeitig auf einer Sendungssortiermaschine zu sortieren, wobei bei Erreichen einer festgelegten Füllgrenze der Sortierfächer keine Sendungen weiterer Verteilreihenfolgen mehr einsortiert werden.
Das Einsortieren der Sendungen für die Sortierläufe vor dem letzten Sortierlauf erfolgt dabei vorzugsweise in Verteilreihenfolgeschichten über alle Sortierfächer. Im letzten Sortierlauf werden dann die Sendungen für die verschiedenen Verteilreihenfolgen getrennt, indem sie verteilreihenfolgeweise in nebeneinander liegende Fächer sortiert werden.
Sind nach der ersten Aufteilung der realen Verteilreihenfolgepunkte in virtuelle Verteilreihenfolgepunkte Sortierfächer noch unbelegt, so ist es zur möglichst gleichmäßigen Verteilung der Sendungen vorteilhaft, die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte in einem weiteren Schritt unter Wahrung der Sequenzintegrität mittels Zufallsalgorithmus den Sortierfächern zuzuordnen.
Anschließend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen

FIG 1: die Planung der Verteilreihenfolgesortierung;
FIG 2: Datenflüsse und Module eines Systems und markiert die Stellen, an denen die Erfindung zum Einsatz kommt (Verteilalgorithmus);
FIG 3: eine mögliche Verteilung von Sendungsmengen auf Verteilreihenfolgepunkte innerhalb einer bestimmten Verteilreihenfolge, wie sie in der Realität vorkommen kann;
FIG 4: eine mögliche Anordnung der Sendungen von zwei unterschiedlichen Verteilreihenfolgen im ersten Sortierlauf ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
FIG 5: die Anordnung von zwei Verteilreihenfolgen im ersten Sortierlauf bei Aufteilung auf virtuelle Verteilreihenfolgepunkte;
FIG 6: das Einfügen von Sortierfächern im zweiten Sortierlauf bei unerwartet hohen Sendungsmengen im zweiten Sortierlauf.

FIG 1 zeigt die Ausgangssituation einer komplexen Sortieranlage. Aus einem Datenbank gestützten System werden die Verteilreihenfolge Definitionen 1 - im folgenden Verteilreihenfolge genannt - abgeleitet, welche die Zuordnung der Zielcodeinformationen zu Verteilreihenfolgepunkten und die zu erwartenden Sendungsmengen pro Verteilreihenfolgepunkt enthalten. In der Verteilreihenfolgesortierplanung 2 werden die vordefinierten Verteilreihenfolgen auf die zur Verfügung stehenden Sortiermaschinen verteilt. Diese Planung wird zum einen nach logistischen Kriterien des Betreibers, zum anderen nach Auslastungskriterien der Maschinen durchgeführt. In der Praxis heißt das, der Planer versucht die logistischen Kriterien des Betreibers auf den existierenden Maschinenpark abzubilden und benötigt hierzu ein Werkzeug, welches während der Planung ständig überprüfen kann, ob die Kapazitätsgrenzen einer oder mehrerer Maschinen schon erreicht ist oder nicht. Das Ergebnis der Planung sind die Verteilreihenfolge-Sortierpläne 4 für die Maschinen (Anmerkung: die Sortiereinrichtung zur Trennung der zu sortierenden Sendungen in Zuordnungen für jede Maschine - der Trennsortierplan 3 - wird in diesem Zusammenhang nicht betrachtet).
FIG 2 zeigt die Anordnung der Elemente reduziert auf eine einzelne Maschine. Die Verteilreihenfolge-Definitionen 1 werden in der Verteilreihenfolgesortier-Planung mit dem Sortierplan Management 5 einer Untersuchung unterzogen, welche als Ergebnis die Kapazitätsbelastung der Sortiermaschine 6 durch jede der für diese Maschine gewählten Verteilreihenfolgen ermittelt. Hierzu wird der Verteilalgorithmus, der noch detaillierter beschrieben wird, verwendet, welcher später in der realen Sortiermaschine 6 die tatsächliche Sortierung steuert. Durch dieses Verfahren kann während der Planung bereits sichergestellt werden, dass die Zusammenstellung der Verteilreihenfolgen auf eine Sortiermaschine 6 deren Sortierkapazität nicht überschreitet. Der für eine Maschine erzeugte Sortierplan 4 enthält die Verteilreihenfolgen mit den Zuordnungen der Zielcodeinformationen zu den Verteilreihenfolgepunkten. Dieser Sortierplan 4 wird in die Maschine 6 geladen und der gleiche Verteilalgorithmus, welcher schon in der Planungsphase eine Ermittlung der Verteilung ermöglicht hat, steuert in der Maschine die reale Sortierung.
FIG 3 zeigt ein Beispiel der Verteilung von 1800 Sendungen auf 180 Verteilreihenfolgepunkte innerhalb einer einzelnen Verteilreihenfolge. Ziel des erfindungsgemäßen Verfahren ist es, diese ungleichmäßige Verteilung so auf der Maschine anzuordnen, dass eine möglichst geringe Kapazitätsbelastung der Maschine auftritt.
Die Kennwerte einer Maschine sind bei 2 Sortierläufen:

NST: - Anzahl der Sortierfächer (210);
NSTCAP: - Anzahl der Sendungen, die ein Sortierfach aufnehmen kann (600);
P: - Anzahl der Sortierläufe (2).

NITEM: - erwartete Gesamtmenge an Sendungen (1800);
NDPN: - Anzahl der Verteilreihenfolgepunkte (180).

NSTitem = NITEM / NSTCAP	1800/600 = 3	Anzahl der Sortierfächer zur Aufnahme aller Sendungen im zweiten Sortierlauf
NSTdpn = NDPN / NST	180 / 210 = 1	Anzahl der Sortierfächer zur Bearbeitung der Verteilreihenfolgenummern im zweiten Sortierlauf

NST1 = NDPN / NST2

180 / 3 = 60

Anzahl der Sortierfächer zur Bearbeitung der Verteilreihenfolgenummern im zweiten Sortierlauf

Da die Maschine aufgrund ihrer Größe mehr als eine Verteilreihenfolge bearbeiten kann und die Verteilreihenfolgetrennung automatisch beim Übergang vom ersten zum zweiten Sortierlauf erfolgt (jede Verteilreihenfolge hat eine eigene Sortierfachgruppe im zweiten Sortierlauf), kann für jede Verteilreihenfolge eine eigene virtuelle Maschine beschrieben werden.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt einige Berechnungsbeispiele für Verteilreihenfolgen und den berechneten virtuellen Maschinen:

Tabelle 1

	Verteilreihenfolge Kennwerte		notwendige Sortierfächer im zweiten Sortierlauf (Berechnung)		virtuelle Maschine
Nr.	NITEM	NDPN	NSTitem	NSTdpn	NST2	NST1
1	1800	30	2,99	0,14	3	10
2	1800	180	2,99	0,86	3	60
3	600	180	1,00	0,86	1	180
4	1200	180	1,99	0,86	2	90
5	1500	700	2,49	3,33	4	175
6	600	600	1,00	2,86	3	200
7	1800	630	2,99	3,00	3	210
8	2400	600	3,99	3,00	4	150
9	2400	850	3,99	4,05	5	170

FIG 4 und Tabelle 1 zeigen, dass die Beispiel-Verteüreihenfolgen die Maschine im ersten Sortierlauf sehr unterschiedlich belegen, falls tatsächlich nur die Minimalbedingungen erfüllt werden. Ebenso ist ersichtlich, dass diese Art der Verteilung sehr empfindlich gegen Änderungen der Sendungsmengen bezogen auf die Auslastung der Sortierfächer reagiert, insbesondere dann, wenn die tatsächlichen Sendungsmengen stark von den erwarteten Sendungsmengen abweichen.
FIG 5 stellt die Verteilung der Sendungsmengen dar, wenn die tatsächlichen Verteilreihenfolgepunkte der Verteilreihenfolge 1 auf virtuelle Verteilreihenfolgepunkte abgebildet werden. Durch diesen Vorgang wird die Reihenfolge nicht gestört, aber es ergibt sich eine gleichmäßigere Verteilung der Sendungen auf die Maschine. Für die Verteilreihenfolge 1 gilt, es werden 30 reale Verteilreihenfolgepunkte 1 mit je 60 Sendungen auf 180 virtuelle Verteilreihenfolgepunkte mit je 10 Sendungen aufgesplittert. D.h. jeder reale Verteilreihenfolgepunkt beinhaltet jetzt 6 virtuelle Verteilreihenfolgepunkte. Während des Sortiervorgangs werden beim Verteilen auf die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte die verteilten Sendungen mitgezählt, da die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte kein Verteilmerkmal auf den Sendungen sind, sondern nur während des Verteilprozesses existieren. Sendungen, welche über die erwartete Sendungsmenge für einen Verteilreihenfolgepunkt hinausgehen, werden gleichmäßig auf die zugehörigen virtuellen Verteilreihenfolgepunkte verteilt.
Während im vorangegangenen Beispiel die Verhältnisse leicht nachvollziehbar sind, muss das verfahren für eine reale Verteilreihenfolge, wie sie in FIG 3 dargestellt ist, verfeinert werden. Die Berechnung der Größen von virtuellen Verteilreihenfolgepunkten und die Ermittlung der daraus resultierenden Verteilung auf die Maschine ist der zentrale Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens und wird für jede Verteilreihenfolge separat vorgenommen. Das jeweilige Ergebnis wird in einer virtuellen Maschine (eine Software Maschine) abgebildet, die zu erwartenden Füllstände der Sortierfächer aufsummiert. Das Sortplan Management System akzeptiert während der Planung weitere Verteilreihenfolgen für eine bestimmte Maschine nur, solange die festgelegten Maximalzahlen für die Sendungsmenge pro Sortierfach nicht überschritten werden.
Die Berechnung der Verteilung einer einzelnen Verteilreihenfolge erfolgt in 4 Schritten.

Schritt 1: Berechnung der Kennwerte und Minimalanforderungen einer Verteilreihenfolge

NSTitem = NITEM / NSTCAP	Anzahl der Sortierfächer zur Aufnahme aller erwarteten Sendungen im p-ten (p=2) Sortierlauf (letzter Sortierlauf)
NSTdpn = NDPN / NST1	Anzahl der Sortierfächer zur Bearbeitung der Verteilreihenfolgenummern im p-ten Sortierlauf
NSTp = (ceil) max (NSTitem, NSTdpn)	Anzahl der Sortierfächer im p-ten (p=2) Sortierlauf (größerer Wert von NSTitem und NSTdpn)
Vdpn = NSTp NST*	Anzahl der möglichen virtuellen Verteilreihenfolgepunkte, welche für die Verteilreihenfolge bereitgestellt werden können
Erg = (float) NITEM / Vdpn	Anzahl von Sendungen, welche jeder virtuelle Verteilreihenfolgepunkt einer Verteilreihenfolge aufgrund der Gesamtanzahl von Sendungen aufnehmen soll.
Erg_h = (ceil) Erg	Größe des virtuellen Verteilreihenfolgepunkts (hoher Wert)
Erg_l = Erg_h - 1	Größe des virtuellen Verteilreihenfolgepunkts (niedriger Wert)

mit:
NST1 - Anzahl der Sortierfächer in der Maschine (im ersten Sortierlauf)
NSTCAP - Aufnahmekapazität eines Sortierfachs
NITEM - Erwartete Anzahl der Sendungen der Verteilreihenfolge
NDPN - Anzahl der Verteilreihenfolgenummern einer Verteilreihenfolge
(ceil): nächst größerer ganzzahliger Wert
(float): Fließkomma Wert

Die Anzahl der Sendungen pro virtuellem Verteilreihenfolgepunkt muss vom exakten Wert Erg auf den ganzzahligen Wert Erg_h vergrößert werden. Da hierdurch die Summe aller Sendungen (Vdpn * Erg_h) größer als die tatsächliche Sendungsmenge erscheint, wird zusätzlich der um 1 niedrigere ganzzahlige Wert Erg_l eingeführt.
Schritt 2: Es wird die Anzahl von virtuellen Verteilreihenfolgepunkten für jeden realen Verteilreihenfolgepunkt berechnet, wobei die Aufteilung dieses gebrochenzahligen Werts im Verhältnis Erg auf die ganzzahligen Werte Erg_h und Erg_l vorgenommen wird.
Schritt 3: Der bei der Verteilung der Sendungsmengen auf die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte der Größen Erg_h und Erg_l entstandene Überhang an (tatsächlich nicht vorhandenen) Sendungen wird durch Ersetzen von Elementen, welche aus Erg_h entstanden sind durch Elemente aus Erg_l korrigiert.
Schritt 4: Bei der Verteilung der Sendungsmengen auf virtuelle Verteilreihenfolgepunkte der Größen Erg_h und Erg_l kann der Effekt auftreten, das mehr virtuelle Verteilreihenfolgepunkte benötigt werden, als zur Verfügung stehen (NST2 * NST1). Dies wird durch Einführung einer dritten Größe für virtuelle Verteilreihenfolgepunkte Erg_spec korrigiert, welche entweder ein Vielfaches von Erg_h oder ein Vielfaches von Erg_l an Sendungen aufnehmen kann.
Treten bei der Berechnung Fälle auf, bei denen trotz der kleinstmöglichen Größe 1 von virtuellen Verteilreihenfolgepunkten nicht alle verfügbaren virtuellen Verteilreihenfolgepunkte belegt werden, können die belegten virtuellen Verteilreihenfolgepunkte nach dem Zufallsprinzip über die zur Verfügung stehenden Sortierfächer verteilt werden. Dadurch wird vermieden, dass eine Häufung derartiger virtueller Verteilreihenfolgepunkte in ein und demselben Sortierfach auftreten kann.
Während der Sortierung wird eine Statistik über das Auftreten der erwarteten Verteilreihenfolgepunkte geführt. Nach dem Ende des ersten Sortierlaufs ist die tatsächliche Zusammensetzung bzw. Verteilung der Sendungsmengen auf die jeweiligen Verteilreihenfolgepunkte bekannt. Während im ersten Sortierlauf das Auftreten von Sortierfach voll Situationen durch die gleichmäßige Verteilung der virtuellen Verteilreihenfolgepunkte über alle zur Verfügung stehenden Sortierfächer vermieden werden kann, können im zweiten Sortierlauf durch die Konzentration der Verteilreihenfolgen auf jeweils die Mindestanzahl von Sortierfächern dann Überlaufsituationen auftreten, wenn die tatsächlichen Sendungsmengen die erwarteten Sendungsmengen wesentlich überschreiten. Im Vorfeld der eigentlichen Sortierung kann die Planung diesen Umstand berücksichtigen und präventiv Sortierfächer reservieren und dies der Maschine in geeigneter Weise - in der Regel als Bestandteil des Sortierplans - mitteilen. Diese reservierten Sortierfächer sind zunächst keiner Verteilreihenfolge zugeordnet. Da die Maschine als Sortierplan nicht eine Zielcode nach Sortierfachzuordnung mitgeteilt bekommt, sondern mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens diese Zuordnung selbst ermittelt, ist sie auch in der Lage eigenständig bei Bedarf Änderungen an der Sortierfachzuordnung vorzunehmen.
FIG 6 zeigt den prinzipiellen Ablauf. Die Planung hat ein Sortierfach am "Ende" der Maschine reserviert bzw. die mit Hilfe der durch das erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführte Kalkulation ein Sortierfach weniger berücksichtigt, als in der Maschine eigentlich zur Verfügung stehen. Nach dem Ende des ersten Sortierlaufs überprüft die Maschine anhand der Statistiken die zu erwartenden Sortierfachbefüllungen für den zweiten Sortierlauf und stellt dabei fest, dass das zweite Sortierfach der Verteilfolge 1 mehr Sendungen aufnehmen soll als für das Sortierfach spezifiziert worden ist. Die Maschine verschiebt deshalb alle Sortierfachzuordnungen oberhalb des betrachteten Sortierfach Nr. 2 um eine Position und ordnet die überzähligen Sendungen des Sortierfach 2 jetzt dem freigewordenen Sortierfach 3 zu. Damit kann die Sortierung weitergeführt werden ohne dass eine Verzögerung des Ablaufs durch eine Sortierfach voll Situation eintritt.

Liste der verwendeten Symbole

NST	Anzahl der Sortierfächer einer Maschine
NSTi	Anzahl der Sortierfächer der Maschine im i-ten Sortierlauf
P	Anzahl der Sortierläufe einer Sortiereinrichtung
NDPN	Anzahl der tatsächlichen Verteilreihenfolgepunkte einer gegebenen Verteilreihenfolge
VDPN	Anzahl der möglichen virtuellen Verteilreihenfolgepunkte, welche für eine Verteilreihenfolge bereitgestellt werden können
NITEM	Erwartete Anzahl der Sendungen einer Verteilreihenfolge
NSTCAP	Aufnahmekapazität eines Sortierfachs
NSTitem	Anzahl der Sortierfächer zur Aufnahme aller erwarteten Sendungen im p-ten (letzten) Sortierlauf
NSTdpn	Anzahl der Sortierfächer zur Bearbeitung der Verteilreihenfolgenummern im p-ten (letzten) Sortierlauf.
NSTp	Anzahl der Sortierstellen (Fächer) zur Sortierung im p-ten (letzten) Sortierlauf = größerer Wert von NSTitem und NSTdpn.
IINST	Produkt der Anzahlen der Sortierfächern in den Sortierläufen ohne den letzten Sortierlauf.
Erg	Anzahl von Sendungen, welche jeder virtuelle Verteilreihenfolgepunkt einer Verteilreihenfolge aufgrund der Gesamtanzahl von Sendungen aufnehmen soll.
Erg_h	Größe eines virtuellen Verteilhaltepunkts (hoher Wert)
Erg_l	Größe eines virtuellen Verteilhaltepunkts (niedriger Wert)
Erg_spec	Größe eines virtuellen Verteilhaltepunkts, SPEZIAL Wert, Vielfaches von Erg_h oder Erg_l.

Claims

Verfahren zur Verteilreihenfolgesortierung auf einer Sendungssortiermaschine, bei welchem jede Sendung gemäß ihrer gelesenen und erkannten Adresskodierung in eine Verteilreihenfolge eingeordnet wird, wobei die Sortierung in Abhängigkeit von der Anzahl und Größe der vorhandenen Sortierfächer sowie der Anzahl der die Verteilreihenfolge beschreibenden Verteilhaltepunkte in mehreren Durchläufen erfolgt, umfassend Verfahrensschritte nach Kenntnis vollständiger Adresskodierungen aller Sendungen:
- Aufteilen der für die einzelnen realen Verteilreihenfolgepunkte einer bestimmten Verteilreihenfolge statistisch ermittelten Sendungsmengen auf durch das Produkt der Anzahlen der Sortierfächer in den Sortierläufen vorgegebene größtmögliche Anzahl von virtuellen Verteilreihenfolgepunkten für die Sortierläufe vor dem letzten/p-ten Sortierlauf derart, dass die erwarteten Sendungen möglichst gleichmäßig auf die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte verteilt werden,

- Durchführen der dem letzten Sortierlauf vorgelagerten Sortierläufe, bei denen die tatsächlichen Sendungen auf die im ersten Verfahrensschritt ermittelten virtuellen Verteilreihenfolgepunkte möglichst gleichmäßig verteilt werden,

- Durchführen des letzten/p-ten Sortierlaufes, so dass die Sendungen einer Verteilreihenfolge in nebeneinanderliegende Sortierfächer sortiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte zur Aufteilung der Sendungen auf die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte vor dem ersten Sortierlauf:
- Ermittlung der minimalen Anzahl der Sortierfächer im letzten/p-ten Sortierlauf NSTp für eine bestimmte Verteilreihenfolge, ausgehend von der Anzahl der Sendungen und der Verteilreihenfolgepunkte,

- Ermittlung der Anzahl der möglichen virtuellen Verteilreihenfolgepunkte Vdpn, die für die Verteilreihenfolge bereitgestellt werden können, mittels der Beziehung $Vdpn = NSTp \times ΠNST$
$ΠNST = NST 1 \times NST 2 \times ... NST (p - 1),$

NSTi = Anzahl der Sortierfächer der Maschine im i-ten Sortierlauf,
NSTp = Anzahl der Sortierfächer der Maschine im letzten Sortierlauf,

- Ermittlung der Anzahl der Sendungen Erg, die jeder virtuelle Verteilreihenfolgepunkt bei gleichmäßiger Verteilung aufnehmen kann, durch die Beziehung $Erg = NITEM / Vdpn .$

mit NITEM = statistisch zu erwartende Anzahl der Sendungen der Verteilreihenfolge,

- Ermittlung der Anzahl der virtuellen Verteilreihenfolgepunkte Vdpn (Erg) für jeden realen Verteilreihenfolgepunkt auf der Basis statistisch ermittelter Sendungsstückzahlen für den jeweiligen Verteilreihenfolgepunkt, indem die statistisch ermittelte Anzahl der Sendungen für diesen Verteilreihenfolgepunkt durch die Anzahl der Sendungen Erg, die jeder Verteilreihenfolgepunkt bei gleichmäßiger Verteilung aufnehmen kann, dividiert wird, wobei bei gebrochenzahligen Werten von Vdpn (Erg) mit größeren und kleineren ganzzahligen Werten eine Aufteilung auf virtuelle Verteilreihenfolgepunkte so erfolgt, dass die Summe der virtuellen Verteilreihenfolgepunkte aller physikalischen Verteilreihenfolgepunkte Σ Vdpn (Erg), der Anzahl der möglichen virtuellen Verteilreihenfolgespunkte Vdpn entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Sortierfächer NSTitem zur Aufnahme aller Sendungen im letzten/p-ten Sortierlauf mittels der Beziehung $NSTitem = NITEM / NSTCAP$

mit NSTCAP = Aufnahmekapazität eines Sortierfaches
und die Anzahl der Sortierfächer NSTdpn zur Bearbeitung der Verteilreihenfolgepunkte im letzten/n-ten Sortierlauf mittels der Beziehung $NSTdpn = NDPN / ΠNST$

mit NDPN = Anzahl der Verteilreihenfolgepunkte der Verteilreihenfolge
ermittelt wird und der nächst größere ganzzahlige Wert des größeren Wertes von NSTitem und NSTdpn die minimale Anzahl der Sortierfächer im letzten/p-ten Sortierlauf NSTp ergibt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortierfächer für die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte eines realen Verteilreihenfolgepunktes nebeneinander angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Basis einer genügend großen Anzahl von Sortierfächern und deren Größe die Sendungen mehrere Verteilreihenfolgen gleichzeitig auf einer Sendungssortiermaschine sortiert werden, wobei bei Erreichen einer festgelegten Füllgrenze der Sortierfächer keine Sendungen weiterer Verteilreihenfolge mehr einsortiert werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsortieren der Sendungen für die Sortierläufe vor dem letzten Sortierlauf in Verteilreihenfolgeschichten über alle Sortierfächer erfolgt und im letzten/p-ten Sortiergang die Sendungen für die verschiedenen Verteilreihenfolgen getrennt werden, indem sie jeweils verteilreihenfolgeweise in nebeneinanderliegende Fächer sortiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass bei noch unbelegten Sortierfächern nach der ersten Aufteilung der realen Verteilreihenfolgepunkte in virtuelle Verteilreihenfolgepunkte die virtuellen Verteilreihenfolgepunkte in einem weiteren Schritt unter Wahrung der Sequenzintegrität mittels Zufallsalgorithmus den Sortierfächern zugeordnet werden.