WO2020057725A1 - Ressourcenmanagement - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ressourcenmanagement, umfassend: Bereitstellen einer Repräsentation eines Satzes (100) von Ressourcen (R1, Rn); Erhalten eines Satzes von Verwendungsanfragen (RQ1,..., RQq), wobei eine Verwendungsanfrage durch Zuteilen einer Ressource (R1,..., Rn) zu der Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) erfüllbar ist; wobei die Ressourcen (R1,..., Rn) in Ressourcenklassen (C1, Cm) eingeteilt sind, so dass Ressourcen (R1,..., Rn) einer Ressourcenklasse (C1, Cm) bezüglich der Erfüllung einer Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) austauschbar sind; wobei eine Verwendungsanfrage (RQ1, RQq) durch Zuordnung einer Ressource (R1,..., Rn) einer durch die Verwendungsanfrage angefragten Ressourcenklasse (C1,..., Cm) für einen bestimmten, durch die Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) angefragten Verwendungszeitraum erfüllbar ist; wobei eine Zielverteilung von Ressourcen zu Verwendungsanfragen basierend auf einer Optimierungsparametrisierung bestimmt wird; wobei die Optimierungsparametrisierung auf Gewichtungen von Zuordnungen von Ressourcen zu Verwendungsanfragen basiert; wobei ferner zum Bestimmen der Zielverteilung eine Startlösung erstellt wird, welche eine Verteilung von Ressourcen (R1,..., Rn) zu Verwendungsanfragen repräsentiert, wobei für jede Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) eine Zuordnung zu genau einer Ressource (R1,..., Rn) besteht; wobei die Zielverteilung ausgehend von der Startlösung durch Verschieben einer oder mehrerer Zuordnungen von oder zu mindestens einer Ressource in einer oder mehreren Verschiebungsschritten (B1, B2, B3, B4) basierend auf einer Optimierung bezüglich der Optimierungsparametrisierung bestimmt wird.

Description

Beschreibung

Ressourcenmanagement

Die vorliegende Erfindung betrifft das Management von Res sourcen, insbesondere unter Verwendung eines heuristischen Ansatzes zur Optimierung eines Betriebs von physischen Res sourcen oder Einrichtungen. Es ist in einer Variante ein heu ristisches Verfahren zur Optimierung des Betriebs eines Kfz- Fuhrparks vorgesehen.

Ressourcenmanagementansätze etwa für Fuhrparks, in welchen beispielsweise Mietwagen nach Mietanfragen zu verteilen sind, sind etwa in B.B. Oliviera et al . , „Fleet and revenue manage ment in car rental Companies: A literature review and an in- tegrated conceptual framework", Omega 71(2017) oder A. Hertz, D.Schindl, N. Zufferey: „A solution method for a car fleet management problem with maintenance constraints", Journal of Heuristics 15(5) (2009) beschrieben. Diese Ansätze sind für große Fuhrparks wenig geeignet, und erfordern erhebliche Re chenleistung und -zeit. Ähnliche Probleme des Ressourcenmana gements können sich auch beim Betrieb von anderen Einrichtun gen, wie etwa Kraftwerken oder Produktionseinrichtungen erge ben .

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Ressourcenmanagement für Ressourcen bereitzustellen, welches mit geringem rechnerischen Aufwand umzusetzen ist. Erfin dungsgemäß sollen Ressourcen, die zu jeder Zeit nur zur Er füllung einer Anforderung herangezogen werden können, mög lichst effizient verteilt werden, etwa um möglichst hohe Pro duktion oder hohen Profit zu erzielen, oder Kosten niedrig zu halten .

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Ressourcenmanagement vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer Re präsentation eines Satzes von Ressourcen sowie das Erhalten eines Satzes von Verwendungsanfragen. Eine Verwendungsanfra- ge ist, und/oder die Verwendungsanfragen sind jeweils, durch Zuteilen einer Ressource zu der Verwendungsanfrage erfüllbar. Die Ressourcen sind derart in Ressourcenklassen eingeteilt, dass Ressourcen einer Ressourcenklasse bezüglich der Erfül lung einer Verwendungsanfrage austauschbar sind. Eine Verwen dungsanfrage ist, und/oder die Verwendungsanfragen sind je weils, insbesondere durch Zuordnung einer Ressource einer durch die Verwendungsanfrage angefragten Ressourcenklasse für einen bestimmten, durch die Verwendungsanfrage angefragten Verwendungszeitraum erfüllbar. Es wird eine Zielverteilung von Ressourcen zu Verwendungsanfragen basierend auf einer Op timierungsparametrisierung bestimmt, wobei die Optimierungs parametrisierung auf Gewichtungen von Zuordnungen von Res sourcen zu Verwendungsanfragen basiert. Ferner wird zum Be stimmen der Zielverteilung eine Startlösung erstellt, welche eine Verteilung von Ressourcen zu Verwendungsanfragen reprä sentiert, wobei für jede Verwendungsanfrage eine Zuordnung zu genau einer Ressource besteht. Die Zielverteilung wird ausge hend von der Startlösung durch Verschieben einer oder mehre rer Zuordnungen von oder zu mindestens einer Ressource in ei ner oder mehreren Verschiebungsschritten basierend auf einer Optimierung bezüglich der Optimierungsparametrisierung be stimmt. Es hat sich gezeigt, dass bereits mit wenigen Ver schiebungsschritten schnell eine Optimierung der Zielver schiebung möglich wird, wobei nur eine geringe Rechenleistung erforderlich ist. Darüber hinaus lässt sich etwa durch Vorga be der Rekursionstiefe der Verschiebungsschritte der Rechen aufwand leicht einstellen. Das Verfahren kann auf einer Bear beitungseinrichtung ausgeführt werden, insbesondere auf einem System mit beschränkter Rechenleistung, etwa ein Laptop, und kann schnell und effizient eine Zielverteilung bestimmen.

Außerdem ist eine Bearbeitungseinrichtung mit einer Bearbei tungsschaltung und einem damit verbundenen Speicher vorgese hen. Die Bearbeitungsschaltung ist dazu ausgebildet, eine Re präsentation eines Satzes von Ressourcen bereitzustellen und einen Satz von Verwendungsanfragen zu erhalten. Eine Verwen dungsanfrage ist durch Zuteilen einer Ressource zu der Ver- _Wendungsanfrage erfüllbar. Die Ressourcen sind in Ressourcen klassen eingeteilt, so dass Ressourcen einer Ressourcenklasse bezüglich der Erfüllung einer Verwendungsanfrage austauschbar sind. Eine Verwendungsanfrage ist durch Zuordnung einer Res source einer durch die Verwendungsanfrage angefragten Res sourcenklasse für einen bestimmten, durch die Verwendungsan frage angefragten Verwendungszeitraum erfüllbar. Die Bearbei tungsschaltung ist ferner dazu ausgebildet, eine Zielvertei lung von Ressourcen zu Verwendungsanfragen basierend auf ei ner Optimierungsparametrisierung zu bestimmen, wobei die Op timierungsparametrisierung auf Gewichtungen von Zuordnungen von Ressourcen zu Verwendungsanfragen basiert. Ferner wird zum Bestimmen der Zielverteilung eine Startlösung erstellt, welche eine Verteilung von Ressourcen zu Verwendungsanfragen repräsentiert, wobei für jede Verwendungsanfrage eine Zuord nung zu genau einer Ressource besteht. Die Zielverteilung wird ausgehend von der Startlösung durch Verschieben einer oder mehrerer Zuordnungen von oder zu mindestens einer Res source in einer oder mehreren Verschiebungsschritten basie rend auf einer Optimierung bezüglich der Optimierungsparamet risierung bestimmt.

Eine Gewichtung einer Zuordnung einer Ressource zu einer Ver wendungsanfrage kann beispielsweise auf Einnahmen und/oder Kosten und/oder Profit und/oder Länge des Verwendungszeit raums und/oder Lage des Verwendungszeitraums und/oder Klas sengröße der Ressourcenklasse der Ressource und/oder

Priorisierungsinformationen basieren. Allgemein kann eine Ge wichtung auf einem oder mehreren Gewichtungsparametern basie ren, und/oder eine oder mehrere Zuordnungen von Verwendungs anfragen an eine Ressource betreffen. Die Klassengröße kann die Anzahl der Ressource in einer Ressourcenklasse parametri- sieren, zum Beispiel explizit oder implizit, etwa relative zu der Größe eine Vergleichsklasse. Eine Gewichtung kann bei spielsweise auf dem Verhältnis von Klassengröße zu Verwen dungszeitraum basieren. Eine Gewichtung kann als Funktion von Teilgewichten darstellbar sein, sich etwa als Summe und/oder Produkt von Teilgewichten ergeben. Jeder Zuordnung kann eine Gewichtung assoziiert sein. Allgemein kann eine Gewichtung auf der Ressource und/oder Ressourcenklasse und/oder der Ver wendungsanfrage und/oder externen Parametern basieren. Eine Gewichtung kann allgemein ein Gewicht zum Vergleich mit ande ren Gewichten repräsentieren, etwa als absoluter Wert oder als relativer Wert, etwa zu einem Vergleichsgewicht. Eine Op timierungsparametrisierung kann eine Summe von Gewichten re präsentieren, welche zur Optimierung etwa maximiert und/oder vergrößert, oder minimiert und/oder verkleinert werden soll. Es kann vorgesehen sein, dass unterschiedliche Zuordnungen auf unterschiedlichen Parametern beruhen. Etwa können für be stimmte Fahrzeugklassen kundenbezogene Parameter herangezogen werden, welche für andere Fahrzeugklassen nicht vorliegen. In anderen Fällen können Anlaufzeiten oder Übergabezeiten be rücksichtigt werden, welche für bestimmte Anlagenarten vor liegen, aber für andere nicht, etwa im Vergleich zwischen Schmelzöfen verschiedenen Art und/oder Größe. Es kann allge mein vorgesehen sein, dass eine Gewichtung auf einer zeitli chen Überlappung von der Ressource zugeordneten Verwendungs anfragen basiert. Allgemein kann eine zeitliche Überlappung vorliegen, wenn angefragte Verwendungszeiträume mehrerer ei ner Ressource zugeordneter Verwendungsanfragen zeitlich zu mindest teilweise überlappen. Dabei können Übertragungszeit räume berücksichtigt sein, etwa die Zeit, die zur Übergabe eines Kfz oder zum Um-Konfigurieren einer Anlage notwendig ist, beispielsweise indem die Verwendungszeiträume entspre chend angepasst werden, etwa verlängert werden, und/oder eine Überlappung entsprechend bestimmt wird. Ein Bezug auf eine Überlappung von Verwendungsanfragen kann als Bezug auf die zeitliche Überlappung von angefragten Verwendungszeiträumen der Anfragen verstanden werden, insbesondere bezogen auf die gleiche Ressource, wenn diese zugeteilt ist. Durch die Ge wichtung lassen sich eine Vielzahl von Bedingungen für die Verteilung von Ressourcen berücksichtigen.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Verwendungsanfrage durch Zuordnung einer Ressource mindestens einer anderen Ressour cenklasse erfüllbar ist. Etwa kann vorgesehen sein, dass die andere Ressourcenklasse höherwertige Ressourcen enthält oder repräsentiert, beispielsweise leistungsfähigere oder teurere Maschinerie oder Fahrzeuge.

Die Ressourcen können insbesondere physische Ressourcen sein. Es kann allgemein vorgesehen sein, dass physisch jede Res source zu jedem Zeitpunkt nur einer Verwendungsanfrage zuge ordnet sein kann, etwa gemäß der Zielverteilung. In anderen Ressourcenverteilungen, etwa einer Startverteilung oder Zwi schenverteilung, können für eine oder mehrere Ressourcen je weils zeitliche Überlappungen der Verwendungszeiträume, wel che der Ressource zugeordnet sind, auftreten.

Es kann vorgesehen sein, dass die Ressourcen Betriebs

einrichtungen sind, insbesondere Fahrzeuge, Maschinen oder Produktionsanlagen. Ressourcen des Satzes von Ressourcen kön nen vergleichbaren Typs sein und/oder vergleichbare Funktio nalität aufweisen, etwa als Fahrzeuge wie Kfz, oder Motorrä der, oder Produktionslinien zur Herstellung ähnlicher oder gleichartiger Produkte. Es ist vorstellbar, dass Wartungszei ten durch entsprechende Verwendungsanfragen repräsentiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Gewichtung auf Wartungszeiten basiert.

Das Verfahren kann das Betreiben der Ressourcen gemäß der Zielverteilung umfassen. Das Betreiben der Ressourcen kann das Übergeben und/oder Bereitstellen der Ressourcen gemäß der Zielverteilung entsprechend der Verwendungsanfragen umfassen, etwa durch entsprechende Anweisungen und/oder Übergabe. In manchen Fällen kann das Betreiben das Ansteuern von Ressour cen und/oder Bereitstellen von Betriebsmitteln wie Brennstoff und/oder Ausgangsmaterial für Produkte und/oder Energie um fassen, etwa durch entsprechende Bestellung und/oder Ansteue rung. In diesem Zusammenhang sind die Betriebsmittel für den Verbrauch durch die Ressourcen vorgesehen, welche Geräte und Anlagen repräsentieren können. Für das Bestimmen einer Zielverteilung können basierend auf der Startlösung für eine Anzahl von Iterationen I, wobei I mindestens 1 ist, für jede der Ressourcen Verschiebungs schritte durchgeführt werden, bis eine Optimierung basierend auf der Optimierungsparametrisierung auftritt, oder keine Op timierung gefunden wurde. Dabei kann nach sukzessiven Durch laufen aller Ressourcen in einer Iteration eine Ressourcen verteilung bestimmt werden. Wird die Iteration beendet, kann diese Ressourcenverteilung als Zielverteilung dienen, wird fortgefahren, kann in einer neuen Iteration ausgehend von Ressourcenverteilung eine weitere Optimierung erfolgen, wobei diese Ressourcenverteilung als Zwischenverteilung oder ange passte Startlösung angesehen werden kann. I kann vorgegeben oder dynamisch angepasst sein, etwa basierend auf einer er reichten Optimierung, welche beispielsweise durch Vergleich der Optimierungsparametrisierung für eine Ressourcenvertei lung mit einem Zielwert bestimmt sein kann, etwa einem mini malen oder maximalen Wert. Entsprechend kann durch Wahl von I eine Balance zwischen Rechenaufwand und Optimierung gefunden werden. Verschiebungsschritte können dadurch durchgeführt werden, dass jeweils für einen oder mehrere Verschiebungs schritte überprüft wird, ob eine Optimierung vorliegt. Liegt für einen Schritt oder eine Kette von Schritten eine Optimie rung vor, kann die betrachtete Verteilung entsprechend geän dert werden, so dass für nachfolgend betrachtete Ressourcen die geänderte Verteilung berücksichtigt wird.

In manchen Fällen kann das Bestimmen der Zielverteilung um fassen, basierend auf der Optimierungsparametrisierung für Ressourcen mit zugeteilten Verwendungsanfragen mit zeitlich überlappenden Verwendungszeiträumen, Ressourcen aus einem zweiten Satz von Ressourcen Verwendungsanfragen zuzuteilen, welche nicht im Satz von Ressourcen enthalten sind. Derartige Ressourcen können externe Ressourcen sein, welche etwa von externen Anbietern erworben werden können. Üblicherweise ist der Erwerb solcher Ressourcen mit Ineffizienz oder Kosten oder Profitverlust verbunden, etwa weil Verwendungsanfragen an externe Anbieter vergeben werden oder Produkte zugekauft werden. Die Optimierungsparametrisierung kann dazu ausgelegt sein, die Zuteilung von Ressourcen aus dem zweiten Satz zu minimieren, beziehungsweise damit verbundene Kosten oder Ineffizienzen. Insbesondere kann die Optimierungsparametri sierung eine Summe gewichteter zeitlicher Überlappungen re präsentieren .

Die Zielverteilung kann derart bestimmt werden, dass keine zeitlichen Überlappungen der Verwendungszeiträume der Verwen dungsanfragen bestehen, welche einer Ressource zugeordnet sind. Somit kann die Zielverteilung durch die physischen Res sourcen implementiert werden. Es kann vorgesehen sein, dass von der Zielverteilung alle Anfragen erfüllt werden, etwa durch Ressourcen aus dem Satz der Ressource, und/oder durch Ressourcen aus dem zweiten Satz.

Es kann eine Bearbeitungseinrichtung vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, ein hierin beschriebenes Verfahren aus zuführen. Eine Bearbeitungseinrichtung kann allgemein Bear beitungslogik, und/oder Bearbeitungsschaltungen, und/oder Speicher aufweisen, welche betreibbar sind, um das Verfahren auszuführen. Es kann vorgesehen sein, dass die Bearbeitungs einrichtung ein einzelnes System oder ein verteiltes System repräsentiert, etwa einen oder mehrere Computer, und/oder als Cloud-System implementiert ist. Eine Bearbeitungslogik kann eine integrierte Schaltung und/oder eine oder mehrere Prozes soren und/oder Kontroller und/oder ASICs (Application

Specific Integrated Circuitry, Anwendungsspezifische inte grierte Schaltung) oder ähnliche Logiken oder Schaltungen um fassen. Ein Speicher oder eine Speichereinrichtung, auch als Speichermedium bezeichnet, kann volatile oder nicht-volatile Speicher umfassen, etwa RAM (Random Access Memory) und/oder optischen Speicher und/oder magnetischen Speicher und/oder Flash und/oder NAND (Not AND) Speicher, usw. Es kann allge mein ein Speichermedium vorgesehen sein, welches Instruktio nen speichert, die dazu geeignet sind, eine Bearbeitungsein richtung dazu zu bringen, das hierin beschrieben Verfahren auszuführen. Das Speichermedium kann insbesondere ein nicht- flüchtiges und/oder nicht-transitorisches Medium sein. Es ist ein Computerprogramm beschrieben, welches derartige Instruk tionen aufweist. Das Computerprogramm kann Module aufweisen, um die Aktionen und/oder Schritte des Verfahrens auszuführen, insbesondere ein Repräsentationsmodul, und/oder ein Anfrage modul, und/oder ein Verteilungsmodul, welches insbesondere ein oder mehrere Untermodule aufweisen kann, etwa ein Ver schiebungsmodul und/oder ein Optimierungsmodul.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden, wobei

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Ansatz für Ressourcenmanage ment darstellt; und

Fig. 2 erfindungsgemäße Verschiebungen von Zuordnungen il lustriert .

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Ansatz für Ressourcen management. Die zu handhabenden Ressourcen RI,..., Rn sind in einem Satz 100 von Ressourcen repräsentiert, etwa in einer Datenbank oder Tabelle oder einer anderen Repräsentation be- reitgestellt . Die Repräsentation kann bereitgestellt sein, indem sie in einem Speicher und/oder über den Empfang ent sprechender Eingabe und/oder Auslesen von Informationen be reitgestellt ist. Die Ressourcen RI,..., Rn können insbesondere Fahrzeuge eines Fuhrparks sein, oder Mietwagen, die an einem Standort bereitstehen . Es kann vorgesehen sein, dass Ressour cen allgemein zum Ende einer Verwendung wieder am selben Ort zur Verfügung stehen, etwa weil Fahrzeuge oder Werkzeuge oder mobile Einrichtungen zurückgebracht werden, oder die Ressour cen selbst stationär sind, beispielsweise Industrieanlagen wie Produktionsanlagen oder Fertigungsanlagen. Die Ressourcen sind in Ressourcenklassen CI,..., Cm eingeteilt. Jede Ressour- cenklasse kann ein oder mehrere Ressourcen umfassen. Unter schiedliche Ressourcenklassen können unterschiedliche Größen aufweisen, etwa unterschiedliche Anzahlen von Ressourcen in der Klasse. Es kann angenommen werden, dass jede Ressourcen repräsentation ein entsprechendes physisches Äquivalent auf weist.

Es sind Verwendungsanfragen RQl,...,RQq zu erfüllen, indem ent sprechend Ressourcen bereitgestellt werden. Eine Verwendungs anfrage RQl,...,RQq kann insbesondere angeben, welche Ressour cenklasse wann und/oder für welchen Verwendungszeitraum ange fragt wird. Ein Verwendungszeitraum kann dabei ein ununter brochenes Intervall repräsentieren. Je nach Ressourcenart kann das Intervall beliebig lang sein und/oder in beliebiger Auflösung angegeben sein, etwa Stunde, Minuten, Tage, etc. Ziel des Ressourcenmanagements ist es, alle Anfragen mög lichst effizient zu erfüllen, etwa mit maximiertem Profit. Es können zusätzliche Prioritätsinformationen vorliegen, welche etwa Priorität bestimmter Verwendungsanfrage oder zugehöriger Projekte oder Kunden angeben können, und/oder ob eine einzu haltende Wartungsfrist vorliegt, und/oder ob andere Prioritä ten zu berücksichtigen sind, etwa basierend auf externen Pa rametern oder Bedingungen, welche beispielsweise nicht spezi ell mit einer Ressource und/oder Anfrage Zusammenhängen. Die Verwendungsanfragen RQl,...,RQq können als ein Satz von Verwen dungsanfragen repräsentiert sein. Eine Verwendungsanfrage kann erfüllt werden, indem eine Ressource einer angefragten Ressourcenklasse, und/oder eine angefragte Ressource, für den angefragten Verwendungszeitraum bereitgestellt und/oder ent sprechend der Anfrage betrieben wird. In einigen Fällen kann eine Ressource einer Ressourcenklasse durch eine Ressource aus einer anderen Ressourcenklasse ersetzbar sein, etwa durch eine höherwertige Ressource, etwa ein leistungsfähigeres oder luxuriöseres Fahrzeug. Es kann vorgesehen sein, dass ein Ab bildung zulässiger Ersetzung zwischen Ressourcenklassen und/oder Ressourcen vorliegt, basierend auf welcher eine Res sourcenverteilung durchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zwischen bestimmten Ressourcenklassen keine Ersetzung erfolgen kann, etwa von ei ner höherwertigen Klasse zu einer niederwertigen Klasse. Bei spielsweise kann vorgesehen sein, dass eine angefragte Limou^¬ sine nicht durch einen Kleinwagen ersetzt werden kann, ein Kleinwagen aber durch einen Mittelklassewagen oder eine Li mousine. Andere Beispiele bezogen auf Industrieanlagen sind vorstellbar. Die Verwendungsanfragen können über Eingabe, Auslesen aus einem Speicher und/oder Empfangen über Kommuni kationsmittel erhalten oder erhaltbar sein. Ein Computerpro gramm, welches die Erfindung implementiert, kann entsprechen de Module aufweisen.

Ein Optimierer 110, welcher in einer Bearbeitungseinrichtung implementiert sein kann, vermag es, auf den Satz 100 von Res^¬ sourcen RI,..., Rn und die Verwendungsanfragen RQ1,..., RQq zuzu greifen, und darauf basierend eine Zielverteilung 120 zu be^¬ stimmen .

Zum Bestimmen einer Zielverteilung 120 kann eine Startlösung bestimmt werden, welche als Ausgangsverteilung angesehen wer den kann. Die Startlösung kann allgemein Verwendungsanfragen zu Ressourcen zuteilen, welche jeweils die Verwendungsanfrage zu erfüllen vermag. Dabei können Überlappungen auftreten. Ei ne Startlösung kann beispielsweise erstellt werden, indem sukzessive oder nacheinander in geeigneter oder zufälliger Reihenfolge Ressourcen Verwendungsanfragen zugeordnet werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass basierend auf Gewich^¬ tungen sukzessive für jede einzelne Ressource aus dem Satz von Ressourcen jeweils noch nicht zugewiesene Verwendungs^¬ anfragen der Ressource derart zugewiesen werden, dass sich eine Optimierung ergibt, ohne dass Überlappungen auftreten, und dass die Anfrage erfüllt ist. Für nachfolgende Ressourcen wird aus den noch verbleibenden Anfragen analog Verfahren. Sind nach Zuteilen aller Ressourcen noch Verwendungsanfragen übrig, können diese überlappend zugeordnet werden, etwa ba^¬ sierend auf Gewichtung der Überlappung, beispielsweise um diese zu minimieren. Alternativ kann eine Startlösung auf an dere Art bestimmt werden, etwa durch zufällige Verteilung und/oder unter Berücksichtigung gespeicherter Vergleichslö sungen .

Allgemein kann eine Optimierungsparametrisierung alle Parame ter und/oder Werte und/oder Bedingungen umfassen, welche zur Optimierung verwendet werden, insbesondere Gewichtungen. Eine Optimierungsparametrisierung kann zum Vergleich oder zur Op timierung bezüglich einer Ressource und zugeordneter Verwen dungsanfragen verwendet werden, etwa durch Vergleich mit ei nem Zielwert oder Schwellwert oder Optimierungswert. So kann beispielsweise für eine Startlösung für einzelne Ressourcen eine Optimierung vorgenommen werden, etwa maximaler Profit bei Mietwagenverleih. Es kann vorgesehen sein, dass die Opti mierungsparametrisierung alternativ oder zusätzlich die Be stimmung einer Optimierung bezüglich einer Verteilung insge samt betrifft, etwa um eine Zielverteilung zu optimieren und/oder zur Bestimmung von Zwischenverteilungen und/oder Verschiebungsschritten .

Fig. 2 zeigt beispielhaft erfindungsgemäße Verschiebungen, welche im Rahmen einer lokalen Suche oder Suchheuristik im plementiert sein können. Basierend auf einer Startlösung oder Zwischenverteilung kann für jede Ressource nach möglichen Verschiebungen zugeteilter Anfragen zu oder von der Ressource gesucht werden, welche die Anfragen noch erfüllen. Die mögli chen Verschiebungen können daraufhin überprüft werden, ob sie zu einer Optimierung oder Verbesserung der Verteilung führen, etwa basierend auf der Optimierungsparametrisierung. Insbe sondere kann hinsichtlich einer Summe gewichteter Überlappun gen optimiert werden. Jede mögliche einzelne Verschiebung kann potentiell weitere Verschiebungen ermöglichen, so dass sich ein Verschiebungsbaum ergeben kann, welcher von der An zahl t betrachteter Schritte abhängt, t kann festgelegt oder variabel sein, etwa zwischen Iteration I geändert werden, oder innerhalb einer Iteration. Beispielsweise kann t mit zu nehmender Anzahl von Ressourcen steigen, für welche Verschie bungen innerhalb einer Iteration erfolgt sind, t kann als Tiefe des Suchraums oder Rekursionstiefe oder Anzahl zulässi- ger Verschiebungen angesehen werden. In Fig. 2 sind beispiel haft mögliche Verschiebungen B1-B4 von einer Ressource RI dargestellt. Abhängig von der Tiefe t können Verschiebungen mit verketten Verschiebungsschritten vorgesehen sein, etwa tßl Schritten. Jeder Schritt entspricht einer Verschiebung einer Zuordnung einer Anfrage an eine andere Ressource, wel che die Anfrage zu erfüllen vermag. Das Ziel (neue Ressource) eines Verschiebungsschritts kann der Ausgang eines nächsten Schrittes sein. In einigen Varianten kann jede Ressource ma ximal einmal Ziel und/oder einmal Ausgang eines Verschie bungsschrittes sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass jede Anfrage höchstens einmal neu zugeordnet oder verschoben wird. Ketten aus Verschiebungsschritten mit t+1 Schritten können betrachtet werden, so dass die Ausgangsressource des ersten Schrittes mit der Zielressource des letzten Schrittes iden tisch sein kann, und der Ressource entspricht, für welche die Optimierung durchgeführt wird. In Fig. 2 sind ausgehend von der Ressource RI für t=2 beispielsweise Verschiebungen oder Ketten von (Bl), (Bl, B2), (Bl, B4), (Bl, B2, B3) möglich. Dabei kann jeweils eine Zuordnung einer Anfrage pro Verschie bungsschritt verschoben sein. Es kann vorgesehen sein, die möglichen Verschiebungen oder Ketten sukzessive, etwa mit steigender Länge, zu prüfen, ob eine Optimierung vorliegt.

Ist dies der Fall, kann für diese Ressource abgebrochen wer den, und mit einer anderen Ressource fortgefahren werden, wo bei die optimierte Zuordnung als Zwischenergebnis beibehalten werden kann, so dass nachfolgende Operationen mit geänderter Verteilung erfolgen. Liegt keine Optimierung vor, kann ausge hend von derselben Ressource eine andere Kette derselben Län ge überprüft werden, falls vorhanden, oder eine längere Kette überprüft werden. Wird keine Optimierung in allen möglichen Ketten gefunden, und/oder läuft eine Bearbeitungsbedingung ab, etwa eine maximale Rechenzeit, kann zur nächsten Ressour ce übergegangen werden. Sind alle möglichen Ressourcen über prüft, kann eine Iteration beendet werden. Statt auf Vorlie gen einer Optimierung kann auf erreichen einer Zieloptimie rung geprüft werden, welche für alle Ketten und/oder Ketten längen und/oder Ressourcen gleich sein kann, oder welche zwi- sehen Ketten und/oder Kettenlängen und/oder Ressourcen verän derlich sein kann. Eine Optimierung kann insbesondere eine gewichtete Summe von Überlappungen für alle Ressourcen der Verteilung betreffen, welche gerade sukzessive optimiert wird .

Nach Durchlaufen aller Ressourcen und/oder Beenden der Itera tion, können Verwendungsanfragen anderen Ressourcen zulässi ger Ressourcenklassen zugeordnet werden, etwa durch Upgrade in eine höherwertige Klasse, oder externen Ressourcen zuge teilt werden, etwa anderen Dienstanbietern. Dies kann basie rend auf der Optimierungsparametrisierung erfolgen, so dass hinsichtlich der Optimierung die beste Verteilung zwischen externen Ressourcen und Ressourcen des Satzes 100 ermöglicht wird. Somit kann eine Zielverteilung 120 bestimmt werden.

Es ist vorstellbar, ausgehend von unterschiedlichen Startlö sungen, etwa einem Satz von Startlösungen, für jede dieser Lösungen das beschriebene Verfahren durchzuführen. Basierend auf den erhaltenen Zielverteilungen kann die beste ausgewählt werden. Dabei können eine oder mehrere Zeitschranken zur Op timierung vorgegeben sein, etwa für die gesamte Bearbeitung und bezüglich jeder Startlösung.

Es kann basierend auf einer Startlösung und/oder einer Zwi schenverteilung eine Liste von Ressourcen mit Verbesserungs potential erstellt sein, welche sukzessive innerhalb einer Iteration abgearbeitet werden kann. Diese kann beispielsweise nach einem Ordnungskriterium wie Ressourcenklasse, und/oder Klassengröße, und/oder einem oder mehreren Optimierungspara metern wie aufgrund der Verteilung zugeordneter Profit und/oder Gewichtungssumme und/oder geschätztes Verbesserungs potential geordnet sein.

Es ist vorstellbar, dass die Optimierungsparametrisierung an unterschiedliche Iterationen oder Verteilung angepasst ist, insbesondere hinsichtlich der Bestimmung der Zielverteilung. So können etwa unterschiedliche Parameter und/oder Prioritä- ten zur Bestimmung der Zielverteilung berücksichtigt werden. Das Ressourcenmanagement kann einen Zeitrahmen betreffen, welcher die Verwendungszeiträume aller betrachteten Anfragen umfasst. Das Verfahren kann rollierend durchgeführt werden, etwa in regelmäßigen Abständen, wobei geänderte Sätze von An fragen und/oder Ressourcen verwendet werden können, etwa weil Anfragen erfüllt sind, oder erfüllt werden, oder neue Anfrage gestellt wurden, oder Ressourcen nicht verfügbar sind oder neu hinzugekommen sind.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Ressourcenmanagement, umfassend:

Bereitstellen einer Repräsentation eines Satzes (100) von Ressourcen (RI,..., Rn);

Erhalten eines Satzes von Verwendungsanfragen (RQ1,..., RQq) , wobei eine Verwendungsanfrage durch Zuteilen einer Ressource (RI,..., Rn) zu der Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) erfüllbar ist;

wobei die Ressourcen (RI,..., Rn) in Ressourcenklassen (CI,..., Cm) eingeteilt sind, so dass Ressourcen (RI,..., Rn) einer Ressourcenklasse (CI,..., Cm) bezüglich der Erfüllung einer Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) austauschbar sind; wobei eine Verwendungsanfrage (RQ1 , RQq) durch Zuord^¬ nung einer Ressource (RI,..., Rn) einer durch die Verwen dungsanfrage angefragten Ressourcenklasse (CI,..., Cm) für einen bestimmten, durch die Verwendungsanfrage (RQ1 , RQq) angefragten Verwendungszeitraum erfüllbar ist;

wobei eine Zielverteilung von Ressourcen zu Verwendungs anfragen basierend auf einer Optimierungsparametrisierung bestimmt wird; wobei die Optimierungsparametrisierung auf Gewichtungen von Zuordnungen von Ressourcen zu Verwen dungsanfragen basiert; wobei ferner zum Bestimmen der Zielverteilung eine Startlösung erstellt wird, welche eine Verteilung von Ressourcen (RI,..., Rn) zu Verwendungsanfragen repräsentiert, wobei für jede Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) eine Zuordnung zu genau einer Ressource (RI,..., Rn) be^¬ steht ;

wobei die Zielverteilung ausgehend von der Startlösung durch Verschieben einer oder mehrerer Zuordnungen von oder zu mindestens einer Ressource in einer oder mehreren Ver schiebungsschritten (Bl, B2, B3, B4) basierend auf einer Optimierung bezüglich der Optimierungsparametrisierung be stimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Gewichtung einer Zu ordnung einer Ressource (RI,..., Rn) zu einer Verwendungsan frage (RQ1 , RQq) auf Einnahmen und/oder Profit und/oder Kosten und/oder Länge des Verwendungszeitraums und/oder Lage des Verwendungszeitraums und/oder Klassengröße der Ressourcenklasse (CI,..., Cm) der Ressource (RI,..., Rn) und/oder Priorisierungsinformationen basiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Verwendungs anfrage durch Zuordnung einer Ressource (RI,..., Rn) mindes tens einer anderen Ressourcenklasse (CI,..., Cm) erfüllbar ist .

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ressourcen (RI,..., Rn) physische Ressourcen sind.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ressourcen (RI,..., Rn) Betriebseinrichtungen sind, ins besondere Fahrzeuge, Maschinen oder Produktionsanlagen sind .

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend Betreiben der Ressourcen (RI,..., Rn) gemäß der ZielVerteilung .

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für das Bestimmen einer Zielverteilung basierend auf der Startlösung für eine Anzahl von Iterationen I, wobei I mindestens 1 ist, für jede der Ressourcen (RI,..., Rn) Ver schiebungsschritte (Bl, B2, B3, B4) durchgeführt werden, bis eine Optimierung basierend auf der Optimierungspara^¬ metrisierung auftritt, wobei nach sukzessiven Durchlaufen aller Ressourcen in einer Iteration eine Ressourcenvertei lung bestimmt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Zielverteilung umfasst, basierend auf der Optimierungsparametrisierung für Ressourcen (RI,..., Rn) mit zugeteilten Verwendungsanfragen (RQ1,..., RQq) mit zeit lich überlappenden Verwendungszeiträumen, Ressourcen aus einem zweiten Satz von Ressourcen (RI,..., Rn) Verwendungsan- fragen zuzuteilen, welche nicht im Satz (100) von Ressour cen (RI,..., Rn) enthalten sind.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zielverteilung derart bestimmt wird, dass keine zeit^¬ lichen Überlappungen der Verwendungszeiträume der Verwen dungsanfragen (RQ1 , ..., RQq) bestehen, welche einer Ressource (RI,..., Rn) zugeordnet sind.

10. Bearbeitungseinrichtung (110) mit einer Bearbeitungs

schaltung und einem damit verbundenen Speicher wobei die Bearbeitungsschaltung dazu ausgebildet ist, eine Repräsen tation eines Satzes (100) von Ressourcen (RI,..., Rn) bereit zustellen, und

einen Satz von Verwendungsanfragen (RQ1,..., RQq) zu er halten, wobei eine Verwendungsanfrage durch Zuteilen einer Ressource (RI,..., Rn) zu der Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) erfüllbar ist;

wobei die Ressourcen (RI,..., Rn) in Ressourcenklassen (CI,..., Cm) eingeteilt sind, so dass Ressourcen (RI,..., Rn) einer Ressourcenklasse (CI,..., Cm) bezüglich der Erfüllung einer Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) austauschbar sind; wobei eine Verwendungsanfrage (RQ1 , ..., RQq) durch Zuord^¬ nung einer Ressource (RI,..., Rn) einer durch die Verwen dungsanfrage angefragten Ressourcenklasse (CI,..., Cm) für einen bestimmten, durch die Verwendungsanfrage (RQ1 , ..., RQq) angefragten Verwendungszeitraum erfüllbar ist;

wobei die Bearbeitungsschaltung ferner dazu ausgebildet ist, eine Zielverteilung von Ressourcen zu Verwendungsan fragen basierend auf einer Optimierungsparametrisierung zu bestimmen; wobei die Optimierungsparametrisierung auf Ge wichtungen von Zuordnungen von Ressourcen zu Verwendungs anfragen basiert; wobei ferner zum Bestimmen der Zielver teilung eine Startlösung erstellt wird, welche eine Ver^¬ teilung von Ressourcen (RI,..., Rn) zu Verwendungsanfragen repräsentiert, wobei für jede Verwendungsanfrage (RQ1,..., RQq) eine Zuordnung zu genau einer Ressource (RI,..., Rn) be^¬ steht ; wobei die Zielverteilung ausgehend von der Startlösung durch Verschieben einer oder mehrerer Zuordnungen von oder zu mindestens einer Ressource in einer oder mehreren Ver schiebungsschritten (Bl, B2, B3, B4) basierend auf einer Optimierung bezüglich der Optimierungsparametrisierung be stimmt wird.

11. Bearbeitungseinrichtung (110) nach Anspruch 10, wobei eine Gewichtung einer Zuordnung einer Ressource (RI,..., Rn) zu einer Verwendungsanfrage (RQ1 , ..., RQq) auf Einnahmen und/oder Profit und/oder Kosten und/oder Länge des Verwen dungszeitraums und/oder Lage des Verwendungszeitraums und/oder Klassengröße der Ressourcenklasse (CI,..., Cm) der Ressource (RI,..., Rn) und/oder Priorisierungsinformationen basiert .

12. Bearbeitungseinrichtung (110) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei eine Verwendungsanfrage durch Zuordnung einer Ressource (RI,..., Rn) mindestens einer anderen Res sourcenklasse (CI,..., Cm) erfüllbar ist.

13. Bearbeitungseinrichtung (110) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Ressourcen (RI,..., Rn) physische Res sourcen sind.