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Continuous-time inventory routing problem for a perishable product
Christoph Ludwig Feichtmair
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Wirtschaftswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Betriebswirtschaft
Betreuer*in
Karl Franz Dörner
DOI
10.25365/thesis.82093
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24613.99093.108665-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Masterarbeit behandelt das CPIRPTW, eine Erweiterung des IRP, die in lieferantengesteuerten Lieferketten (Vendor-Managed Inventory (VMI)) bei der Distribution eines einzelnen verderblichen Guts entsteht. Über einen begrenzten Planungshorizont werden Liefermengen, Lieferzeiten und Fahrzeugrouten kombiniert bestimmt, während gleichzeitig ein vorgegebenes Serviceniveau für jeden Kunden sichergestellt bleibt. Als Erweiterung des klassischen IRP berücksichtigt das Modell kontinuierlichen Konsum, eine diskrete Haltbarkeitsdauer mit expliziten Entsorgungskosten, feste Anlieferungsfenster, Verbrauch nach dem FIFO-Prinzip sowie eine Liefervorlaufzeit, welche Produktverfügbarkeit und Routenplanung koppelt. Die Nachfrage gilt als deterministisch und vollständig bekannt; minimiert werden die Gesamtkosten aus Routenplanung, Verkaufsausfällen und Produktentsorgung. Das Modell wird in C# implementiert und mit einem vollständig heuristischen Verfahren gelöst, das eine konstruktive Heuristik für die Initiallösung mit einer VNS-Metaheuristik und lokalen Optimierungsverfahren kombiniert, wodurch es mit dem exakten Ansatz der Referenzarbeit vergleichbar ist. Drei Bestellstrategien mit unterschiedlicher Prognosequalität werden auf Testinstanzen aus dem Benchmark-Set von Solomon über ein breites Spektrum an Konfigurationen aus Haltbarkeitsdauer, Flottengröße und Anlieferungsfenstern bewertet. Eine Varianzanalyse identifiziert Bestellstrategie und Haltbarkeitsdauer als dominierende Kostentreiber, während Anlieferungsfenster nur bei kurzer Haltbarkeitsdauer nachteilig wirken und sekundäre Gestaltungskriterien unerheblich bleiben. Im Vergleich zu Crama et al. (2018) erweist sich der Gewinnunterschied als eher struktureller denn algorithmischer Natur, was bestätigt, dass das Modell die Verderblichkeit innerhalb seines Anwendungsbereichs effektiv berücksichtigt.
Abstract
(Englisch)
This master’s thesis addresses the Continuous-Time Inventory Routing Problem with Time-Windows for a Perishable Product (CPIRPTW), an extension of the Inventory Routing Problem (IRP) that arises in vendor-managed supply chains distributing a single perishable good. Over a finite planning horizon, the problem jointly determines delivery quantities, delivery times, and vehicle routes while enforcing a Targeted Service Level (TSL) at every customer. Extending the classical IRP, the model integrates continuous within-period consumption, an integer shelf-life with an explicit disposal cost, strict delivery Time Windows (TW), First-In-First-Out (FIFO) consumption, and an endogenous delivery lead time that ties product availability to the routing decisions. Demand is assumed deterministic and fully known over the horizon, and the objective minimises the total cost of routing, lost sales, and product disposal. The problem is implemented in C# and solved with an entirely heuristic framework that combines a constructive initial-solution procedure with a Variable Neighbourhood Search (VNS) metaheuristic and local search methods, thereby making it comparable to the exact approach used in the reference paper. Three replenishment policies of differing demand-information quality are evaluated on instances derived from the Solomon benchmark set across a broad sweep of shelf-life, fleet-size, and TW configurations. An analysis of variance identifies the replenishment policy and shelf-life as the dominant cost drivers, whereas TW penalise only short shelf-life and secondary design choices prove immaterial. Benchmarked against Crama et al. (2018), the residual profit gap is shown to be structural rather than algorithmic, confirming that the framework handles perishability effectively within its operating regime.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Inventory Routing Problem verderbliche Güter Anlieferungsfenster Vendor-Managed Inventory Variable Neighbourhood Search Bestellstrategien Haltbarkeit
Schlagwörter
(Englisch)
Inventory Routing Problem Perishable Goods Time Windows Vendor-Managed Inventory Variable Neighbourhood Search Replenishment Policies Shelf-Life
Autor*innen
Christoph Ludwig Feichtmair 
Haupttitel (Englisch)
Continuous-time inventory routing problem for a perishable product
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
111 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Karl Franz Dörner
Klassifikationen
55 Verkehrswesen > 55.89 Verkehrswesen, Transportwesen. Sonstiges ,
85 Betriebswirtschaft > 85.99 Betriebswirtschaft. Sonstiges
AC Nummer
AC18050522
Utheses ID
82718
Studienkennzahl
UA | 066 | 915 | |