Überblick
In seiner klassischen Ausprägung zielt das TSP darauf ab, dass ein Handlungsreisender von einem Startpunkt aus (Stadt, Depot etc.) auf seiner Route mehrere Kunden an unterschiedlichen Standorten genau einmal besuchen muss und nach erfolgter Belieferung des letzten Kunden wieder an seinen Ausgangsort zurückkehrt. Betriebswirtschaftlich entscheidend ist dabei die Beantwortung der Frage, wie die Route konkret gewählt werden muss, d.h. in welcher Reihenfolge die Kunden zu besuchen sind, damit die entstehenden Fahrtkosten minimiert werden.
Im Vergleich zum klassischen TSP erhöht sich die Planungskomplexität dann, wenn nicht lediglich ein Handlungsreisender, sondern mehrere parallel auf Reisen geschickt werden. Hier muss nicht nur festgelegt werden, in welcher Reihenfolge welche Kunden beliefert werden. Zusätzlich muss auch geplant werden, welche Handlungsreisenden (oder Fahrzeuge) auf welcher Route eingesetzt werden. Auch hier muss insgesamt die kürzeste und kostengünstigste Fahrtstrecke ermittelt werden.
Konzept
Die konkrete Konzipierung der Routenplanung ist demnach äußerst voraussetzungsvoll und mit steigender Komplexität jenseits des klassischen TSP (mehr Kunden, mehr Fahrzeuge etc.) umso rechen-, zeit- und kostenintensiver. Hier einschlägige Probleme sind jedoch grundsätzlich mathematisch eindeutig und exakt lösbar. Betriebswirtschaftlich sinnvoll ist die Bestimmung optimaler Routenlösungen dagegen regelmäßig ausschließlich für die Lösung von Planungsfragen in der Größenordnung des klassischen TSP. Hier kommt in Kenntnis und auf der Basis der relevanten Fahrtkosten und einer dem Rechenaufwand gerecht werdenden Kundengröße (bis etwa 100) die Anwendung standartmäßiger Branch-and-Bound-Algorithmen zur Identifizierung der optimalen Route in Betracht. Bei entsprechender Komplexität eignen sich derartig Verfahren auch für die Lösung von TSP mit mehreren Fahrzeugen.
In der Realität national und international operierender Logistik-Unternehmen dürfte ein Rückgriff auf Methoden zur Berechnung der optimalen Route regelmäßig ausscheiden, da der entsprechende Rechenaufwand und die damit verbundenen Kosten betriebswirtschaftlich nicht zu rechtfertigen sind. Vielmehr bietet sich hier der Rückgriff heuristische Verfahren der Problemlösung an, mit denen optimale Routen durch die Anwendung entsprechender Algorithmen zumindest näherungsweise mathematisch definiert werden können. Die diesbezüglichen Verfahren und Algorithmen sind dabei – auch hinsichtlich ihrer Anzahl bzw. Bandbreite – mindestens so komplex wie die mit ihnen zu bearbeitenden Problemlagen.
So existieren entsprechende Heuristiken sowohl für das klassische TSP als auch für Problematiken, bei denen mehrere Fahrzeuge einzusetzen sind. Gemeinsam ist diesen Verfahren, dass ihnen eine Problemstellung zugrunde liegt, nach der alle Kunden aus demselben Depot beliefert werden sollen. Sie unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Zuordnungsmodalitäten. So lassen sich mit einigen Verfahren die einzelnen Kunden und Routen den verfügbaren Fahrzeugen in einem Schritt zuordnen. Andere Verfahren wiederum gehen hier – unabhängig von der Reihenfolge – schrittweise vor, indem sie in dem einen Schritt den Kundenstandorten die Fahrzeuge und in dem anderen den Fahrzeugen die Routen zuordnen. Auch für die Bedingung, dass es bei der Routenplanung unter Umständen mehrere Depots zu berücksichtigen gilt, existieren einschlägige Heuristiken.