QTs - Quantum Tug Scheduling

Projektdarstellung

Projektziel

Das Projekt QTs hat das Ziel, die Effizienz und Nachhaltigkeit der Schlepperdisposition im Hamburger Hafen zu steigern. Durch ein hybrides Optimierungsverfahren, das sowohl klassische als auch Quantencomputing (QC)-Lösungsmethoden verwendet, sollen Einsatzpläne schneller und präziser erstellt werden. Durch die erhöhte Planungsgenauigkeit können der Kraftstoffverbrauch und die Verspätungen verringert und gleichzeitig eine verlässliche Schlepperbereitstellung gewährleistet werden. Mittels einer benutzerfreundlichen Oberfläche für die Einsatzleitung wird die Integration von Quantencomputing-Lösungen in bestehende Einsatzleitsysteme validiert.

 

Projektgegenstand

  • Realitätsnahe Modellierung und Formalisierung der Schlepperdisposition als mathematisches Optimierungsproblem
  • Problemzerlegung (Dekompositionsmethoden) und Lösung mit Hilfe eines hybriden Ansatzes, z..B. klassische Solver für kontinuierliche Teilprobleme, Quantenalgorithmen für diskrete Teilprobleme 
  • Integration der Lösungsmethodik in bestehende Softwareumgebungen für eine benutzerfreundliche Oberfläche für die Einsatzleitung
  • Ausweitung mit historischen und Echtzeitdaten

 

Rolle des CML 

Das Fraunhofer CML begleitet zunächst die anwendungsorientierte Anforderungsanalyse. Dann modellieren und formalisieren wir die Schlepperdisposition als mathematisches Optimierungsproblem. Im Anschluss entwerfen und implementieren wir Dekompositions- und Quantenalgorithmen und unterstützten bei der Integration in ein ganzheitliches Softwaresystem. Außerdem evaluieren wir die Ergebnisse und leiten eine Roadmap für den industriellen QC-Einsatz ab.

 

Projektkonsortium 

Das Konsortium besteht aus dem Software-Anbieter soft-park GmbH (Konsortialführer), der Schlepp-Reederei FAIRPLAY Schleppdampfschiffs-Reederei Richard Borchard GmbH und dem Fraunhofer CML. 

 

Förderrahmen

Das Vorhaben wird über einen Zeitraum von zwei Jahren, beginnend im Juli 2025, durch das "Programm für Innovation (PROFI) - Modul PROFI Transfer" der Hamburgischen Investitions- und Förderbank (IFB Hamburg) gefördert.