ALTCARE - Entwicklung von Planungsalgorithmen für alternative Mobiltätskonzepte in der urbanen Hauskrankenpflege

Projektpartner: Österreichisches Rotes Kreuz

Laufzeit: 01.11.2012-31.10.2014

Gefördert durch FFG - Forschungsförderungsgesellschaft, Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich

ALTCARE beschäftigt sich mit der Touren- und Einsatzplanung von mobilen Pflegediensten im urbanen Raum unter Einsatz von zwei innovativen Mobilitätskonzepten. Diese sollen im Sinne einer nachhaltigen Stadtlogistik zur Verringerung von Verkehrsaufkommen und somit zu umweltverträglicheren Logistiklösungen beitragen. Die entwickelten Lösungsalgorithmen werden mit Realdaten umfangreich getestet und einer Potentialanalyse unterzogen.

Aufgrund demographischer Entwicklungen und Änderungen in den Familienstrukturen ist in Zukunft mit einem deutlichen Anstieg des Bedarfs an Pflegedienstleistungen zu rechnen. Davon besonders betroffen sind die urbanen Zentren. Einen immer größer werdenden Anteil an diesem Aufgabenbereich erfüllen mobile Pflegedienste. Diese bieten sowohl Vorteile für die KlientInnen, die in ihrer vertrauten Umgebung bleiben können, als auch für das Gesundheitssystem, da dadurch intramurale Einrichtungen entlastet werden.
Es gibt in der Literatur mehrere Ansätze, die sich mit der unimodalen Touren- und Einsatzplanung der mobilen Pflegedienste beschäftigen. Hierbei handelt es sich um ein komplexes Optimierungsproblem mit vielen Nebenbedingungen, da unterschiedliche Qualifikationen, Beschäftigungsmodelle und Bedürfnisse der KlientInnen beachtet werden müssen. Als Lösungsmethode werden daher für reale Problemgrößen zumeist Metaheuristiken angewandt.
In Österreich kann, mit Ausnahme von Wien, davon ausgegangen werden, dass ein Großteil der Fahrten zum Besuch der KlientInnen individuell mit PKW durchgeführt wird. Da in Zukunft eine erhöhte Aktivität von mobilen Pflegediensten gegeben sein wird, zielt dieses Projekt im Sinne einer nachhaltigen Stadtlogistik darauf zwei alternative umweltverträglichere Mobilitätskonzepte vorzustellen, Lösungsverfahren dafür zu entwickeln und deren Vorteilhaftigkeit sowohl für den Bedarfsträger als auch für die Gesellschaft mit numerischen Studien zu belegen. Das erste Konzept behandelt die kombinierte multimodale Nutzung von öffentlichen Verkehrsmitteln und (Elektro-)Fahrrädern. Während in Wien im innerstädtischen Bereich ein Großteil der Fahrten mit öffentlichen Verkehrsmitteln getätigt wird, kommen in den Außenbezirken aufgrund des dünneren öffentlichen Verkehrsnetzes sehr oft PKW zum Einsatz. Durch Aufstellung von (Elektro-)Fahrrädern an geeigneten Orten, z.B. bei S-Bahn oder U-Bahn Stationen in den Außenbezirken, soll die Nutzung von öffentlichen Verkehrsmitteln für solche Besuche attraktiver gemacht werden. Methodisch entsteht dadurch ein komplexes status- und zeitabhängiges Optimierungsproblem.
Das zweite Konzept soll ebenfalls dazu führen die individuelle Nutzung von PKW in der mobilen Pflege senken. Durch Transportdienste sollen die Pflegekräfte gesammelt zu ihren KlientInnen gebracht und dort auch wieder abgeholt werden. Gerade im urbanen Bereich wohnen viele zu besuchende KlientInnen in der Regel sehr nahe beisammen. Dadurch müssen oft nur einige Strecken mit dem Transportdienst zurückgelegt werden, kürzere Wege können zu Fuß oder mit einem mitgenommenen (Elektro-)Fahrrad absolviert werden. Diese Kombination führt wiederum zu einer sehr komplexen Problemstellung.
Für beide Konzepte konnten trotz umfangreicher Recherchen keine Lösungsmethoden in der Literatur gefunden werden. Im Rahmen des Projekts werden daher für beide Konzepte metaheuristische Lösungsverfahren, basierend auf Tabu Search und Variable Neighborhood Search, entwickelt. Für das erste Konzept wird als Testregion Wien herangezogen, da hier der öffentliche Verkehr bereits von vielen Pflegekräften benutzt wird. Das zweite Konzept wird mit den Testregionen Wien, Linz und Graz evaluiert. In umfangreichen numerischen Studien mit Realdaten wird zuerst die Touren- und Einsatzplanung für die derzeit verwendeten Mobilitätskonzepte (PKW oder öffentlicher Verkehr) optimiert. Danach werden optimierte Touren- und Einsatzpläne für die beiden neuen Mobilitätskonzepte berechnet und mit den bisherigen Konzepten verglichen.
Basierend auf den Ergebnissen der numerischen Studien werden die Vor- und Nachteile der beiden Mobilitätskonzepte evaluiert und optimale Rahmenbedingungen für ihren Einsatz identifiziert. Die im Rahmen des Projekts entwickelten Algorithmen unterstützen die Bedarfsträger bei einer möglichen zukünftigen Anwendung der vorgestellten Mobilitätskonzepte.