TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Löbel, Andreas A1 - Weider, Steffen T1 - Integrierte Umlauf- und Dienstplanung im Öffentlichen Nahverkehr N2 - Wir beschreiben einen Ansatz zur integrierten Umlauf- und Dienstplanung im öffentlichen Nahverkehr. Der Ansatz zielt auf die Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades dieser beiden Planungsschritte und auf die besondere Planungsproblematik im Regionalverkehr. Wir entwickeln dazu mathematische Optimierungstechniken für den Einsatz in den Planungssystemen MICROBUS II und DIVA. T3 - ZIB-Report - 02-10 KW - Integrierte Umlauf- und Dienstplanung KW - Umlaufplanung KW - Dienstplanung KW - Optimierung KW - Regionalverkehr Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-6773 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Neumann, Marika A1 - Pfetsch, Marc T1 - Fare Planning for Public Transport N2 - In this paper we introduce the fare planning problem for public transport which consists in designing a system of fares maximizing revenue. We propose a new simple general model for this problem. It i s based on a demand function and constraints for the different fares. The constraints define the structure of the fare system, e.g., distance dependent fares or zone fares. We discuss a simple example with a quadratic demand function and distance dependent fares. Then we introduce a more realistic discrete choice model in which passengers choose between different alternatives depending on the numb er of trips per month. We demonstrate the examples by computational experiments. T3 - ZIB-Report - 05-20 KW - fare planning KW - demand function KW - discrete choice model Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-8541 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Grötschel, Martin A1 - Pfetsch, Marc T1 - Public Transport to the fORe! N2 - Can OR methods help the public transport industry to break even? The article gives evidence that there exist significant potentials in this direction, which can be harnessed by a combination of modern mathematical methods and local planning knowledge. Many of the planning steps in public transport are classical combinatorial problems, which can be solved in unprecedented size and quality due the rapid progress in large-scale optimization. Three examples on vehicle scheduling, duty scheduling, and integrated vehicle and duty scheduling illustrate the level that has been reached and the improvements that can be achieved today. Extensions of such methods to further questions of strategic, online, and market-oriented planning are currently investigated. In this way, OR can make a significant contribution to answer the basic but extremely difficult question ``What is a good public transport network?. T3 - ZIB-Report - 05-22 KW - Public transport KW - vehicle scheduling KW - duty scheduling Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-8562 UR - http://www.lionhrtpub.com/orms/orms-4-06/frtransport.html ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Löbel, Andreas A1 - Weider, Steffen T1 - A Bundle Method for Integrated Multi-Depot Vehicle and Duty Scheduling in Public Transit N2 - This article proposes a Lagrangean relaxation approach to solve integrated duty and vehicle scheduling problems arising in public transport. The approach is based on the proximal bundle method for the solution of concave decomposable functions, which is adapted for the approximate evaluation of the vehicle and duty scheduling components. The primal and dual information generated by the bundle method is used to guide a branch-and-bound type algorithm. Computational results for large-scale real-world integrated vehicle and duty scheduling problems with up to 1,500 timetabled trips are reported. Compared with the results of a classical sequential approach and with reference solutions, integrated scheduling offers remarkable potentials in savings and drivers' satisfaction. T3 - ZIB-Report - 04-14 KW - vehicle scheduling KW - crew scheduling KW - integrated scheduling KW - public transit KW - bundle method Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-7898 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf T1 - Discrete Optimization in Public Transportation N2 - The mathematical treatment of planning problems in public transit has made significant advances in the last decade. Among others, the classical problems of vehicle and crew scheduling can nowadays be solved on a routine basis using combinatorial optimization methods. This is not yet the case for problems that pertain to the design of public transit networks, and for the problems of operations control that address the implementation of a schedule in the presence of disturbances. The article gives a sketch of the state and important developments in these areas, and it addresses important challenges. The vision is that mathematical tools of computer aided scheduling (CAS) will soon play a similar role in the design and operation of public transport systems as CAD systems in manufacturing. N2 - Die mathematische Behandlung von Planungsproblemen im öffentlichen Verkehr hat im letzten Jahrzehnt große Fortschritte gemacht. Klassische Probleme wie die Umlauf- und die Dienstplanung können heutzutage routinemäßig mit kombinatorischen Optimierungsmethoden gelöst werden. Die Behandlung von Problemen der Angebotsplanung und der Betriebssteuerung sind dagegen noch nicht ganz auf diesem Stand. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Stand der Forschung, über wichtige Entwicklungen und einige Herausforderungen in diesem Gebiet. Die Vision ist, dass mathematische Planungswerkzeuge im öffentlichen Verkehr (Computer Aided Scheduling, CAS) in Zukunft eine ähnliche Rolle spielen werden wie CAD-Systeme in der industriellen Fertigung. T3 - ZIB-Report - 08-56 KW - Öffentlicher Verkehr KW - Nahverkehr KW - Optimierung KW - Public Transit KW - Optimization Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-11207 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Neumann, Marika A1 - Pfetsch, Marc T1 - Angebotsplanung im öffentlichen Nahverkehr T1 - Service Design in Public Transport N2 - Die Angebotsplanung im öffentlichen Nahverkehr umfasst die Aufgaben der Netz-, Linien-,Fahr- und Preisplanung. Wir stellen zwei mathematische Optimierungsmodelle zur Linien- und Preisplanung vor. Wir zeigen anhand von Berechnungen für die Verkehrsbetriebe in Potsdam(ViP), dass sich damit komplexe Zusammenhänge quantitativ analysieren lassen. Auf diese Weise untersuchen wir die Auswirkungen von Freiheitsgraden auf die Konstruktion von Linien und die Wahl von Reisewegen der Passagiere, Abhängigkeiten zwischen Kosten und Reisezeiten sowie den Einfluss verschiedener Preissysteme auf Nachfrage und Kostendeckung. T3 - ZIB-Report - 08-04 KW - Preisplanung KW - Linienplanung KW - Optimierung Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-10555 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Neumann, Marika A1 - Pfetsch, Marc T1 - Models for Fare Planning in Public Transport N2 - The optimization of fare systems in public transit allows to pursue objectives such as the maximization of demand, revenue, profit, or social welfare. We propose a non-linear optimization approach to fare planning that is based on a detailed discrete choice model of user behavior. The approach allows to analyze different fare structures, optimization objectives, and operational scenarios involving, e.g., subsidies. We use the resulting models to compute optimized fare systems for the city of Potsdam, Germany. T3 - ZIB-Report - 08-16 KW - Preisplanung KW - Nachfragefunktion KW - Optimierung KW - Nahverkehr Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-10708 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Liebchen, Christian T1 - When Periodic Timetables are Suboptimal N2 - The timetable is the essence of the service offered by any provider of public transport'' (Jonathan Tyler, CASPT 2006). Indeed, the timetable has a major impact on both operating costs and on passenger comfort. Most European agglomerations and railways use periodic timetables in which operation repeats in regular intervals. In contrast, many North and South American municipalities use trip timetables in which the vehicle trips are scheduled individually subject to frequency constraints. We compare these two strategies with respect to vehicle operation costs. It turns out that for short time horizons, periodic timetabling can be suboptimal; for sufficiently long time horizons, however, periodic timetabling can always be done in an optimal way'. T3 - ZIB-Report - 07-29 KW - Taktfahrplan KW - Fahrplan KW - Nahverkehr KW - periodic timetable KW - trip timetable KW - public transport Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-9151 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Neumann, Marika A1 - Pfetsch, Marc T1 - Optimal Fares for Public Transport N2 - The \emph{fare planning problem} for public transport is to design a system of fares that maximize the revenue. We introduce a nonlinear optimization model to approach this problem. It is based on a d iscrete choice logit model that expresses demand as a function of the fares. We illustrate our approach by computing and comparing two different fare systems for the intercity network of the Netherlands. T3 - ZIB-Report - 05-35 KW - fare planning KW - demand function KW - discrete choice model Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-8698 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Friedow, Isabel A1 - Karbstein, Marika T1 - Optimierung des Linienplans 2010 in Potsdam N2 - Im Zuge der Übernahme von 6 Linien der Havelbus Verkehrsgesellschaft mbH durch die ViP Verkehr in Potsdam GmbH ergab sich 2009 die Notwendigkeit der Entwicklung eines neuen Linien- und Taktplans für das Jahr 2010. Das Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin (ZIB) entwickelt in einem Projekt des DFG-Forschungszentrums Matheon ein Verfahren zur mathematischen Linienoptimierung. Dieses Tool wurde bei der Optimierung des ViP Linienplans 2010 in einer projektbegleitenden Studie eingesetzt, um Alternativen bei verschiedenen Planungs- und Zielvorgaben auszuloten. In dem Artikel wird eine Auswertung der Ergebnisse mit dem Verkehrsanalysesystem Visum der PTV AG beschrieben. Die Auswertungen bestätigen, dass mit Hilfe von mathematischer Optimierung eine weitere Verkürzung der Reisezeit um 1%, eine als um 6% verkürzt empfundene Reisezeit, 10% weniger Fahrzeit im Fahrzeug und eine gleichzeitige Kostenreduktion um 5% möglich sind. T3 - ZIB-Report - 12-04 KW - Fallstudie KW - Linienplan KW - Optimierung Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-14486 SN - 1438-0064 ER -