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 - 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 - 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 - Neumann, Marika T1 - Models for Line Planning with Transfers N2 - We propose a novel integer programming approach to transfer minimization for line planning problems in public transit. The idea is to incorporate penalties for transfers that are induced by “connection capacities” into the construction of the passenger paths. We show that such penalties can be dealt with by a combination of shortest and constrained shortest path algorithms such that the pricing problem for passenger paths can be solved efficiently. Connection capacity penalties (under)estimate the true transfer times. This error is, however, not a problem in practice. We show in a computational comparison with two standard models on a real-world scenario that our approach can be used to minimize passenger travel and transfer times for large-scale line planning problems with accurate results. T3 - ZIB-Report - 10-11 KW - Linienplanung KW - Umsteigen KW - Ganzzahlige Programmierung KW - Kombinatorische Optimierung KW - line planning KW - transfers KW - integer programming KW - combinatorial optimization Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-11742 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Neumann, Marika T1 - Linienoptimierung - reif für die Praxis? N2 - Wir stellen in dieser Arbeit ein mathematisches Optimierungsmodell zur Bestimmung eines optimalen Linienplans vor, das sowohl die Fahrzeiten und die Anzahl der Umstiege berücksichtigt als auch die Kosten des Liniennetzes. Dieses Modell deckt wichtige praktische Anforderungen ab, die in einem gemeinsamen Projekt mit den Verkehrsbetrieben in Potsdam (ViP) formuliert wurden. In diesem Projekt wurde der Linienplan 2010 für Potsdam entwickelt. Unsere Berechnungen zeigen, dass die mathematische Optimierung in nichts einer "Handplanung" des Liniennetzes nachsteht. Im Gegenteil, mit Hilfe des Optimierungsprogramms ist es möglich, durch Veränderung der Parameter mehrere verschiedene Szenarien zu berechnen, miteinander zu vergleichen und Aussagen über minimale Kosten und Fahrzeiten zu machen. T3 - ZIB-Report - 10-20 KW - Linienplanung KW - Optimierung Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-11832 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Karbstein, Marika ED - Delling, Daniel ED - Liberti, Leo T1 - A Direct Connection Approach to Integrated Line Planning and Passenger Routing T2 - ATMOS 2012 - 12th Workshop on Algorithmic Approaches for Transportation Modeling, Optimization, and Systems N2 - The treatment of transfers is a major challenge in line planning. Existing models either route passengers and lines sequentially, and hence disregard essential degrees of freedom, or they are of extremely large scale, and seem to be computationally intractable. We propose a novel direct connection approach that allows an integrated optimization of line and passenger routing, including accurate estimates of the number of direct travelers, for large-scale real-world instances. T3 - ZIB-Report - 12-29 KW - combinatorial optimization KW - integer programming KW - line planning KW - transfers Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-15812 SN - 1438-0064 VL - 25 SP - 47 EP - 57 PB - Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum für Informatik ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Karbstein, Marika T1 - Metric Inequalities for Routings on Direct Connections with Application in Line Planning N2 - We consider multi-commodity flow problems in which capacities are installed on paths. In this setting, it is often important to distinguish between flows on direct connection routes, using single paths, and flows that include path switching. We derive a feasibility condition for path capacities supporting such direct connection flows similar to the feasibility condition for arc capacities in ordinary multi-commodity flows. The concept allows to solve large-scale real-world line planning problems in public transport including a novel passenger routing model that favors direct connections over connections with transfers. T3 - ZIB-Report - 15-07 KW - combinatorial optimization KW - integer programming KW - line planning KW - transfers KW - direct connection KW - metric inequalities Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-53507 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Karbstein, Marika T1 - Neue Planungsinstrumente nutzen: Das Verkehrsangebot verbessern und Kosten sparen N2 - Wir illustrieren anhand des Liniennetzes der Stadt Potsdam das Potenzial mathematischer Methoden der Angebotsplanung. Wir zeigen, dass das "bestmögliche" Verkehrsangebot stark von planerischen Vorgaben beeinflusst wird, mit denen man die Erreichung unterschiedlicher und teilweise gegenläufiger Ziele steuern kann. Die Komplexität des Systems führt zum Auftreten von Rückkoppelungseffekten, die man nicht mit Hilfe von Daumenregeln beherrschen kann. Vielmehr ist der Einsatz moderner Planungsverfahren in einer interdisziplinären Zusammenarbeit von politischen Entscheidungsträgern, Verkehrsingenieuren und Mathematikern notwendig, um die aktuellen Herausforderungen in der Verkehrsplanung zu meistern. Der Artikel dokumentiert einen Beitrag zum 7. ÖPNV Innovationskongress des Ministeriums für Verkehr und Infrastruktur des Landes Baden-Württemberg, der vom 9.-11. März 2015 in Freiburg stattfand. T3 - ZIB-Report - 15-33 KW - Linienplan KW - Optimierung Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-55439 SN - 1438-0064 ER - TY - GEN A1 - Borndörfer, Ralf A1 - Hoppmann, Heide A1 - Karbstein, Marika T1 - Umsteigen ohne Warten N2 - Wir stellen einen mathematischen Optimierungsansatz zur Berechnung von periodischen Taktfahrplänen vor, bei dem die Umsteigezeiten unter Berücksichtigung des Passagierverhaltens minimiert werden. Wir untersuchen damit den Einfluss wichtiger Systemparameter und Verhaltensmuster auf die Beförderungsqualität. T3 - ZIB-Report - 17-05 Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0297-zib-62006 SN - 1438-0064 ER -