90B06 Transportation, logistics
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Vehicle rotation planning is a fundamental problem in
rail transport. It decides how the railcars, locomotives, and
carriages are operated in order to implement the trips of the
timetable. One important planning requirement is operational
regularity, i.e., using the rolling stock in the same way on every
day of operation. We propose to take regularity into account by
modeling the vehicle rotation planning problem as a minimum cost
hyperassignment problem (HAP). Hyperassignments are generalizations
of assignments from directed graphs to directed hypergraphs.
Finding a minimum cost hyperassignment is
NP-hard.
Most instances arising from regular vehicle rotation planning, however, can
be solved well in practice. We show that, in particular, clique
inequalities strengthen the canonical LP relaxation substantially.
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.