19/06/2013 - Mathematikalische Algorithmen zur Verringerung von Eisenbahnverzögerungen

Menéame

Wer den öffentlichen Verkehr für die Arbeit nutzt, hat bereits mehr Pünktlichkeit und verkürzte Wartezeiten dank einer Software Neue in der Lage, die Bahnpläne in Echtzeit anzupassen als Antwort auf Unerwartete Störungen.

Das Programm basiert auf einer außergewöhnlichen Reihe von Algorithmen, die von Projektwissenschaftlern entwickelt wurden ARRIVAL (Hierbei handelt es sich um ein Algorithms for Robust and online Railway Optimisation: Improving the Validity and reliability of Large scale systems Houten). Von 2006 bis 2009 erhielt das Team 2,6 Mio. EUR aus EU-Mitteln für die Entwicklung einer Anwendung, die bereits in Ländern wie Deutschland, den Niederlanden und Griechenland verwendet wird.

Die Eisenbahnunternehmen verfügen nicht über eine IT-Tradition, die in Zeiten der Störung des Dienstes unterstützt wird. Darüber hinaus vor von ARRIVAL, war die wissenschaftliche Literatur, die sich zwei verschiedenen Planungsmethoden widmete, die auf der Stabilität des Systems und seiner Durchführung in Echtzeit beruhen, überraschend begrenzt. Im Eisenbahnsektor zielt ein solider Plan darauf ab, die Planung vor dem Betrieb zu optimieren, damit die geplanten Strecken die Veränderungen aufnehmen, ohne dass die Pünktlichkeit der Fahrten zu stark beeinträchtigt wird.

Selbst der solideste Plan ist jedoch nicht in der Lage, alle möglichen Störungen auszugleichen, insbesondere wenn sie während des Eisenbahnbetriebs auftreten. Echtzeit-Planung ermöglicht es, die Zeitpläne innerhalb strenger Zeitnischen neu zu konfigurieren, manchmal sogar noch bevor der tatsächliche Umfang der Änderung bekannt ist. Ein effektiver Echtzeitplan behält so weit wie möglich die Lösung aufrecht, die sich ergeben hätte, wenn die vollständige Abfolge der Ereignisse im Voraus bekannt gewesen wäre.

Die neue Software ist das Ergebnis verschiedener Ergebnisse in drei Schlüsselbereiche. Erstens entwickelte das Team ein neues Konzept mit dem Namen s.o.wiedererlangte Festigkeit• die mathematischen, theoretischen und wettbewerblichen Analysen verwendet, um die Robustheit und Wiedererlangbarkeit der ursprünglichen Pläne zu messen. Zweitens wurden Methoden und Modelle auf der Grundlage von Komplexe Algorithmen zur Unterstützung der Betreiber bei der Verwaltung von Verspätungen. Schließlich hat das Team ein zentrales Repository für die Datenerhebung und Datenaustausch in Echtzeit.

Das ARRIVAL-System wurde genutzt, um einen neuen Fahrplan für das niederländische Eisenbahnsystem zu schaffen, in dem täglich rund 5 500 Züge verkehren und heute als einer der effizientesten in Europa angesehen werden. Darüber hinaus wurden in Berlin die Wartezeiten zwischen den Zügen in der U-Bahn von vier auf zwei Minuten nach der Anwendung der ARRIVAL-Algorithmen verringert. Andere Länder untersuchen die Einführung dieser Technologie, und selbst in Italien wurden Versuche mit diesen durchgeführt, um die Verzögerungen um 25 Prozent zu verringern.

Die Ergebnisse könnten auch auf andere Bereiche Anwendung finden, in denen Fahrpläne festgelegt werden müssen, wie beispielsweise die Straßennavigationssysteme, die Systeme für die industriellen Arbeitsströme, den elektronischen Geschäftsverkehr, die Computing-Netzwerke und das Gesundheitswesen.

An ARRIVAL nahmen zwölf Universitäten aus Deutschland, Griechenland, Italien, den Niederlanden, Spanien und der Schweiz sowie der französische Eisenbahnbetreiber SNCF (Société Nationale des Chemins de fer Français) teil.

Weitere Informationen:

ARRIVAL
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Informationsdienst der Gemeinschaft für Forschung und Entwicklung

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