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Optimierung des Fahrzeugeinsatzes im öffentlichen Personennahverkehr : Modelle, Methoden und praktische Anwendungen / von Natalia Kliewer. 2005
Inhalt
Einleitung und Motivation
Der Planungsprozess im ÖPNV
Strategische und operative Planung
Planungsschritte der operativen Planung
Linienplanung
Fahrplanerstellung
Fahrzeugumlaufplanung
Dienstplanung
Reihenfolge der Planungsschritte
Umlaufbildung als Aufgabe der operativen Ressourceneinsatzplanung
Mehrdepot-Umlaufplanung
Kennzahlen für die Bewertung der Umlaufpläne
Praktische Anforderungen an die Umlaufplanung
Umlaufplanungswerkzeuge mit Einsatz von Optimierungsmethoden
Mehrdepot-Umlaufplanung - Stand der Forschung
Mathematische Optimierung
Branch-and-Bound Verfahren
Heuristische Verfahren
Mehrdepot-Umlaufplanungsproblem
Grundlegende Modellierungsansätze
Mehrgüter-Fluss-Modelle
Quasi-Assignment-Modelle
Set-Partitioning-Modelle
Spezielle Aspekte der Modellierung
Zielfunktionen und Kostenbeachtung
Lösungsansätze
Exakte Ansätze
Heuristische Ansätze
Motivation für eine alternative Modellierung
TSN-basierte Modellierung und Lösung
Modellierung
Das Netzwerk
Das Flussmodell
Das mathematische Modell
Einfaches Beispiel für den Netzwerkaufbau
Lösungsansatz
Numerische Ergebnisse
Probleminstanzen und Testergebnisse
Wahl des LP-Verfahrens: Laufzeitanalyse
Minimierung der Fahrzeuganzahl
Flussdekomposition für TSN
Dekomposition der Flüsse in Wege
Die Dekompositionsstrategien
FIFO: First In First Out
LIFO: Last In First Out
MinAlternation: Greedy-Verknüpfung
Zuordnungsproblem-Strategien
Vorsortierung der Haltestellen
Globale Dekompositionsstrategie: SPP
Numerische Ergebnisse
Einbeziehung praktischer Randbedingungen und Zielsetzungen
Multikriterielle Optimierung: Kosten und Linienreinheit
Linienkanten im Netzwerkmodell
Erweiterung des mathematischen Modells
Ergebnisse
Verschiebeintervalle für Fahrten
Erweiterung des Netzwerkmodells
Erweiterung des mathematischen Modells
Verschiebbare Fahrten
Testergebnisse
Überlegungen zu der Anschlussfahrten-Problematik
Das Depotgruppen-Konzept
Einsatzmöglichkeit
Modellierung
Ergebnisse
Weitere praktische Aspekte
Kapazitäten
Mindestaufenthaltszeit im Depot
Tageszeitabhängige Verbindungsdauer und -Entfernung
Vergabe von Fahrten
Vorbereitungs- und Wendezeiten
Maßnahmen zur Kostensenkung in der Umlaufplanung
Untersuchte Instanzen
Linienbündelung
Tests an ausgewählten Instanzen
Fahrzeugtypgruppen
Testergebnisse
Zusammenfassung
Mehrdepotplanung
Klassische Mehrdepotplanung
Depotgruppen für gleitende Fahrzeug-Depot-Zuordnung
Zusammenfassung
Lösungsansätze für sehr große Probleminstanzen
Problemdekomposition im Preprocessing
Lambda-gesteuerte Reduktion der Verbindungskanten
Sequenzielles Scheduling und Clustering
Fahrtenketten-Heuristik: Fix-and-Optimize Methode
Phase 1
Phase 2
Numerische Ergebnisse
Automatische Erstellung vereinfachter Probleme
Zusammenfassung und Ausblick
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