Simulation von Verspätungen im Bahnverkehr

Thema: Simulation von Verspätungen im Bahnverkehr

Betreuer: Josephine Reuer, Prof. Dr. Natalia Kliewer

Zielgruppe: Masterstudierende

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse

Art der Arbeit: konzeptionell; methodisch

Kurzbeschreibung: Die Planung sowie der Betrieb von Bahnsystemen stellt eine komplexe Herausforderung für Bahnbetriebe dar. In mehreren Phasen und auf unterschiedlichen Ebenen finden sich unterschiedliche Problemstellungen des Operations Research wieder – von der Planung des Schienennetzwerkes und der Linien auf der strategischen Ebene bis hin zum Echtzeitmanagement während des Betriebes. Dabei spielen Aspekte der Robustheit und Verspätungstoleranz eine immer wichtigere Rolle. Ist ein Zug verspätet, so kann dies Auswirkungen auf weitere Fahrten haben. Die Verspätung wird durch das Netzwerk propagiert. Mit Hilfe von Simulation kann die Robustheit von Ressourceneinsatzplänen getestet werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, eine (Monte-Carlo-)Simulation zu implementieren, die zufällige Verspätungen generiert und diese durch den Plan propagiert. Eine Literaturrecherche dient als Grundlage für die Auswahl einer geeigneten Verspätungsverteilung. Des Weiteren sollen geeignete Robustheits-Kennzahlen zur Auswertung und zum Vergleich der Pläne identifiziert und implementiert werden. Die Simulation soll anhand realer Instanzen getestet werden. Optional kann auch eine Visualisierung der Verspätungspropagation implementiert werden.

Literaturhinweise:

  1. Goverde, R. M. (2010). A delay propagation algorithm for large-scale railway traffic networks. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 18(3), 269-287. Verfügbar unter http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968090X10000124
  2. Meester, L. E., & Muns, S. (2007). Stochastic delay propagation in railway networks and phase-type distributions. Transportation Research Part B: Methodological, 41(2), 218-230. Verfügbar unter http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0191261506000221
  3. Suhl, L., Mellouli, T., Biederbick, C., & Goecke, J. (2001). Managing and preventing delays in railway traffic by simulation and optimization. In Mathematical methods on optimization in transportation systems (pp. 3-16). Springer US.

 

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