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Simulation und Optimierung in regionalen Verkehrsnetzen

Das Projekt Simulation und Optimierung in regionalen Verkehrsnetzen war eine Kooperation mit Prof. Dr. Bert Randerath von der Fachhochschule Köln. Es wurde zwischen Mai 2011 und August 2013 durch die RheinEnergieStiftung Jugend/Beruf, Wissenschaft als Projekt W-10-2-002 gefördert.

Im Rahmen des Projektes beschäftigten wir uns mit der Weiterentwicklung und Anwendung von Methoden zur Simulation und Optimierung von regionalen Verkehrsnetzen im Kölner Raum. Für die Simulation bestimmter Eigenschaften der regionalen Netze entwickelten und verwendeten wir unter anderem Methoden der diskreten Simulation wie ereignisbasierte Simulation, Zellularautomaten und agentenbasierte Simulation. Zur Optimierung verwendeten wir sowohl kombinatorische Heuristiken wie genetische Verfahren, Ameisenalgorithmen und künstliche Kristallisation als auch exakte Methoden wie z.B. Branch and Bound.

Neben dem Erarbeiten von Methoden und Techniken beschäftigte sich das Projekt auch mit der konkreten Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse in zwei Bereichen: Zum einen mit der Simulation und Optimierung des Fahrplans des Kölner Stadtbahnnetzes (Computer Aided Traffic Scheduling, CATS), zum anderen mit der Unterstützung der operativen Planung von Regionalfluglinien (Dynamic Optimization of Group Schedules, DOGS).

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  • Screenshot des Optimierers
  • Screenshot des Simulators

Arbeitsgruppe: Patrick Kuckertz, Daniel Lückerath, Bert Randerath, Ewald Speckenmeyer, Oliver Ullrich.

Veröffentlichungen:

  • Lückerath, Daniel; Ullrich, Oliver; Speckenmeyer, Ewald: Applicability of rescheduling strategies in tram networks. In: Proceedings of ASIM-Treffen STS/GMMS 2013, Düsseldorf, 28. Februar und 1. März 2013, ARGESIM Report 41, ASIM-Mitteilung AM145, ARGESIM/ ASIM Pub. TU Vienna/Austria. Reichardt, R. (Ed.) February 2013.
  • Ullrich, Oliver; Lückerath, Daniel (Ed.): Proceedings of Sommertreffen Verkehrssimulation 2012. ASIM-Mitteilung AM 143, ARGESIM/ASIM Pub., TU Vienna/Austria.
  • Kuckertz, Patrick: Current work on the optimization of flight personnel schedules within project DOGS. In: Proceedings of Sommertreffen Verkehrssimulation 2012, ASIM-Mitteilung AM 143, ARGESIM/ASIM Pub., TU Vienna/Austria, Ullrich, O.; Lückerath, D. (Ed.), 2012, pp. 19-22.
  • Lückerath, Daniel: Thoughts on restauration of regular tram operation. In: Proceedings of Sommertreffen Verkehrssimulation 2012, ASIM-Mitteilung AM 143, ARGESIM/ASIM Pub., TU Vienna/Austria, Ullrich, O.; Lückerath, D. (Ed.), 2012, pp. 5-7.
  • Ullrich, Oliver; Lückerath, Daniel; Speckenmeyer, Ewald: Simulation and optimization of Cologne's tram schedule. In: Simulation Notes Europe (SNE), ARGESIM/ASIM Pub., TU Vienna/Austria, Volume 22, Number 2, August 2012, pp. 69-76, ISSN 2305-9974, DOI 10.11128/sne.22.tn.10123.
  • Kuckertz, Patrick; Ullrich, Oliver; Randerath, Bert: A simulation based approach on robust airline job pairing. In: Simulation Notes Europe (SNE), ARGESIM/ASIM Pub., TU Vienna/Austria, Volume 22, Number 2, August 2012, pp. 77-82, ISSN 2305-9974, DOI 10.11128/sne.22.tn.10125.
  • Lückerath, Daniel; Ullrich, Oliver; Speckenmeyer, Ewald: Modeling time table based tram traffic. In: Simulation Notes Europe (SNE), ARGESIM/ASIM Pub., TU Vienna/Austria, Volume 22, Number 2, August 2012, pp. 61-68, ISSN 2305-9974, DOI 10.11128/sne.22.tn.10121.
  • Speckenmeyer, Ewald; Li, Nianhua; Lückerath, Daniel; Ullrich, Oliver: Socio-economic Objectives in Tram Scheduling. Technical Report, Univ. Köln, 2012, 17 pg.