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  • 11
    Publikationsdatum: 2020-08-05
    Beschreibung: This paper presents a case study on a railway timetable optimization for the very dense Simplon corridor, a major railway connection in the Alps between Switzerland and Italy. Starting from a detailed microscopic network as it is used in railway simulation, the data is transformed by an automatic procedure to a less detailed macroscopic network, that is sufficient for the purpose of capacity planning and amenable to state-of-the-art integer programming optimization methods. In this way, the macroscopic railway network is saturated with trains. Finally, the corresponding timetable is re-transformed to the microscopic level in such a way that it can be operated without any conflicts among the slots. Using this integer programming based micro-macro aggregation-disaggregation approach, it becomes for the first time possible to generate a profit maximal and conflict free timetable for the complete Simplon corridor over an entire day by a simultaneous optimization of all trains requests. This also allows to to undertake a sensitivity analysis of various problem parameters.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
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  • 12
    Publikationsdatum: 2021-02-19
    Beschreibung: Line planning is an important step in the strategic planning process of a public transportation system. In this paper, we discuss an optimization model for this problem in order to minimize operation costs while guaranteeing a certain level of quality of service, in terms of available transport capacity. We analyze the problem for path and tree network topologies as well as several categories of line operation that are important for the Quito Trolebus system. It turns out that, from a computational complexity worst case point of view, the problem is hard in all but the most simple variants. In practice, however, instances based on real data from the Trolebus System in Quito can be solved quite well, and significant optimization potentials can be demonstrated.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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  • 13
    Publikationsdatum: 2020-11-16
    Beschreibung: The timetable is the essence of the service offered by any provider of public transport'' (Jonathan Tyler, CASPT 2006). Indeed, the timetable has a major impact on both operating costs and on passenger comfort. Most European agglomerations and railways use periodic timetables in which operation repeats in regular intervals. In contrast, many North and South American municipalities use trip timetables in which the vehicle trips are scheduled individually subject to frequency constraints. We compare these two strategies with respect to vehicle operation costs. It turns out that for short time horizons, periodic timetabling can be suboptimal; for sufficiently long time horizons, however, periodic timetabling can always be done in an optimal way'.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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  • 14
    Publikationsdatum: 2020-12-15
    Beschreibung: Die Angebotsplanung im öffentlichen Nahverkehr umfasst die Aufgaben der Netz-, Linien-,Fahr- und Preisplanung. Wir stellen zwei mathematische Optimierungsmodelle zur Linien- und Preisplanung vor. Wir zeigen anhand von Berechnungen für die Verkehrsbetriebe in Potsdam(ViP), dass sich damit komplexe Zusammenhänge quantitativ analysieren lassen. Auf diese Weise untersuchen wir die Auswirkungen von Freiheitsgraden auf die Konstruktion von Linien und die Wahl von Reisewegen der Passagiere, Abhängigkeiten zwischen Kosten und Reisezeiten sowie den Einfluss verschiedener Preissysteme auf Nachfrage und Kostendeckung.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Deutsch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
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  • 15
    Publikationsdatum: 2020-12-15
    Beschreibung: The optimization of fare systems in public transit allows to pursue objectives such as the maximization of demand, revenue, profit, or social welfare. We propose a non-linear optimization approach to fare planning that is based on a detailed discrete choice model of user behavior. The approach allows to analyze different fare structures, optimization objectives, and operational scenarios involving, e.g., subsidies. We use the resulting models to compute optimized fare systems for the city of Potsdam, Germany.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/pdf
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  • 16
    Publikationsdatum: 2020-08-05
    Beschreibung: Millionen von Menschen werden allein in Deutschland täglich von Bussen, Bahnen und Flugzeugen transportiert. Der öffentliche Personenverkehr (ÖV) ist von großer Bedeutung für die Lebensqualität einzelner aber auch für die Leistungsfähigkeit ganzer Regionen. Qualität und Effizienz von ÖV-Systemen hängen ab von politischen Rahmenbedingungen (staatlich geplant, wettbewerblich organisiert) und der Eignung der Infrastruktur (Schienensysteme, Flughafenstandorte), vom vorhandenen Verkehrsangebot (Fahr- und Flugplan), von der Verwendung angemessener Technologien (Informations-, Kontroll- und Buchungssysteme) und dem bestmöglichen Einsatz der Betriebsmittel (Energie, Fahrzeuge und Personal). Die hierbei auftretenden Entscheidungs-, Planungs- und Optimierungsprobleme sind z.T. gigantisch und "schreien" aufgrund ihrer hohen Komplexität nach Unterstützung durch Mathematik. Dieser Artikel skizziert den Stand und die Bedeutung des Einsatzes von Mathematik bei der Planung und Durchführung von öffentlichem Personenverkehr, beschreibt die bestehenden Herausforderungen und regt zukunftsweisende Maßnahmen an.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Deutsch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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  • 17
    Publikationsdatum: 2020-08-05
    Beschreibung: Ticket pricing in public transport usually takes a welfare or mnemonics maximization point of view. These approaches do not consider fairness in the sense that users of a shared infrastructure should pay for the costs that they generate. We propose an ansatz to determine fair ticket prices that combines concepts from cooperative game theory and integer programming. An application to pricing railway tickets for the intercity network of the Netherlands demonstrates that, in this sense, prices that are much fairer than standard ones can be computed in this way.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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  • 18
    Publikationsdatum: 2021-02-19
    Beschreibung: We introduce an optimization model for the line planning problem in a public transportation system that aims at minimizing operational costs while ensuring a given level of quality of service in terms of available transport capacity. We discuss the computational complexity of the model for tree network topologies and line structures that arise in a real-world application at the Trolebus Integrated System in Quito. Computational results for this system are reported.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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  • 19
    Publikationsdatum: 2021-02-19
    Beschreibung: Line planning is an important step in the strategic planning process of a public transportation system. In this paper, we discuss an optimization model for this problem in order to minimize operation costs while guaranteeing a certain level of quality of service, in terms of available transport capacity. We analyze the problem for path and tree network topologies as well as several categories of line operation that are important for the Quito Trolebus system. It turns out that, from a computational complexity worst case point of view, the problem is hard in all but the most simple variants. In practice, however, instances based on real data from the Trolebus System in Quito can be solved quite well, and significant optimization potentials can be demonstrated.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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  • 20
    facet.materialart.
    Unbekannt
    Publikationsdatum: 2020-08-05
    Beschreibung: The mathematical treatment of planning problems in public transit has made significant advances in the last decade. Among others, the classical problems of vehicle and crew scheduling can nowadays be solved on a routine basis using combinatorial optimization methods. This is not yet the case for problems that pertain to the design of public transit networks, and for the problems of operations control that address the implementation of a schedule in the presence of disturbances. The article gives a sketch of the state and important developments in these areas, and it addresses important challenges. The vision is that mathematical tools of computer aided scheduling (CAS) will soon play a similar role in the design and operation of public transport systems as CAD systems in manufacturing.
    Beschreibung: Die mathematische Behandlung von Planungsproblemen im öffentlichen Verkehr hat im letzten Jahrzehnt große Fortschritte gemacht. Klassische Probleme wie die Umlauf- und die Dienstplanung können heutzutage routinemäßig mit kombinatorischen Optimierungsmethoden gelöst werden. Die Behandlung von Problemen der Angebotsplanung und der Betriebssteuerung sind dagegen noch nicht ganz auf diesem Stand. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den Stand der Forschung, über wichtige Entwicklungen und einige Herausforderungen in diesem Gebiet. Die Vision ist, dass mathematische Planungswerkzeuge im öffentlichen Verkehr (Computer Aided Scheduling, CAS) in Zukunft eine ähnliche Rolle spielen werden wie CAD-Systeme in der industriellen Fertigung.
    Schlagwort(e): ddc:510
    Sprache: Englisch
    Materialart: reportzib , doc-type:preprint
    Format: application/pdf
    Format: application/postscript
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