Das Vehicle-Positioning-Problem befasst sich mit der Zuweisung der Stellplätze für Fahrzeuge, um Shuntings zu minimieren und um den Kilometerstand von Fahrzeugen zu balancieren. Das ist ein Kernproblem im Betriebshofmanagement. Diese Art von Stackmanagement-Problemen tritt im Bahnverspätungsmanagement, im Verspätungsmanagement von Fluggesellschaften, bei Containerladungen, Hochregallager-Operationen und gleichartigen Anwendungen in Verkehr und Logistik auf.

Die Kombinatorische Optimierung bietet  viele Werkzeuge zur Untersuchung dieses Problems. Wir werden für die Offline-Version dieses Problems ein Verfahren der Ganzzahligen Optimierung benutzen, und für die Online-Version möchten wir eine neue stetige Optimierungsmethode entwickeln, um riskante Situationen zu vermeiden.

Das Problem

Das Vehicle-Positioning-Problem besteht aus der Zuordnung von Fahrzeugen öffentlicher Verkehrsbetriebe oder Eisenbahnunternehmen zu Stellplätzen in einem Betriebshof. Diese Operation ist schwierig, weil die Stellplätze in Reihen oder Schlangen angeordnet sind, die nur von einem Teil betreten werden sollen. Die Nutzung eines Fahrzeugs von der Mitte erfordert Rangiervorgänge (Shuntings), die vermieden werden sollen, weil sie teuer sind. Die Zuordnung von Fahrzeugen und Stellplätzen ist ein Kernproblem im Betriebshofmanagement und der Schlüssel für verbesserte Arbeitsgänge in  öffentlichen Verkehrsbetrieben oder Eisenbahnunternehmen.

Es gibt verschiedene Versionen dieses Problems für Busse, Trams und Züge. Die einfachste Version ist die Bus-Positionierung; es ist nur die Anordnung von Fahrzeugen in Stellplatzreihen. Tram und Zügepositionierung befassen sich mit schienenbezogenem Verkehr, bei dem es schwieriger ist, einen bestimmten Stellplatz zu erreichen, ein Stück zurückzukehren, etc. Außerdem betrachten Tram und Zügepositionierung Kompositionen mit mehr als einem Fahrzeug, die aufgespalten oder angegliedert werden können.  Züge und Pendelzüge bestehen normalerweise aus gleichen Fahrzeugen, Eisenbahnzüge aus verschiedenen Arten von Fahrzeugen.

Vehicle Positioning gehört zu einer größeren Klasse von Stack-Management- Problemen, in die ein Buffer, das aus eine Menge Reihen bestimmt, Stücke verteilen, möglicherweise mit ein paar zusätzlichen Beschränkungen. Andere interessante Probleme dieser Art sind Bahnverspätungsmanagement, Verspätungsmanagement bei Fluggesellschaften, Containerladung und Hochregallager-Operationen.

Ziele

Das Hauptziel ist die Minimierung der Anzahl von Shuntings und, wenn möglich, sie komplett zu vermeiden. Das ist wichtig, um Unternehmen zu helfen, Personalkosten für diese Arbeit zu reduzieren, und, vielleicht noch wichtiger, den Arbeitslauf ruhig zu organisieren, besonders während der Stoßzeiten. Ein Betriebshof kann blockiert werden, wenn die Stellplätze nicht richtig genutzt werden.

Wir möchten neue Methoden entwickeln, die reale Systeme optimieren können. Zu diesem Zweck mussen wir mit Beschränkungen arbeiten, die sich aus der Praxis ergeben, wie die Verfügbarkeit von Stellplätzen während des Tages, Fahrzeugkilometerstandbalancierung und Spurenallokationen. Das endgültige praktische Ziel unseres Projekt ist die Implementation eines mathematischen Entscheidungshilfesystems für ein Betriebshofmanagement für öffentliche Verkehrsmittel oder Eisenbahnunternehmen.

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04/2007 - 04/2011