Individualverkehr
Die Arbeitsgruppe Individualverkehr beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit mathematischen Methoden und Algorithmen im Bereich Verkehr und Logistik, die eher dem Individualverkehr zuzurechnen sind. Viele Fragestellungen betreffen jedoch auch den öffentlichen Verkehr. Der mathematische Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt in der Algorithmisch Diskreten Mathematik bzw der Kombinatorischen Optimierung mit den Schwerpunkten Graphen- und Netzwerkalgorithmen und linearen und ganzzahligen Optimierungsverfahren, immer in Anwendung auf Probleme in Verkehr und Logistik. Weitere thematische Bezüge gibt es zur Spieltheorie, zur künstlichen Intelligenz sowie zur Graphentheorie.
Das zentrale Projekt der Arbeitsgruppe ist die mathematische Optimierung der Dienst- und Kontrollplanung für die Mautkontrolleure des Bundesamtes für Güterverkehr. Ziel ist die Entwicklung eines Algorithmus für eine integrierte Touren- und Dienstplanung der Kontrolleure. Das Dienstreihenfolgeplanungsproblem wird dabei als Mehrgüterflussproblem in einem geeigneten Planungsgraphen modelliert und als ganzzahliges lineares Programm unter Einbeziehung der Tourenplanung formuliert. Dieses wird dann mit einem kommerziellen IP Löser oder einem mehrstufigen heuristischen Verfahren gelöst.
Weitere Projektthemen sind die Entwicklung spieltheoretischer Modelle für die Kontrollplanung sowie die Aufteilung des Netzes in kleine Bereiche mit möglichst ähnlicher Befahrung als Kontrollbereiche. Der von uns entwickelte Algorithmus zur integrierten Dienst- und Kontrollplanung ist produktiv beim Bundesamt für Güterverkehr zur Planung aller deutschen Regionen im Einsatz. Der Algorithmus könnte in der Zukunft an viele verwandte Bereiche, wie beispielsweise die Einsatzplanung von Fahrscheinkontrolleuren, von Polizisten oder Ordnungsamtmitarbeitern angepasst werden.
Es besteht eine enge Kooperation mit der ZIB-Ausgründung LBW Optimization GmbH, da diese ebenfalls Algorithmen für das Bundesamt für Güterverkehr im Bereich der klassischen Straßenkontrollen sowie der Schaltung der Mautkontrolleinrichtungen entwickelt. Weiterhin gibt es eine hohe thematische und methodische Überschneidung zu Optimierungsverfahren für Planungsprobleme im öffentlichen Verkehr, insbesondere dem Eisenbahnverkehr, so dass wir eine intensive Zusammenarbeit mit Teilen des Mobility Lab pflegen.