Railway Track Allocation: Models and Algorithms release_gxjjrb2sqbh3disqyli3urcaoy

by Thomas Schlechte, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin, Martin Grötschel

Published by Technische Universität Berlin.

2012  

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit der mathematischen Optimierung zur effizienten Nutzung der Eisenbahninfrastruktur. Wir behandeln die optimale Allokation der zur Verfügung stehenden Kapazität eines Eisenbahnschienennetzes - das Trassenallokationsproblem. Das Trassenallokationsproblem stellt eine wesentliche Herausforderung für jedes Bahnunternehmen dar, unabhängig, ob ein freier Markt, ein privates Monopol, oder ein öffentliches Monopol vorherrscht. Die Planung und der Betrieb eines Schienenverkehrssystems ist extrem schwierig aufgrund der kombinatorischen Komplexität der zugrundeliegenden diskreten Optimierungsprobleme, der technischen Besonderheiten, und der immensen Größen der Probleminstanzen. Mathematische Modelle und Optimierungstechniken können zu enormen Nutzen führen, sowohl für die Kunden der Bahn als auch für die Betreiber, z.B. in Bezug auf Kosteneinsparungen und Verbesserungen der Servicequalität.Wir lösen diese Herausforderung durch die Entwicklung neuartiger mathematischer Modelle und der dazughörigen innovativen algorithmischen Lösungsmethoden für sehr große Instanzen. Dadurch waren wir erstmals in der Lage zuverlässige ösungen für Instanzen der realen Welt, d.h. für den Simplon Korridor in der Schweiz, zu produzieren. Der erste Teil beschäftigt sich mit der Modellierung des Schienenbahnsystems unter Berücksichtigung von Kapazität und Ressourcen. Kapazität im Schienenverkehr hat grundsätzlich zwei Dimensionen, eine räumliche, welche der physischen Infrastruktur entspricht, und eine zeitliche, die sich auf die Zugbewegungen innerhalb dieser bezieht, d.h. die Belegung- und Blockierungszeiten. Sicherungssysteme im Schienenverkehr beruhen überall auf der Welt auf demselben Prinzip. Ein Zug muss Blöcke der Infrastruktur für die Durchfahrt reservieren. Das gleichzeitige Belegen eines Blockes durch zwei Züge wird Blockkonflikt genannt. Um eine konfliktfreie Belegung zu erreichen, beinhalten Modelle zur Kapazität im Schienenverkehr daher die Definition und Berechnung von angemessenen Fahrzeiten und dementspr [...]
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Type  article
Stage   published
Date   2012-02-15
Language   en ?
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