Planning of Replacement Services for Public Transport Systems in Case of Disruptions and Scheduled Infrastructure Maintenance

Ziele/Ideen

Die behandelten Probleme wurden grundsätzlich vom Projektpartner, den Wiener Linien, motiviert. Grundsätzlich sollten Tools (Software-Prototypen) zur Entscheidungsunterstützung entwickelt werden. Beim Störungsmanagement sollten die Lösungsmethoden (Programme) in wenigen Minuten Vorschäge machen, wie auf eine bestimmte Störung zu reagieren ist. Die Reaktion konnte mehrere Maßnahmen umfassen: Frequenzanpassung bei bestehenden Linien, Einführung neuer Ersatzbuslinien und Umleitung bestehender Linien. Ein angepasstes Modell wurde beispielsweise auch im Rahmen einer Fallstudie verwendet, um Designs für Ersatzlinien und Busbedarf bei der U4 Erneuerung bis Schönbrunn vorzuschlagen. Bei der Wartungsplanung ging es um eine langfristige, strategische Planung, in welchen Jahren Teile der Infrastruktur zu erneuern sind. Entsprechend großzügiger war das Zeitlimit, wann die Programme Lösungen liefern sollten. Hier ging es konkret um die Abschätzung des Wartungsbedarfs und der resultierenden Kosten für die Straßenbahninfrastruktur für die nächsten Jahrzehnte.

Kurzbeschreibung

Die Dissertation (Forschungsarbeit) umfasst Themen aus dem Bereich öffentlicher Transport, nämlich Störungsmanagement und Wartungsplanung. Die Forschung wurde im Rahmen eines Projekts mit den Wiener Linien als Partnerin durchgeführt. Beim Störungsmanagement lag der Fokus auf gravierenden Störungen, die eine umfassende Reaktion erforderlich machen. Die Maßnahmen beinhalten die Planung des Ersatzverkehrs inklusive einer eventuellen Umplanung bestehender Linien. Zusätzlich können die Intervalle angepasst werden. Bei der Wartungsplanung war zu bestimmen, in welchen Jahren welchen Teile der Infrastruktur zu erneuern sind. Dabei sind nicht nur Wartungskosten, sondern auch Kosten für Langsamfahrstellen bei schlechtem Gleiszustand, Ersatzverkehrskosten bei Streckensperren, Aufschläge für Nachtarbeit und der Zustand des Netzes am Ende des Planungshorizonts zu berücksichtigen. Für beide Themen wurden mathematische Modelle und Algorithmen entwickelt um die Probleme zu lösen.

Resultate

Die Ergebnisse sind teils theoretischer Natur. Anhand von Testinstanzen konnte gezeigt werden, dass die entwickelten Modelle und Algorithmen geeignet sind um die behandelten Probleme gut zu lösen. Abgesehen vom reinen Lösen der Probleme, lassen sich mit den Algorithmen auch Was-wäre-wenn-Analysen anstellen. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass sich durch größere Wartungsbudgets in bestimmten Jahren die Kosten insgesamt senken lassen. Während die Wartungskosten an sich steigen, lässt sich der Zustand des Netzwerks verbessern, sodass bei Langsamfahrstellen und zukünftigen Arbeiten gespart werden kann. Die Arbeit im Bereich Ersatzverkehrsplanung hilft bessere Ersatzbuslinien zu finden und damit die Reisezeit der Passagiere im Störungsfall zu verkürzen. Indem der Parameter für die Busflotte verändert wurde, konnte im Rahmen Fallstudie analysiert werden, welche Auswirkungen auf Passagierreisezeiten zu erwarten sind.

Partner

Wiener Linien GmbH & Co KG