Neue Publikation zur mathematischen Optimierung im Schienenverkehr

In Zusammenarbeit des Lehrstuhls für Industrielles Management der TU Dresden mit der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und der Universität Wien ist eine neue Publikation im Journal Public Transport erschienen. Unter Beteiligung von Paul Päprer, Martin Scheffler, Udo Buscher und unserem ehemaligen Kollegen Janis S. Neufeld wurde ein umfassendes Tutorial zum sogenannten Rolling Stock Circulation Planning Problem veröffentlicht – einem zentralen Thema der taktischen Eisenbahnplanung.

Das Forschungsteam vergleicht zwei gängige graphbasierte Modellierungsansätze – das Connection-based Network und das Space-time Network – und entwickelt darauf aufbauend mathematische Formulierungen zur effizienten Umlaufplanung von Triebfahrzeugen. Grundlage der Studie bilden reale Fallbeispiele der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB), für die 16 Instanzen unterschiedlicher Größe und Struktur analysiert wurden.

Die Ergebnisse zeigen: Für das grundlegende Umlaufplanungsproblem ist das Space-time Network deutlich effizienter als das Connection-based Network, insbesondere bei großen und dichten Instanzen mit vielen Fahrten. Darüber hinaus demonstrieren multi-kriterielle Optimierungen den Zielkonflikt zwischen Fahrzeuganzahl und Kosten für Leerfahrten. Weiterhin werden Unterschiede zwischen Umlaufplänen im Güter- und Personenverkehr deutlich.

Die Publikation liefert wertvolle methodische und praktische Erkenntnisse für das Flottenmanagement im Schienenverkehr und bietet eine fundierte Grundlage für weiterführende Forschung.

Referenz:
Päprer, P., Joshi, K., Scheffler, M., Neufeld, J. S., Ehmke, J., Buscher, U. & Scherr, N. (2025). The rolling stock circulation planning problem: a tutorial with case study. Public Transport, https://doi.org/10.1007/s12469-025-00408-8