Personaleinsatzoptimierung von fahrendem Personal (KiN und Prüfer) im Regionalverkehr durch Mitarbeiterpooling (Partner: DB Regio AG)
Öffentliche Personennahverkehrsnetze werden von Verkehrsverbünden in Deutschland regelmäßig ausgeschrieben. Die Ausschreibungsunterlagen beschreiben die genauen netzspezifische Anforderungen, wie zum Beispiel den Fahrplan oder auch Einsatzquoten von Kundenbetreuern und Prüfern in den Zügen. In diesem Projekt konzentrieren wir uns auf die kosteneffiziente Schichtplanerstellung als ein Schlüssel für die Wettbewerbsposition und den operativen Gewinn der Eisenbahnverkehrsunternehmen.
Verschiedene Nahverkehrsnetze sind oft miteinander verbunden. Dennoch werden üblicherweise Schichtpläne für jedes Netz seperat geplant. Ziel des Projektes ist es herauszufinden, ob durch Mitarbeiterpooling, d.h. die gemeinsame Schichtplanerstellung über mehrere Netze innerhalb einer Region, eine zusätzliche Kosteneinsparung erzielt werden kann. Es ist zu erwarten, dass das Mitarbeiterpooling die gesamte bezahlte Arbeitszeit reduziert und Skaleneffekte generiert werden können.
Die Komplexität des Problems der Schichtplanerstellung im Eisenbahnverkehr (railway crew scheduling problem) steigt exponentiell mit der Größe an, so ist dieses Problems als NP-schwer bekannt. Das Lösen mehrere Netze gleichzeitig vergrößert nun das Problem nicht nur, sondern erhöht auch die Komplexität des Problems durch die spezifischen Einschränkungen der einzelnen Netze. Aktuelle Optimierungsmethoden und Algorithmen können bereits große Probleme lösen. Ein Beispiel ist das SINA Projekt, welches eine Software Lösung für die Schichtplanerstellung von Kundenbetreuern im Nahverkehr und Prüfern, unter Berücksichtigung von Quoten, entwickelt. Das hier beschriebene Projekt erweitert, aufbauend auf den Ergebnissen von SINA, die Schichtplanerstellung unter Berücksichtigung von Quoten um das gleichzeitige Lösen mehrerer Netzwerke. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Umsetzungs eines Algorithmus, der das Railway Crew Scheduling Problem für mehrere Netzwerke, welche in der Größe variieren und spezifische Einschränkungen erfüllen müssen, optimiert. Dafür verwenden wir leistungsfähige Operations Research Methoden und Heuristiken, inbesondere die Spaltengenerierung.
Partner
Laufzeit
Oktober 2016 - September 2018
Beteiligte
Julia Heil
Prof. Dr. Udo Buscher
Dr. Janis Neufeld
M. Sc. Felix Tamke
Martin Scheffler
Dipl.-Wi.-Ing. Michael Hölscher