Berliner U-Bahn - ein Ausflug in die Fahrplanoptimierung
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Das Berliner U-Bahn-Netz besteht aus neun Linien und 19 Stationen. Wie kann ein periodischer Fahrplan erstellt werden, der die Wartezeit der Passagiere minimiert, ohne die Sicherheit außer Acht zu lassen? Dies ist eine hochkomplexe Aufgabe, die bisher manuell bewältigt wurde, indem sie in Unteraufgaben unterteilt wurde.
Der Fahrplan aus dem Jahr 2005 wurde von Matheon erstellt, einem Forschungszentrum am Mathematischen Insitut der TU Berlin. Der Schlüssel waren hochmoderne kombinatorische Optimisierungstechnicken. Das Berliner U-Bahn-Netz wurde durch einen Graph mit verschiedenen Nebenbedingungen modelliert, dessen Knoten die Stationen darstellen, die Kanten entsprechen den Verbindungswegen. Die optimale Lösung für ein funktionierendes Nahverkehrssystem (das also sowohl die Wartezeit als auch die Anzahl der Züge minimiert) ist in der Menge aller möglichen Lösungen versteckt, die die Nebenbedingungen erfüllen. Allerdings ist diese Menge viel zu groß, um sie in Gänze zu untersuchen, selbst mithilfe neuester Computertechnik. Clevere mathematische Methoden liefern mächtige Algorithmen, die große Teile dieser Menge als nicht-optimal identifizieren können und sich die Suche deshalb auf ein kleineres Gebiet beschränken kann.
Der Film ist auf deutsch und englisch verfügbar. Um ihn herunterzuladen, klicken Sie bitte auf „Download Link“ auf der rechten Seite.