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IKT-Forschung: Neue Fahrplan-Optimierungssoftware verringert Wartezeiten und Zugverspätungen

European Commission - IP/10/952   15/07/2010

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IP/10/952

Brüssel, den 15. Juli 2010

IKT-Forschung: Neue Fahrplan-Optimierungssoftware verringert Wartezeiten und Zugverspätungen

Dank eines von der EU mit 2,6 Mio. EUR geförderten Forschungsprojekts haben die Europäer in diesem Sommer auf ihren Bahnreisen weniger unter Zugverspätungen zu leiden. Das Projekt ARRIVAL hat fortgeschrittene Software entwickelt, die Bahnfahrpläne effizienter planen und auftretende Störungen effektiver und in Echtzeit verarbeiten kann, ohne bei der Sicherheit Abstriche zu machen. Überall in Europa wenden Bahnbetreiber die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten bereits in der Praxis an, um die Schienennetze effizienter zu nutzen, und zwar sowohl bei der Aufstellung der Fahrpläne als auch bei der Bewältigung unvorhergesehener Störungen. Die entwickelten Algorithmen können möglicherweise auch in anderen Bereichen Anwendung finden, z. B. in der Straßennavigation und in industriellen Arbeitsabläufen, beim elektronischen Handel, in P2P-Netzen, Grid-Rechnersystemen und Gesundheitssystemen.

Hierzu erklärte die für die Digitale Agenda zuständige Vizepräsidentin der Europäischen Kommission Neelie Kroes: „Diese erstklassige europäische Forschung ermöglicht es, mehr Fahrgäste und Fracht mit mehr Zügen sicher über die gleiche Infrastruktur zu befördern und gleichzeitig die Pünktlichkeit, die Zufriedenheit der Kunden und die Gewinne der Betreiber zu steigern. Davon profitieren alle.“

Der Schlüssel zur Verringerung von Zugverspätungen ist eine optimierte Planung und die Vermeidung von Dominoeffekten, die durch Verkehrsstörungen verursacht werden können. Soll ein Anschlusszug warten oder fahrplanmäßig abfahren? Die Reihenfolge, in der die Züge eine Strecke befahren dürfen, ist normalerweise genau festgelegt. Wie sollen Bahnsteige nach Verspätungen neu zugewiesen werden? All diese Entscheidungen beruhen auf einer komplizierten Logistik. Außerdem bleibt wenig Zeit, um Fahrpläne anzupassen und Unannehmlichkeiten für die Reisenden möglichst gering zu halten.

Traditionell setzen die Bahnbetreiber bei der Bewältigung von Störungen kaum auf Computerhilfe (normalerweise nur eine Grafiksoftware, die das Geschehen darstellt). Mit Hilfe der neuen Methoden können optimale Fahrpläne berechnet und die weiteren Abläufe bestimmt werden, wenn die Züge Verspätung haben.

Der Erfolg von ARRIVAL basiert auf der Entwicklung neuer Algorithmen, mit deren Hilfe das Bahninfrastruktur-Management effizienter organisiert werden kann: von Fahrplänen und Bahnsteigzuweisung über Personaleinsatz und Frachtbeladung bis zum Umgang mit Störungen wie Umleitung und Umplanung von Zügen in Echtzeit.

Das Projekt ARRIVAL befasste ich mit neuen Konzepten und Methoden der Algorithmenforschung, welche die Theorie erheblich vorangebracht haben, die notwendig ist, um große und komplexe Optimierungsprobleme – wie sie sich im Bahnverkehr stellen – effizient zu lösen. Die Ergebnisse wurden bereits in den Niederlanden, Deutschland und der Schweiz umgesetzt. So hat ARRIVAL Algorithmen entwickelt, die eingesetzt wurden, um einen neuen Fahrplan für das niederländische Eisenbahnsystem aufzustellen, in dem täglich etwa 5500 Züge verkehren und das zu den effizientesten Schienennetzen Europas gehört. In Berlin wurde mit den ARRIVAL-Algorithmen die Wartezeit zwischen Anschlusszügen im U-Bahnnetz von 4 auf 2 Minuten verkürzt. Die Schweizerischen Bundesbahnen haben ebenfalls mit ARRIVAL-Algorithmen einen optimalen Fahrplan für zusätzliche Züge in risikoreichen, gleichzeitig von Güter- und Personenzügen befahrenen Korridoren aufgestellt.

Andere Eisenbahnbetreiber in Europa interessieren sich ebenfalls für diese neue Technik. In Italien konnten bei der Erprobung in den Bahnhöfen Palermo und Genua die Verspätungen um 25 % verringert werden. Dank der erhöhten Effizienz des Schienenverkehrs bringt die neue Technik für alle europäischen Zugreisenden große Vorteile, denn im Durchschnitt fährt jeder Europäer jährlich fast 800 km mit der Bahn.

Hintergrund

An ARRIVAL beteiligten sich von 2006 bis 2009 Forscher von 12 Universitäten (aus Griechenland, Spanien, Italien, Deutschland, der Schweiz und den Niederlanden) sowie das französische Eisenbahnunternehmen SNCF.

Dieses Forschungsprojekt hat fortgeschrittene Softwarealgorithmen für die Optimierung von Schienenverkehrsdiensten entwickelt. Von den Gesamtkosten in Höhe von 3,2 Mio. EUR wurden 2,6 Mio. EUR von der Kommission innerhalb des Forschungsthemas „Future and Emerging Technologies (FET)“ (Neue und künftige Technologien) aus Fördermitteln des allgemeinen Forschungsrahmenprogramms (Sechstes Rahmenprogramm 2001–2006) finanziert. Mit diesem Forschungsthema wird die risikoreiche IKT-Forschung unterstützt.

Näheres zum Projekt ARRIVAL unter: http://arrival.cti.gr/index.php/Main/HomePage.

Weitere von der EU geförderte Forschungserfolge werden auf der „ICT 2010“, Europas größter IKT-Forschungsveranstaltung, präsentiert, die vom 27.–29. September 2010 in Brüssel stattfinden wird. Mehr als 100 Aussteller werden dort ihre neuesten, mit EU-Fördermitteln erreichten Fortschritte im Bereich der digitalen Technologien vorstellen.

Journalisten können sich unter folgender Adresse kostenlos registrieren lassen: http://ec.europa.eu/information_society/events/ict/2010/index_en.htm.


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