Guter Anschluss

Der Anschluss von Bahn und Bus ist nicht optimal abgestimmt. Fraunhofer-Forscher stellen auf der Messe Innotrans (21.-24.9.) in Berlin (Halle 4.1, Stand 217) eine Plattform vor, mit der sich Fahrpläne im Öffentlichen Personennahverkehr synchronisieren lassen.

Bei jedem Fahrplanwechsel stehen Verkehrsunternehmen und -verbünde vor einer großen Herausforderung: der akribischen Planung der Verbindungen. Denn sie wollen ihren Kunden einen gut abgestimmten, regionalen Fahrplan anbieten – die Warte- und Umsteigezeiten anpassen, so dass der Übergang von Bus zu S-Bahn oder Regionalbahn und umgekehrt möglichst reibungslos funktioniert. Der Trick ist, einen zeitlichen Mittelwert zu finden, der eine kurze Verspätung noch ausgleicht, aber die Wartezeit nicht zu stark erhöht.

Keine leichte Aufgabe, denn es sind eine Vielzahl von Anknüpfungspunkten zu betrachten, für den Verkehrsverbund Rhein-Neckar mehrere hunderttausend Verbindungen in 636 Städten und Gemeinden. Ein Team am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern hat ein Software-Tool entwickelt, das interaktiv und anschaulich darstellt, wie sich Veränderungen im Fahrplan auswirken und optimal zusammenführen lassen.

Zwei Prämissen bestimmen die Planung: die Wartezeit für alle Fahrgäste zu minimieren und möglichst viele Anschlüsse komfortabel erreichbar zu machen. Zunächst plant jedes Verkehrsunternehmen das für seinen Bereich. Dann kommen diese Entwürfe beim Verkehrsverbund zusammen. SynPlan macht es den Verkehrsverbünden leichter, die An- und Abfahrtszeiten der einzelnen Anbieter miteinander zu verknüpfen und zu bewerten. Die Planer haben gemeinsam – unternehmensübergreifend – Zugang auf die Daten, können interaktiv Bedingungen hinzufügen und direkt begutachten, welche Auswirkungen selbst kleine Änderungen auf das Gesamtnetz und die Anschlüsse haben.

»Basis der mathematischen Berechnung sind Ameisenalgorithmen. Allgemein gesagt funktioniert das in etwa so: Virtuelle Ameisen konstruieren neue Fahrplanalternativen, indem sie das Verhalten von realen Ameisen bei der Futtersuche imitieren. Findet eine virtuelle Ameise einen vielversprechenden Fahrplan, so hinterlässt sie eine virtuelle Pheromonspur, die nachfolgenden Ameisen bei der Suche hilft. Gute Lösungen werden so durch das Zusammenspiel vieler einfacher Akteure konstruiert. Diesen Vorgang bezeichnet man auch als Schwarmintelligenz«, erklärt Dr. Ingmar Schüle vom ITWM.

Messebesucher können SynPlan direkt ausprobieren. In einem Spiel übernehmen sie die Rolle von Verkehrsplanern und haben die Aufgabe, einen möglichst optimalen Fahrplan zu erstellen. Dabei zeigt sich schnell, dass eine Optimierung an einer Stelle, an einer anderen den ganzen Plan über den Haufen werfen kann.

Auf der InnoTrans (Halle 4.1, Stand 217) präsentiert die Fraunhofer-Allianz Verkehr weitere Forschungs- und Entwicklungsleistungen: etwa Mess- und Prüfsysteme für Fahrzeuge und Fahrzeugkomponenten wie die Ultraschallprüfung von Radsatzvoll-wellen, ein optisches Messsystem zur geometrischen Radsatzprüfung sowie das Modell eines Radprüfstandes oder Verfahren zur Werkstoffcharakterisierung, zur Planung von Transportnetzwegen oder ein System für die Hochstromübertragung im ÖPNV.

Kontakt:
Dr. Ingmar Schüle
Telefon +49 631 31600-4602
ingmar.schuele@itwm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern