Masterarbeit MSTR-2024-67

Bibliograph.
Daten
Sander, Jurek: Das Treffpunktsystem im öffentlichen Personenverkehr.
Universität Stuttgart, Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Masterarbeit Nr. 67 (2024).
73 Seiten, deutsch.
Kurzfassung

Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Lösung des Treffpunkt-Problems in öffentlichen Personenverkehrsnetzen. Wir suchen dabei ausgehend von einer gegebenen Menge an n Ausgangshaltestellen und einer Startzeit Ï„s nach dem optimalen Treffpunkt gemäß zweier Optimalitätskriterien. Das minimale Summe (MinSum) Kriterium sucht nach dem Treffpunkt mit der minimalen aufsummierten Fahrtzeit aller Beteiligter und das minimales Maximum (MinMax) Optimalitätskriterium nach dem Treffpunkt, an dem das Treffen frühestmöglich stattfinden kann. Für dieses Problem sind uns keine Algorithmen für öffentliche Personennetzwerke bekannt. Als Grundlage für unsere Arbeit dient der Round-Based Public Transit Routing (RAPTOR) Algorithmus von Delling et al. (2012) in [DPW12], der zur Berechnung von schnellsten Reisen in öffentlichen Verkehrsnetzen genutzt werden kann. Ausgehend von diesem entwickeln wir zwei neue Algorithmen, die über die Verwendung von Prioritätenfunktionen und Heuristiken zielgerichtetere Berechnungen ermöglichen. Als Heuristik führen wir eine Methode ein, die diese über Landmarken in öffentlichen Verkehrsnetzen berechnet. Ausgehend von diesen lässt sich der Suchraum des RAPTOR Algorithmus so einschränken, dass wir mit zwei neu entwickelten Algorithmen effizientere Berechnungen durchführen können. Diese Algorithmen nutzen wir, um das Treffpunkt-Problem für kleine Anzahlen an Ausgangshaltestellen optimal effizient lösen zu können. Für größere Anzahlen an Ausgangsstopps entwerfen wir eine iterative Herangehensweise zur Lösung des Treffpunkt-Problems, die uns den frühestmöglichen Treffpunkt liefert. Der Vorteil des Algorithmus ist dabei, dass die iteraktive Auswahl einer kleinen Teilmenge der gegebenen Ausgangshaltestellen ausreicht, um den optimalen Treffpunkt zu finden und zu validieren. Mit diesem Algorithmus lässt sich das Problem selbst für sehr große Anzahlen an Ausgangsstopps effizient lösen. Wir analysieren die Ausführungszeiten und Eigenschaften der neu entwickelten Algorithmen auf dem kompletten Netz des öffentlichen Personenverkehrs in Deutschland.

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Volltext
Abteilung(en)Universität Stuttgart, Institut für Formale Methoden der Informatik, Algorithmik
BetreuerFunke, Prof. Stefan; Proissl, Dr. Claudius
Eingabedatum17. Dezember 2024
   Publ. Informatik