Payload maximisation on single-track railway lines

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Contributors

Abstract

Die angestrebte ehrgeizige Erhöhung des Eisenbahnanteils im Güterverkehr erfordert die Festlegung einer ausreichenden Zahl von Zugtrassen, um die prognostizierte Nachfrage zu befriedigen. Der Ausbau des europäischen Schienennetzes für 740 Meter lange Güterzüge ist eine anspruchsvolle Aufgabe, insbesondere auf eingleisigen Strecken. Die geringere Verfügbarkeit von Überholgleisen für diese langen Güterzüge mit hoher Nutzlast, meist Containerzüge, stellt eine erhebliche Einschränkung für die Fahrplangestaltung im Vergleich zu kürzeren Güterzügen dar. Dies führt zu einem Kompromiss zwischen der Planung von mehr kurzen Zügen und einer geringeren Anzahl von längeren Zügen unter Berücksichtigung der Korridorkapazität. Bisher konzentrierte sich die Forschung zur Kapazitätsmaximierung bei der Fahrplanerstellung im Güterverkehr hauptsächlich auf die Erfüllung der Anforderungen der Betreiber durch Einfügen einzelner Züge in einen bestimmten Fahrplan. In diesem Beitrag wird ein neues mathematisches Optimierungsmodell für das eingleisige Fahrplanproblem (TTP) unter Berücksichtigung einer heterogenen Flotte für den Güterverkehr und der verschiedenen Infrastrukturbeschränkungen für jeden Zugtyp vorgeschlagen. Die Formulierung des Modells wird in Form eines mehrstufigen Job Shop Scheduling (JSS) Problems ausgedrückt. Bei einem festen Fahrplan für den Personenverkehr werden gleichzeitig Trassen für den Güterverkehr festgelegt, wobei die Gesamtnutzlast maximiert wird. Das vorgeschlagene Modell wird an mehreren realistischen Instanzen mit unterschiedlichen Abstraktionsgraden demonstriert. Abschließend wird das Potenzial des Modells für weitere Entwicklungen vorgestellt.

Details

Original languageEnglish
Publication statusPublished - 1 Apr 2025
Peer-reviewedYes

Conference

Title11th International Conference on Railway Operations Modelling and Analysis
Abbreviated titleRailDresden 2025
Conference number11
Duration1 - 4 April 2025
Website
Degree of recognitionInternational event
LocationTechnische Universität Dresden
CityDresden
CountryGermany

External IDs

ORCID /0000-0003-0214-2021/work/185692553
ORCID /0000-0003-4111-2255/work/185741541

Keywords

Keywords

  • MIP formulations, Eisenbahnbetrieb, Fahrplanerstellung, Schienengüterverkehr, Eingleisige Strecken