Ein modulares Column Generation Framework zur effizienten Entwicklung von Crew Scheduling Software: Konzeption - Design - Anwendungen
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| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2010
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14 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS IX TKBELLENVERZEICHNIS XIII
VERZEICHNIS DER ALGORITHMEN XV ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XVII 1 EINLEITUNG 1
1.1 DAS CREW SCHEDULING PROBLEM (CSP) 1 1.1.1 DER PROZESS DER OPERATIVEN
PERSONALEINSATZPLANUNG 3 1.1.2 DISZIPLINEN DER PERSONALPLANUNG AUF DEN
HOEHEREN MANAGE- MENTEBENEN 4 1.2 KOMMERZIELLE SYSTEME ZUR
PERSONALEINSATZPLANUNG 5 1.3 ZIEL DER ARBEIT 7 1.4 AUFBAU DER ARBEIT 8 2
GRUNDLAGEN 9 2.1 BEGRIFFE 9 2.2 LITERATURUEBERSICHT 10 2.3 MODELLE ZUR
FORMULIERUNG DES CSP 11 2.3.1 MASTERPROBLEM 11 2.3.2 SUBPROBLEM 13
2.3.2.1 NETZWERKMODELLE 13 2.3.2.2 REPRAESENTATION DES LOESUNGSRAUMS 17
2.3.3 RESTRIKTIONSEBENEN IN CREW SCHEDULING PROBLEMEN 20 2.4 VERFAHREN
ZUR LOESUNG DES CSP 21 2.4.1 DANTZIG-WOLFE DEKOMPOSITION UND COLUMN
GENERATION . . . . 21 2.4.2 BRANCH & BOUND / BRANCH & PRICE 24 2.4.3
VERFAHREN ZUR GENERIERUNG VON PAIRINGS / LOESUNG DES SUBPRO- BLEMS 26
2.4.4 META-HEURISTIKEN 29 BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/100472540X DIGITALISIERT DURCH INHALTSVERZEICHNIS I
KONZEPTION DES FRAMEWORKS 31 3 KONZEPTION DER OPTIMIERUNGSALGORITHMIK IM
FRAMEWORK 33 3.1 TYP-KATEGORISIERUNG DER NEBENBEDINGUNGEN BEIM CSP 33
3.1.1 STATISCHE NEBENBEDINGUNGEN (TYP I) 33 3.1.2 DYNAMISCHE
NEBENBEDINGUNGEN (TYP II) 35 3.1.2.1 UNMITTELBAR-LIMITIERENDE,
DYNAMISCHE NEBENBEDIN- GUNGEN (TYP HA) 36 3.1.2.2
FRISTZEITPUNKT-LIMITIERENDE, DYNAMISCHE NEBENBE- DINGUNGEN (TYP LIB) 37
3.1.3 GLOBALE NEBENBEDINGUNGEN (TYP III) 39 3.1.4 SOLLVORGABEN (TYP IV)
40 3.1.4.1 SOLLVORGABEN FUER PAIRINGS (TYP IVA) 40 3.1.4.2 GLOBALE
SOLLVORGABEN (TYP IVB) 41 3.2 MODELLIERUNG DES ERWEITERTEN,
RESSOURCENBESCHRAENKTEN CREW SCHEDU- LING PROBLEMS 43 3.2.1 ANALYTISCHES
MODELL 43 3.2.2 RECHENMODELL 45 3.3 OPTIMIERUNGSLOGIK IM FRAMEWORK 47
3.3.1 BASISVERFAHREN 47 3.3.2 ERWEITERUNGEN DES BASISVERFAHRENS 53 3.3.3
HEURISTISCHE VARIANTEN DES OPTIMIERUNGSVERFAHRENS 55 3.3.3.1 VORZEITIGE
TERMINIERUNG 57 3.3.3.2 PARTIELLE ERSCHLIESSUNG DES BRANCH & BOUND -
BAUMS 57 3.3.3.3 VERZICHT AUF BRANCHS 58 4 DESIGN DES FRAMEWORKS:
STRUKTUR - FUNKTIONEN - IMPLEMENTIERUNG 61 4.1 VERFAHRENS-STEUERUNG 63
4.2 VORVERARBEITUNG 64 4.2.1 VERBINDUNGSNETZWERK-KONSTRUKTOR 65 4.2.2
ZULAESSIGKEITSPRUEFUNG FUER AKTIVITAETSPAARSEQUENZEN 66 4.2.3 KONSTRUKTOREN
OPTIONALER DATENSTRUKTUREN 67 4.3 PAIRING-SELEKTOR 68 4.3.
INHALTSVERZEICHNIS 4.4.2 ZULAESSIGKEITSPRUEFUNG FUER PAIRINGS 76 4.4.3
PAIRING-EVALUATOR 78 4.5 PAIRING-POOL 79 4.6 MIP-SOLVER 80 4.7 BRANCHER
82 4.7.1 BRANCH-IDENTIFLZIERER 82 4.7.2 BRANCH-IMPLEMENTIERER 85 II
ANWENDUNGEN DES FRAMEWORKS 89 5 ANWENDUNG DES FRAMEWORKS BEI DER
TAKTISCHEN CREW-/VEHICLE- EINSATZPLANUNG IM LUFTFRACHTERSATZVERKEHR 91
5.1 EINFUEHRUNG IN DIE PROBLEMSTELLUNG 92 5.2 PROBLEMSPEZIFISCHE KONZEPTE
96 5.2.1 ZULAESSIGKEIT UND EVALUATION VON TOUREN 97 5.2.1.1 ZULAESSIGKEIT
VON TOUREN HINSICHTLICH LENK- UND RU- HEZEITEN 99 5.2.1.2 ZULAESSIGKEIT
VON TOUREN BEZUEGLICH ERFORDERLICHER FAHRZEUGEIGENSCHAFTEN 104 5.2.1.3
EVALUATION VON TOUREN 105 5.2.2 ZULAESSIGKEIT UND EVALUATION VON
TOURENPLAENEN 106 5.3 TYP-KATEGORISIERUNG DER NEBENBEDINGUNGEN 106 5.3.1
STATISCHE NEBENBEDINGUNGEN (TYP I) 106 5.3.2 DYNAMISCHE NEBENBEDINGUNGEN
(TYP II) 108 5.3.2.1 UNMITTELBAR GUELTIGE, DYNAMISCHE NEBENBEDINGUNGEN
(TYP HA) 108 5.3.2.2 FRISTZEITPUNKT-LIMITIERENDE, DYNAMISCHE NEBENBE-
DINGUNGEN (TYP HB) 108 5.3.3 GLOBALE NEBENBEDINGUNGEN (TYP III) 108 5.4
ZUSAMMENFASSUNG DER VORGABEN ZUR BEWERTUNG VON PAIRINGS UND DIENSTPLAENEN
109 5.5 MATHEMATISCHES MODELL 110 5.6 FRAMEWORK-KONFIGURATION ZUR LOESUNG
DES RCCSP-LFEV 112 5.6. INHALTSVERZEICHNIS 5.6.1.3 LOGIK DES
STEUERUNGS-AGENTEN 115 5.6.2 VORVERARBEITUNG 116 5.6.2.1
VERBINDUNGSNETZWERK-KONSTRUKTOR 116 5.6.2.2 ZULAESSIGKEITSPRUEFUNG FUER
AKTIVITAETSPAARSEQUENZEN . . 119 5.6.3 PAIRING-SELEKTOR 120 5.6.4
PAIRING-GENERATOR 124 5.6.4.1 ALGORITHMEN ZUR PAIRING-GENERIERUNG 124
5.6.4.2 ZULAESSIGKEITSPRUEFUNG FUER PAIRINGS 130 5.6.4.3 PAIRING-EVALUATOR
140 5.6.5 MIP-SOLVER 141 5.7 BLOCK.BUSTER - EIN SYSTEM ZUR UNTERSTUETZUNG
DER TAKTISCHEN TOUREN- PLANUNG 142 6 ANWENDUNG DES FRAMEWORKS BEI DER
STRATEGISCHEN SERVICEPERSONAL- PLANUNG IM SCHIENENVERKEHR 147 6.1
EINFUEHRUNG IN DIE PROBLEMSTELLUNG 147 6.2 PROBLEMSPEZIFISCHE KONZEPTE
150 6.2.1 ZULAESSIGKEIT UND EVALUATION VON SCHICHTEN UND PAIRINGS . . . .
153 6.2.2 ZULAESSIGKEIT UND EVALUATION VON DIENSTPLAENEN 157 6.3
TYP-KATEGORISIERUNG DER NEBENBEDINGUNGEN 159 6.3.1 STATISCHE
NEBENBEDINGUNGEN (TYP I) 159 6.3.2 DYNAMISCHE NEBENBEDINGUNGEN (TYP II)
160 6.3.2.1 UNMITTELBAR GUELTIGE, DYNAMISCHE NEBENBEDINGUNGEN (TYP HA)
160 6.3.2.2 FRISTZEITPUNKT-LIMITIERENDE, DYNAMISCHE NEBENBE- DINGUNGEN
(TYP LIB) 161 6.3.3 GLOBALE NEBENBEDINGUNGEN (TYP III) 162 6.3.4
SOLLVORGABEN AUF PAIRINGEBENE (TYP IVA) 162 6.4 ZUSAMMENFASSUNG DER
VORGABEN ZUR BEWERTUNG VON PAIRINGS UND DIENSTPLAENEN 163 6. 6.6.2
VORVERARBEITUNG 173 6.6.2.1 VERBINDUNGSNETZWERK-KONSTRUKTOR 173 6.6.2.2
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6.6.4.2 ZULAESSIGKEITSPRUEFUNG FUER PAIRINGS 198 6.6.4.3 PAIRING-EVALUATOR
203 6.6.5 MIP-SOLVER 205 6.6.6 PAIRING-POOL 206 6.6.7 BRANCHER 206
6.6.7.1 BRANCH-IDENTIFIZIERER 207 6.6.7.2 BRANCH-IMPLEMENTIERER 208 6.7
ON. TRACK - EIN DECISION SUPPORT SYSTEM ZUR UNTERSTUETZUNG DER STRA-
TEGISCHEN PERSONALPLANUNG IM SCHIENENVERKEHR 210 6.7.1 DER
PLANUNGSPROZESS MIT ON.TRACK 210 6.7.2 EVALUATION DES MIT HILFE DES
FRAMEWORKS ENTWICKELTEN OPTI- MIERUNGSVERFAHRENS 213 7 FAZIT 219 7.1
ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 219 7.2 KRITIK AM ANSATZ 220 7.3 AUSBLICK
221 LITERATURVERZEICHNIS 223
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