Traffic Optimization: Public Transportation Networks (Winter 2021/22)

(Verkehrsoptimierung: Öffentliche Verkehrsnetze)

 

General Information

  • The course language will be either English or German, depending on the audience.

  • Lectures: Wed 10-12, Arnimallee 6, Room 009, starting from Oct 20. Slides are in the Whiteboard Resources.

  • Tutorials: Mo 14-16, Arnimallee 6, Room 009, starting from Oct 25. The tutorials are a good opportunity to ask questions concerning the lectures and problem sets. We expect regular participation in the tutorial, please contact us if this is not possible for you.

  • Problem Sets will be distributed every week and are supposed to be solved at home. We encourage to communicate with other students, e.g., by using the forum on the Whiteboard site. The problem sets can be submitted in groups of two people. Submit your solution as a scan or better as a LaTeX PDF via the Whiteboard Assignments section. Summed over all problem sets, reaching 50% of the total points is required for active participation.

  • Exams will be oral upon appointment at the end of the semester.

  • Whiteboard: We ask students to sign up for the Whiteboard site. This enables better communication and access to course material. TU/HU students are able to get access to the Whiteboard system as well.

 

Contact

Name E-Mail Room
Niels Lindner lindner@zib.de ZIB 3007
Berenike Masing masing@zib.de ZIB 3005

 

Course Description (German)

Die Optimierung von Planung und Betrieb öffentlicher Verkehrsnetze ist eine allgegenwärtige Aufgabe, sowohl aus der Perspektive der Fahrgäste als auch aus betrieblicher Sicht. Mathematische Methoden spielen eine zentrale Rolle in zahlreichen Problemen der Verkehrsoptimierung. Viele Probleme können mit Techniken der diskreten Optimierung behandelt werden.

Die Vorlesung beschäftigt sich mit der mathematischen Modellierung und der algorithmischen Betrachtung folgender Anwendungsprobleme:

* Kürzeste Routen in öffentlichen Verkehrsnetzen

* Linienplanung

* Fahrplanoptimierung

* Trassenplanung im Eisenbahnverkehr

* Umlaufplanung

 

Dabei werden folgende mathematische Probleme und Techniken beleuchtet:

* Modellieren von öffentlichen Verkehrsnetzen

* kürzeste Wege in Graphen mit Zeitabhängigkeit

* Einzel- und Mehrgüterflüsse in Netzwerken

* Kreisräume und Kreisbasen in Graphen

* grundlegende Komplexitätstheorie (Polynomialzeitreduktionen, NP-Vollständigkeit)

* gemischt-ganzzahlige lineare Programmierung, Schnittebenen und Spaltenerzeugung

* Periodic Event Scheduling

 

Voraussetzungen: Grundlagen der Graphentheorie, etwa im Umfang von Diskrete Mathematik I. Ergänzend zu dieser Vorlesung empfiehlt sich fakultativ auch der Besuch von Diskrete Mathematik II (= Optimierung I) oder des Seminars Optimierung im öffentlichen Verkehr.