Die fahrplanfeine Umlegung mit Berücksichtigung von Vehicle-Sharing-Verkehrssystemen folgt nachstehendem Ablauf:
1. Erste Verbindungssuche: Eine Verbindungssuche unter Berücksichtigung der auslastungsabhängigen Widerstände an Sharing-Stationen, die sich aus einer angesetzten Startlösung ergeben (Initiale Auslastung in der 1. Verbindungssuche). Sharing-Verkehrssysteme können nur in der Branch & Bound-Suche berücksichtigt werden. Die Vorauswahl wird herkömmlich angewendet.
2. Verbindungswahl: Die Verbindungswahl erfolgt durch das eingestellte Wahlmodell. Die sich ergebenden Belastungen an den Verbindungen werden durch die auslastungsabhängigen Widerstände der Sharing-Wege aktualisiert.
3. Befindet man sich in einer Iteration in der eine weitere Wegesuche durchgeführt wird, wird auch die Verbindungswahl gerechnet und anschließend eine weitere Suche und Vorauswahl durchgeführt. Bei dieser Suche werden die als Ergebnis der Wahl errechneten Belastungen berücksichtigt. Sie gehen additiv in den Suchwiderstand ein. Zweck dieser Suche ist es, Alternativverbindungen zu finden, die im vorangegangenen Schritt potenziell durch andere Verbindungen dominiert sein können. Es werden die jeweiligen Verbindungsmengen zusammengefasst. Dabei werden Verbindungen, die in der letzten Suche gefunden wurden, nicht aufgrund der Widerstände dominiert. Der Grund dafür ist, dass die auslastungsabhängigen Widerstände in der jeweiligen Suche nicht vergleichbar sind. Wird in der aktuellen Iteration nicht mehr eine weitere Wegesuche durchgeführt, wird direkt mit Schritt 4 fortgefahren.
4. Verbindungswahl: Mit diesem Schritt beginnt eine Iterationsschleife. Die Verbindungswahl berechnet anhand der vorhandenen Verbindungen und deren aktuellen Widerständen die Belastungen. Am Ende des Verfahrensschritts werden pro Zeitscheibe Leihfahrzeuge umgesetzt (Umsetzverfahren) und die Anzahl der Leihfahrzeuge an Stationen und Bezirken wird aktualisiert.
5. Die Belastungen aus der letzten Verbindungswahl werden anhand der eingestellten Verfahren exponentiell oder per MSA gedämpft (Dämpfung).
6. Es folgt die Prüfung der Abbruchkriterien. Ist eines der Kriterien wahr, wird das Verfahren abgebrochen, andernfalls wird mit Schritt 2 fortgefahren.
Ergänzend zum geänderten Verfahrensablauf sind folgende Anmerkungen zu machen:
- Die auslastungsabhängigen Widerstände werden in der Wahl zum sonstigen Widerstand addiert, damit gehen sie auch in die Kenngröße Widerstand ein.
- Kenngrößenmatrizen und andere statistische Ausgaben werden nach der letzten Wahl berechnet.
- Ausschließlich für Vehicle-Sharing-Systeme, bei denen die Rückgabestation gleich der Entleihstation sein muss, werden in der Suche keine Teilwege zwischen Bezirken berücksichtigt.
Zeitliche Gliederung des Verfahrens
Um die Dynamik des Systems in einem makroskopischen Modell abzubilden, werden Zeitscheiben mit benutzerdefinierter Länge eingeführt, die den Umlegungszeitraum weiter aufgliedern. Die Zeitpunkte und Reihenfolge der Ereignisse (Rückgaben, Entleihen, Umsetzvorgänge) werden innerhalb der Zeitscheiben nicht unterschieden. Die Wahl der Länge einer Zeitscheibe ist demnach der Kompromiss zwischen Genauigkeit und der Laufzeit der Berechnung.
Die Berechnung der auslastungsabhängigen Widerstände basiert auf der Belegung der Stationen zu Beginn der Zeitscheibe und den Entleih- bzw. Rückgabevorgängen aus der vorangegangenen Iteration. Diese Widerstände gelten dann für die gesamte Zeitscheibe, da innerhalb der Zeitscheibe keine Berücksichtigung einer Reihenfolge erfolgt. Für Entleihvorgänge bezieht sich der auslastungsabhängige Widerstandsterm auf die Anzahl Fahrzeuge zu Beginn der Zeitscheibe, abzüglich der Anzahl Fahrzeuge, die in der vorangegangenen Iteration entliehen wurden. Die in dieser oder in der vorangegangenen Iteration zurückgegebenen Fahrzeuge werden nicht berücksichtigt. Für die Rückgabe werden lediglich die Anzahl verfügbarer Stellplätze zu Beginn des Verfahrens, abzüglich der zurückgegebenen Fahrzeuge aus der letzten Iteration, berücksichtigt. Fahrzeuge, die im Rahmen eines kontinuierlichen Umsetzverfahrens im Netz verschoben werden, werden erst am Ende der Zeitscheibe für die Belegung in der nächsten Zeitscheibe berücksichtigt. Dieser Ansatz verhindert eine Überschätzung der zeitlichen Verfügbarkeit von Fahrzeugen.
Fahrzeuge werden innerhalb einer Zeitscheibe umgesetzt. Das Verfahren berücksichtigt dabei keine Entfernungen, Streckenfahrzeiten oder Kosten. Alle Fahrzeuge, die aus einem Depot oder einer Station während des Umsetzverfahrens entnommen werden, können sofort in eine andere Station oder ein Depot eingesetzt werden. Das definierte Konvergenzkriterium wird für jede Relation in jeder Zeitscheibe angewandt.
