Das Verfahren Tourenplanung verknüpft die Nachfrage, also die gebildeten Fahrtwünsche, mit dem Angebot, also der Fahrzeugflotte und den Abhol- und Absetzpunkten.
Der Dispatcher kennt die Fahrtwünsche erst zu dem Zeitpunkt ihres Entstehens und versucht diese mit den vorhandenen Fahrzeugen zu bedienen. Die Auswahl der Fahrzeuge hängt von der räumlichen Nähe, den Randbedingungen der bereits in den Fahrzeugen befindlichen Fahrgästen und den zu erwartenden Umwegen ab.
Die Abhol- und Absetzpunkte der Fahrtwünsche werden vom Dispatcher ermittelt. Die Kandidaten für diese Orte werden durch die eingestellte maximale Anzahl und die maximale ÖV-Fuß Zugangszeit von Start- bzw Endpunkt zum Abhol- bzw. Absetzpunkt definiert. Eine Erhöhung dieser Parameter erhöht die Flexibilität im Dispatching. Die Auswahl der geeigneten Absetz- und Abholpunktepaare wird über eine Kostenfunktion gesteuert. Die Koeffizienten dieser Kostenfunktion gewichten die Anforderungen nach einem effizienten Betrieb der Flotte (=kürzere zusätzliche Fahrtzeit) und dem Servicekomfort für die Fahrgäste ( = kürzere Zu- und Abgangswege).
Der Dispatcher basiert auf dem routingfähigen Netz des Verkehrsmodells, also auf den geöffneten Strecken und Abbiegern seines IV-Referenz-Verkehrssystems.
Der Dispatcher berücksichtigt im Voraus reservierte Fahrtwünsche, wie beispielsweise Fahrtwünsche mit einer Vorausbuchungszeit von mehr als 30 min. Eine wiederholte Optimierung der Tourenpläne ist notwendig für die optimale Verknüpfung von kurzfristig und langfristig geplanten Fahrtwünschen. Diese Aufgabe übernimmt der Tourenplaner. Die Zuordnung von Fahrtwünschen zu Touren wird dadurch immer an die zu dem Zeitpunkt bekannten Informationen angepasst. Je öfter die Optimierung durchgeführt wird, desto besser kann das Ergebnis werden. Beachten Sie, dass sich durch viele Optimierungen die Laufzeit des Verfahrens verlängert.
Fahrzeuge, die nach Absetzen eines Fahrtwunsches keine neuen Aufträge erhalten, kehren nach einer einstellbaren Zeit zu Stellplätzen zurück. Während des Umsetzens und am Stellplatz steht das Fahrzeug zur Bedienung von Fahrtwünschen zur Verfügung. Die Auswahl des Stellplatzes hat durch ihre Lage Einfluss auf die zukünftige Verfügbarkeit des Fahrzeugs.
Die Wahl des Stellplatzes wird unter anderem durch die Entfernung zum jeweiligen Standort des Fahrzeuges bestimmt. Sie ist aber eine Kostenfunktion, die auch die Komponente des Potentials des Stellplatzes berücksichtigt. Das Potential ermittelt sich aus dem Füllstand des Stellplatzes, der Fahrzeuge in seiner Nähe und der Anziehungskraft. Diese Anziehungskraft kann entweder durch das Gewicht der Stellplätze statisch vorgegeben sein oder wird durch die anteilige Berücksichtigung der zukünftigen Fahrtwünsche aus dem Umfeld der Stellplätze abgeleitet. Die Berücksichtigung zukünftiger Fahrtwünsche begründet sich daraus, dass Anbieter über eine Nachfrageprognose verfügen, die die Fahrzeuge zu späteren Aufkommensschwerpunkten lenken werden. Die Qualität der Nachfrageprognose kann durch den Anteil an berücksichtigten zukünftigen Fahrtwünschen simuliert werden.
Ergebnisse der Tourenplanung
Der berechnete Tourenplan wird in verschiedenen Aggregationsformen ins Verkehrsmodell übernommen.
Die Wege der Fahrgäste werden als ÖV-Wege gespeichert. Dabei enthält jeder Weg drei Teilwege: jeweils ein Zu- und Abweg, sowie den berechneten Teilweg, der mit dem bedarfsorientierten Verkehrssystem zurückgelegt worden ist. Dieser Teilweg stellt sowohl den möglichen Umweg, als auch die Wartezeit für Absetzen oder Aufnehmen anderer Fahrgäste dar. Aus der Menge dieser Wege werden analog zum klassischen ÖV Kenngrößen abgeleitet.
Bei benachbarten Zonen kann die zufällige Verteilung der Fahrwünsche auf Knotenebene dazu führen, dass Fahrtwünsche den gleichen Abhol- wie Absetzpunkt erhalten. Diese Sonderfälle werden dann durch einen ÖV-Weg repräsentiert, der sich lediglich aus Fußwegen zusammensetzt. Die Fahrgäste mit diesem Fahrtwunsch erreichen so ihr Ziel. Die Tourenplanung der Flotte jedoch bleibt von solchen reinen Fußwegen unberührt.
Aufgrund der stochastischen Disaggregation der Fahrtwünsche ist die Verwendung der Kenngrößen erst nach mehrfacher Berechnung der Tourenplanung unter Berücksichtigung verschiedener Startzufallszahlen in der Fahrtwunscherzeugung zu verwenden.
Darüber hinaus werden die Touren jedes einzelnen Fahrzeugs in einer definierten Wegemenge gespeichert und bilden die Grundlage für eine Abschätzung des betrieblichen Aufwandes. Die IV-Wege entstehen durch die sukzessive Bedienung der Abhol- und Absetzpunkte. Die Wege zwischen diesen Knoten werden durch eine Kurzwegsuche ermittelt. Die sich daraus ergebende Belastung kann als Streckenattribut gespeichert werden.
Die einzelnen Halte an Abhol- oder Absetzpunkten einer Tour können analog zum Vorgehen bei der Fahrtwunscherzeugung über eine Kurzwegsuche mit einem Bezirk verknüpft werden. Dies ermöglicht die Erstellung einer IV-Nachfragematrix, die sich aus den einzelnen Teilstücken der Tour speist. Die spätere Umlegung einer solchen Matrix auf das vorhandene Netz erzeugt ein besseres Bild der wirklichen Netzbelastung durch den bedarfsorientierten Verkehr.
