Das Ziel dieser Arbeit ist es, das rein kostenorientierte Crew Scheduling Problem, also die Erzeugung von Personalplänen, um einen sozialen Faktor zu erweitern.
Die Erzeugung von Schichtplänen zur Planung des Personaleinsatzes, welche als Crew Scheduling bezeichnet wird, ist in vielen unterschiedlichen Branchen von Bedeutung. Um zulässige Schichtpläne kosteneffizient und schnell zu erzeugen, wird an der Entwicklung und Verbesserung softwarebasierter Lösungen gearbeitet. Dabei besteht die Herausforderung darin, einen optimalen Schichtplan unter Berücksichtigung aller Nebenbedingungen und Anforderungen zu generieren. Der Fokus dieser Arbeit liegt ausschließlich auf dem Crew Scheduling Problem des Schienengüterverkehrs der Deutschen Bahn AG. Da der Schienengüterverkehr in Deutschland und Europa unter starkem Wettbewerbsdruck steht, ist es dort besonders wichtig, mögliches Optimierungspotenzial auszuschöpfen und die Kosten zu minimieren. Gleichzeitig gewinnen soziale Faktoren wie Mitarbeiterzufriedenheit und faire Arbeitsbedingungen innerhalb der Unternehmen immer mehr an Bedeutung. Bei dem vorgeschlagenen neuen Faktor handelt es sich um die gerechte Verteilung der Schichtdauern, sodass ein möglichst fairer Schichtplan erzeugt wird. Alle Schichten sollen dabei ungefähr gleich lang sein und sehr kurze wie auch sehr lange Schichten vermieden werden.
In Kapitel 2 werden dafür weiterführende Informationen, Begriffe und Definitionen zum Verständnis des Crew Scheduling Problems dargelegt. Anschließend wird das erarbeitete Verfahren zur Lösung des Problems genauer erklärt. In Kapitel 4 werden mögliche Erweiterungen des Modells, deren Nutzen und Auswirkungen behandelt. Abschließend folgt im letzten Kapitel das Fazit mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse, deren kritischer Betrachtung, sowie ein Ausblick.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Grundlagen des Crew Scheduling Problems
- Wirtschaftlicher Hintergrund des Schienengüterverkehrs
- Begriffe und Definitionen
- Lösungsverfahren des Crew Scheduling Problems
- Das Column Generation Verfahren
- Masterproblem
- Subproblem
- Die Variable-Fixing Phase
- Erweiterung des Crew Scheduling Problems
- Vorteile der Erweiterung
- Mathematische Modellierung der Erweiterung
- Option 1: weiche Nebenbedingung
- Option 2: Minimierung der Streuung
- Auswirkungen der Erweiterung
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit befasst sich mit dem Crew Scheduling Problem im Schienengüterverkehr. Sie analysiert die bestehenden Lösungsverfahren und untersucht die Erweiterung des Problems um die Berücksichtigung von zusätzlichen Nebenbedingungen. Das Ziel der Arbeit ist es, die mathematische Modellierung dieser Erweiterung zu entwickeln und die Auswirkungen auf die Lösungsqualität zu analysieren.
- Wirtschaftlicher Hintergrund des Schienengüterverkehrs
- Lösungsverfahren des Crew Scheduling Problems
- Mathematische Modellierung des Crew Scheduling Problems
- Erweiterung des Crew Scheduling Problems
- Auswirkungen der Erweiterung
Zusammenfassung der Kapitel
- Das erste Kapitel führt in das Thema Crew Scheduling im Schienengüterverkehr ein und stellt die Problematik dar. Es erläutert den wirtschaftlichen Hintergrund des Schienengüterverkehrs und definiert die wichtigsten Begriffe.
- Das zweite Kapitel beschäftigt sich mit den Lösungsverfahren des Crew Scheduling Problems. Es beschreibt das Column Generation Verfahren und die Variable-Fixing Phase als wichtige Methoden zur Lösung des Problems.
- Das dritte Kapitel behandelt die Erweiterung des Crew Scheduling Problems um zusätzliche Nebenbedingungen. Es stellt die Vorteile dieser Erweiterung dar und zeigt verschiedene Modellierungsmöglichkeiten auf.
Schlüsselwörter
Crew Scheduling, Schienengüterverkehr, Column Generation, Variable-Fixing, mathematische Modellierung, Nebenbedingungen, Optimierung, Transportwesen, Logistik.
- Quote paper
- Isabelle Huber (Author), 2018, Mathematische Modellierung im Crew Scheduling. Wie gelingt eine gerechte Schichtverteilung?, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/513697
