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Darf‘s ein bisschen besser sein?

Pünktlich zum Winterfahrplan: Wirtschaftsinformatiker der Freien Universität forschen zum optimalen Busverkehr

27.11.2014

(v.l.n.r.): Anne-Katrin Engelmann (GöVB), Linda Albrecht, Annika Jähnig, Josephine Reuer (Studentinnen der Freien Universität), Jan Fabian Ehmke und Natalia Kliewer (Projektleiter), Student Max Adam und GöVB-Geschäftsführer Michael Neugebauer.
(v.l.n.r.): Anne-Katrin Engelmann (GöVB), Linda Albrecht, Annika Jähnig, Josephine Reuer (Studentinnen der Freien Universität), Jan Fabian Ehmke und Natalia Kliewer (Projektleiter), Student Max Adam und GöVB-Geschäftsführer Michael Neugebauer. Bildquelle: GöVB

Früh am Morgen, die Augenlider hängen tief, der Himmel zeigt sich novembergrau und wolkenverhangen. Ein Segen, wenn der Bus an solch einem Tag pünktlich kommt und ohne Gerangel ein Sitzplatz zu finden ist. Die Wirtschaftsinformatiker Professorin Natalia Kliewer und Professor Jan Ehmke vom Fachbereich Wirtschaftswissenschaft der Freien Universität arbeiten daran, dass das immer so ist: Mit ihren Studierenden tüfteln sie am optimalen Busverkehr.

Busfahren ist eine Wissenschaft für sich: In sogenannten Umlaufplänen wird festgelegt, wie viele Fahrzeuge zu welcher Zeit, in welcher Größe und auf welcher Linie eingesetzt werden. Meist basieren diese Pläne auf den Erfahrungswerten der Verkehrsunternehmen. Die Pläne zu optimieren, war das Forschungsvorhaben von Studierenden der Freien Universität in einem gemeinsamen Projekt mit den Göttinger Verkehrsbetrieben (GöVB). Vier Masterstudierende der Wirtschaftsinformatik arbeiteten ein Semester lang an dem Projekt „Fleet-Mix“, auf Deutsch etwa „Fuhrpark-Mischung“. Angeleitet und unterstützt wurden sie von Professorin Natalia Kliewer und Jan Ehmke.

Ehmke, Professor für Advanced Business Analytics, stammt aus Göttingen und hatte bereits durch vorhergegangene Forschung einen Draht zu den GöVB. „Die Datenlage dort war hervorragend“, sagt Ehmke. Für das Fleet-Mix-Projekt hatte das Team der Freien Universität Zugriff auf alle Fahrgastzahlen. Ein weiteres Plus: In Göttingen gibt es keine S- oder U-Bahnen, der öffentliche Nahverkehr spielt sich komplett über die Busflotten ab. „Für Berlin mit seinem S- und U-Bahnnetz wäre unsere Forschung weitaus komplexer“, sagt Natalia Kliewer.

Abermilliarden von Kombinationsmöglichkeiten

Kliewer ist die Optimierungsspezialistin, die mithilfe mathematischer Algorithmen die Datenmengen der Verkehrsbetriebe auswertet und zu optimalen Plänen verknüpft. Milliarden und Abermilliarden von Möglichkeiten müssen berechnet werden: Wie viele Personen werden wann von wo wohin fahren? Welche Busse – große Gelenkbusse oder kleinere Modelle – sollen eingesetzt werden, um Leerfahrten zu vermeiden und gleichzeitig jedem Fahrgast einen Sitzplatz ermöglichen? „Hinter den Planungsvorgängen steckt eine enorme kombinatorische Komplexität“, sagt Kliewer.

Ehmke stellt aufgeschlüsselte Daten für Kliewers Optimierungsarbeit bereit und simuliert so verschiedene Zukunfts-Szenarien – zum Beispiel, dass die Bevölkerungszahl um einen gewissen Prozentsatz schrumpft oder wächst. „Intelligente Datenanalyse“ nennt man die Kombination statistischer Daten und möglicher Zukunftsmodelle, aus denen sich schließlich Empfehlungen ableiten lassen. Für die GöVB hatte das Projektteam von Fleet-Mix gute Nachrichten: Die Strecken ließen sich insgesamt mit weniger Fahrzeugen befahren und vor allem mit einer kleineren Flotte der teuren Gelenkbusse.

Praxis als fester Teil des Studiums

Das theoretische Rüstzeug für die intelligente Datenanalyse und die Optimierung lernen die Studierenden der Wirtschaftsinformatik in den Grundsemestern ihres Masterstudiengangs. „In den praxisbezogenen Projekten im dritten Semester werden die Studierenden für ihre Mühe entlohnt“, sagt Jan Ehmke. „Sie sehen, wie ihr Studium mit der Praxis zusammenhängt.“ Ein ganzes Semester stehen die Studierenden in Kontakt mit Unternehmen wie der Deutschen Lufthansa in Frankfurt oder eben den Göttinger Verkehrsbetrieben.

Beim Fleet-Mix-Projekt haben die Studierenden nicht nur mit Algorithmen hantiert, sondern auch mit dem Geschäftsführer verhandelt. „Das ist eine tolle Gelegenheit, um ganz unterschiedliche Arbeitsfelder der Wirtschaftsinformatik kennenzulernen“, sagt Natalia Kliewer.

Dass die beiden Wissenschaftler den öffentlichen Nah- und Fernverkehr auch im Alltag mit anderen Augen sehen und nutzen, ist „eine Berufskrankheit“, wie Ehmke sagt. Vor streikenden Bus- oder Zugführern, vereisten Gleisen oder Straßen sind aber auch sie nicht geschützt. Zumindest noch nicht: Natalia Kliewer forscht bereits daran, wie derlei Störungen vorrausschauend berücksichtigt werden können. Ein bisschen besser geht’s schließlich immer.

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