Doctoral researcher in optimization for robust railway timetables — ETH Zürich

Vollständige Beschreibung

Doktorand in der Optimierung für robuste Bahnfahrpläne 100%, Zürich, befristet Drucken Drucken Trotz der ausgezeichneten Qualität der öffentlichen Verkehrssysteme in der Schweiz muss das Eisenbahnsystem seine Leistungsfähigkeit (z.B. Fahrzeit, Verzögerungen) und Kapazität (die Zahl der Dienstleistungen) erhöhen und Reisende mehr anlocken, um den ambitionierten Zielen von politischen und umweltpolitischen Zielen gerecht zu werden. Ein wesentlicher Aspekt der traditionellen Eisenbahnverkehrssysteme ist ihr Plan, der auf vorgegebenen Strecken, Linien und geplanten Zeiten basiert, mit wenig Möglichkeit, sich auf unplanmäßige und unerwartete Umstände einzustellen. Auf der anderen Seite könnten Verzögerungen und Störungen viele Dienste in einem Netzwerk durch Verbreitung beeinflussen. Das Projekt konzentriert sich auf die Planung von Fahrplänen, die Verzögerungen und deren Auswirkungen minimieren können. Zu diesem Zweck befasst sich die groß angelegte Optimierung mit dem eisenbahnbrechenden Problem. Typischerweise werden gemischte Integer Linear Programming-Ansätze verwendet, die mathematisch komplex sind und mit einigen Grenzen, bei der Modellierung der realen Komplexität. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Robustheit gegen Verzögerungen. Dieses Projekt geht davon aus, dass wir in der Lage sind, zu quantifizieren, wie sich kleine Verzögerungen im gesamten Netzwerk entwickeln und propagieren; wie sich größere Störungen im Netzwerk entwickeln und propagieren. Dabei wollen wir robuste Zeitpläne mit geeigneter Wahl von Puffern und Laufzeitreserven bestimmen. Diese Zeitpläne können unter Verzögerungen quantitativ besser durchgeführt werden (d.h. weniger Verzögerungen, weniger größere Verzögerungen,...). Diese Position wird verfügbar sein, mit einem idealen Starttermin zwischen August 2026 und Februar 2027, oder weiter nach Vereinbarung; die geplante Dauer des ersten Vertrags beträgt 18 Monate, danach wird ein Eignungskolloquium die weitere Fortsetzung des Promotionsprojekts bestimmen. Das gesamte Promotionsprojekt soll in insgesamt 4 Jahren abgeschlossen werden. Projekt Hintergrund Der Schwerpunkt dieses Projekts ist zu verstehen, wie unterschiedliche Zeitpläne zu komplexen Dynamiken führen, als Reaktion auf externe Ereignisse (kleine Verzögerungen, größere Störungen). Die wissenschaftliche Herausforderung besteht darin, diese Dynamik in bestehende Zeitvertreibsmodelle zu integrieren, um jene Zeitpläne zu identifizieren, die tatsächlich besser sind, unter Verzögerungen. Diese Forschung zielt auf die Verbesserung der Zeitplanplanungsmodelle, die Anpassung der Menge und Platzierung von Puffern und Reservezeiten. Das Projekt ist in Zusammenarbeit mit dem als Eisenbahninfrastrukturmanager tätigen Industrieplayer konzipiert. Das Projekt basiert auf verfügbaren Solvents für nicht-periodische Zeitvertreibungen, darunter MILP und Logic-Based Benders-Decomposition Ansätze. Diese Forschung wird in einer internationalen Zusammenarbeit mit der Gruppe Complex Systems an der Universität Utrecht in den Niederlanden durchgeführt. Jobbeschreibung

• Erstellung und Nutzung von mathematischen Modellen für die umfassende Zeitplanung, mit Einschränkungen für Fahrzeuge, Besatzung und Infrastruktur, in der Lage, die Platzierung von Puffern
• Entwurf und Umsetzung einer Simulationsoptimierungs-Ansicht zur Bewertung von zeltativen Lösungen unter Berücksichtigung der geschätzten Verzögerungsdynamik und der möglichen Umplanungsgrade, um die Robustheit gegenüber kleinen und großen Verzögerungen proaktiv und reaktiv zu verbessern.
• die Nützlichkeit der vorgeschlagenen Entscheidung quantitativ zu verstehen, ihre Empfindlichkeit auf die betrachteten Annahmen zu schätzen; und im Vergleich zur typischen Reaktion im realen Leben Profil Idealerweise haben Sie (oder sind über zu empfangen) einen Master-Abschluss in Transportwissenschaften, Management / Entscheidungswissenschaften, Ökonometrie, Mathematik, Statistik, Informatik, Physik oder verwandten Bereichen. Ihr Forschungspfad ist konsistent und zeigt einen Rekord oder ein klares Potenzial für die Analyse, Modellierung, Steuerung und Optimierung von Transportsystemen. Sie sind hoch motiviert und selbstfahrend, mit einer klaren Forschungsvision, akademischem Ehrgeiz und exzellenten Kommunikations- und Schreibfähigkeiten ( fließendes gesprochenes und geschriebenes Englisch ist obligatorisch). Darüber hinaus werden folgende Fähigkeiten erwartet