Planen ohne Fahrplan

Forschende untersuchen Potenzial von Algorithmen für Rufbusse.

Ob zur Arbeitsstelle, zum Bahnhof, zur Arztpraxis, zum Einkaufen, zum Familienbesuch oder zum Ausflugsziel – außerhalb von Städten erfolgen solche Fahren häufig mit dem privaten Fahrzeug. Denn für große Omnibusse, die eine fixe Tour abfahren würden, fehlt meist die Nachfrage, um einen wirtschaftlichen Betrieb aufrecht zu erhalten. Diese Lücke füllen sogenannte Rufbusse wie das Angebot „VGI-Flexi“ des Verkehrsverbundes Großraum Ingolstadt (VGI), das der Logistikexperte Prof. Dr. Pirmin Fontaine von der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt (KU) wissenschaftlich begleitet.

Im Zentrum stehen dabei Optionen und mathematische Werkzeuge für eine effiziente und kundenfreundliche Routenplanung der Rufbusse. Denn im Gegensatz zu konventionellen Bussen haben Rufbusse keinen starren Fahrplan; die Kleinbusse sind nur bei vorliegenden Buchungen unterwegs. Fontaine hat an der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät Ingolstadt der KU die Juniorprofessur für Operations Management inne.

Sein Teilprojekt gehört zu einem Forschungskonsortium, an dem neben der KU auch die Technische Hochschule Ingolstadt und das Artificial Intelligence Network Ingolstadt (AININ) beteiligt sind. Verbindendes Ziel der Partner ist es, gemeinsam mit dem VGI den Öffentlichen Personennahverkehr durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu stärken. Gefördert wird das Gesamtprojekt „VGI newMIND“ vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Gefördert werden daraus unter anderem auch die Rufbus-Pilotprojekte des VGI.

Im Fall von VGI-Flexi fahren Kleinbusse auf Bestellung – per App, telefonisch oder online buchbar – gezielt eine dafür ausgewiesene Haltestelle an. In Verkehrsgebiet von Scheyern und Pfaffenhofen stehen dafür 85 Haltestellen zur Verfügung. Der Ausstieg ist wiederum an einer beliebigen Adresse innerhalb des Zielortes möglich. Das Rufbus-Angebot erfreut sich einer guten Resonanz: Im ersten Monat nach dem Start des VGI-Flexi in Scheyern, konnten 1.494 Fahrgäste gezählt werden.

„Eine besondere Herausforderung beim Einsatz von bedarfsorientierten Bussystemen liegt in der Planung der Busrouten. Diese muss in einem engen Zeitfenster erfolgen, das zwischen dem spätmöglichstem Buchungseingang und dem gewünschten Zeitpunkt für die Abholung stattfinden muss“, schildert Professor Fontaine. Kundinnen und Kunden des VGI-Flexi können eine Fahrt mit einem Vorlauf zwischen 60 Minuten und 30 Tagen buchen. Bei nur einem Fahrgast kann die Strecke direkt ans Ziel führen, bei zwei, drei und mehr Passagieren gilt es jedoch, möglichst wenig Umwege zu fahren, um schnell und wirtschaftlich unterwegs zu sein. „Ideal ist es natürlich, Kunden mit ähnlichen Routen zu kombinieren. Das ist aber nicht immer der Fall. Hier bieten dann effiziente Algorithmen ein Potenzial, um die Fahrten möglichst effizient zu gestalten“, erklärt Fontaine. Er befasst sich in seiner Forschung unter anderem auch mit dem Potenzial von Lastenfahrrädern für den urbanen Warenverkehr, bei denen sich ebenfalls die Frage nach der optimalen Gestaltung von Touren stellt.

Für die Rufbusse kann man – wie Fontaine erläutert – durchspielen, welche Stellschrauben Einfluss auf die Kosteneffizienz, die maximale Auslastung der Busse oder das Servicelevel für die Fahrgäste haben. Welchen Vorteil hätte es zum Beispiel, Kundenanfragen möglichst schon am Vortag zu kennen? Würde es die Planung von Touren erleichtern, wenn sich flexible Kunden auch 10 Minuten früher oder später abholen ließen? Solche Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Attraktivität des Angebots mit Kosteneffizienz und Ressourcenschonung zu verbinden. Fontaine ist sich sicher: „Die öffentlichen Verkehrsmittel können maßgeblich zu einer nachhaltigen Verkehrswende und zum Klimaschutz beitragen.“

Darüber hinaus zeigen Forschungsprojekte aus den USA zu vergleichbaren Angeboten, dass Rufbusse auch eine soziale Komponente haben. Für Nutzerinnen und Nutzer in der Hauptstadt des Bundesstaats Georgia, Atlanta, deren Einkommen nicht für ein eigenes Auto reicht, bieten Rufbusse dennoch Teilhabe an urbaner Mobilität. Dort lag wiederum ein Augenmerk der Forschenden auf der Verzahnung von On-Demand-Angeboten mit den regulären Buslinien, die weitere Distanzen überbrücken.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Pirmin Fontaine (Juniorprofessur für Operations Management; pirmin.fontaine@ku.de; http://www.ku.de/wfi/om