Abschlussarbeit (w/m/d) - Mathematische Optimierung intermodaler Transportkorridore

Das erwartet dich

In der Abteilung Verkehrsmärkte und -angebote untersuchen wir Verkehrsmärkte und entwickeln bedarfsgerechte und nutzerorientierte Verkehrsdienstleistungen für Personen und Waren. Zu diesem Zweck nutzen wir vielfältige Methoden aus den Bereichen der empirischen Sozialforschung, ökonometrischen Modellbildung und Verkehrsplanung.

Im Rahmen einer Abschlussarbeit soll ein mathematisches Optimierungsmodell für ein intermodales Güterverkehrsnetzwerk im nationalen Paketmarkt entwickelt und validiert werden. Ziel ist es, den Kombinierten Verkehr aus Straßen- und Schienentransporten unter realistischen logistischen Randbedingungen mathematisch zu modellieren und zu optimieren. Das Modell wird als Graph aufgebaut, der die verschiedenen Transportwege (Vorlauf, Hauptlauf und Nachlauf) im Netzwerk abbildet. Anschließend sollen mathematische Optimierungsverfahren angewendet werden, um eine kostenminimierende Lösung zu ermitteln. Die eingesetzten Algorithmen werden dabei sowohl hinsichtlich ihrer Rechenzeit als auch der Qualität der Ergebnisse bewertet. 

Deine Aufgaben

Um dieser Fragestellung effektiv nachzugehen, sind im Rahmen dieser Arbeit folgende Punkte zu bearbeiten:

• Recherche und Zusammenstellung wissenschaftlicher Literatur zu einem ausgewählten Thema, um einen umfassenden Überblick über bestehende Lösungsansätze und Methoden zu erhalten.
• Formulierung und Formalisierung eines mathematischen Optimierungsmodells für den vorgegebenen Problemfall.
• Parametrisierung des Modells mit den vorgegebenen Daten und Parametern.
• Lösung des Modells unter Anwendung von Standard-Solvern, Heuristiken, dynamischer Programmierung oder vergleichbaren Verfahren (Je nach entwickeltem Modell).
• Validierung der Algorithmen und des Optimierungsmodells
• Analyse der Ergebnisse, einschließlich der Identifikation der wichtigsten Transportkorridore im deutschen Schienengüterverkehrsnetz (SGV) für das jeweilige Szenario.

Das bringst Du mit

• Interesse und eigene Motivation für das Forschungsthema
• laufendes Masterstudium im Ingenieurwesen, Transportwissenschaften, Informatik oder vergleichbares
• Interesse an numerischer Optimierung und an der Modellierung von Transportnetzen und Verkehrssystemen
• vertiefte Kenntnisse im Bereich Graphentheorie und Netzwerkoptimierung und mathematische Optimierung
• Kenntnisse von Softwaren zum Lösen von LP‘S wie z. B. Gurobi, CPLEX o. ä.
• erste Erfahrungen im wissenschaftlichen Arbeiten (z. B. durch Studienarbeiten)