Planung und Disposition: Wie Eisenbahnverkehrs-unternehmen dank Algorithmen effizienter werden

Eine hohe Effizienz bei der Planung und Disposition ist für die nachhaltige Wirtschaftlichkeit von Eisenbahnverkehrsunternehmen (EVU) in Anbetracht von Fachkräftemangel und enormem Zeitdruck in Zukunft unerlässlich. Mit der passenden Software und intelligenten Algorithmen können Szenarien automatisiert geprüften werden, um Fahrzeuge und Personal optimal einzusetzen.

Das Ergebnis: eine enorm hohe Produktivität.

Wie Eisenbahnverkehrsunternehmen Loks und Triebfahrzeugführer:innen optimal einsetzen

Jedes EVU muss in Zukunft mehr und mehr Lokleerfahrten vermeiden und angesichts eines eklatanten Fachkräftemangels die wertvollen Triebfahrzeugführer:innen immer effizienter einsetzen. Gefragt ist eine gute, digitale Planung und Disposition, die Analytics und Algorithmen einsetzt. Die Tools automatisieren die Planungsabläufe und berechnen eine Vielzahl möglicher Varianten, um die effizienteste zu finden – natürlich auf Basis umfassender und aktueller Stammdaten, die in Zukunft jedes EVU sauber erfasst haben wird. Die Sensorik in den Loks und die Triebfahrzeugführer:innen selbst versorgen das System mit aktuellen Daten für die zeitnahe Disposition. Damit heben die EVU das Optimum aus betrieblicher Flexibilität und niedrigen Produktionskosten. In wenigen Jahren wird dieses Szenario alltäglicher Standard sein.

Variantenreiche Simulation der Disposition für eine effiziente Personaleinsatzplanung

Ein Jahresfahrplan ist erst einmal statisch. Im Betrieb wird er allerdings sehr dynamisch: Wenige Wochen oder Tage vor Abfahrt der Züge werden Transporte ab- oder hinzubestellt, Personal wird krank oder streikt. Mit knappen Kapazitäten müssen die EVU wegen der vielen kurzfristigen Änderungen immer wieder neu disponieren. Die Schichtplanung für Lokführer:innen im Schienengüterverkehr ist damit ein gutes Beispiel für den Effizienzgewinn durch Optimierungsalgorithmen, durch die EVU das wirtschaftliche Potenzial ausschöpfen.

Der statische Jahresfahrplan mit den realistischen Lokumläufen liegt bereit. Nun müssen die Schichten geplant werden, die vielen Anforderungen entsprechen müssen – auch dem Arbeitszeitgesetz. Der Personaleinsatz soll einerseits geringe Kosten verursachen und andererseits flexibel bleiben, um sich kurzfristigen Änderungen anzupassen zu können. Schnell muss erfasst werden, welche Streckenkenntnisse in welchem Umfang erforderlich sind, welche Personale an welcher Einsatzstelle verfügbar ist, also keinen Urlaub hat, nicht krank ist oder sich gerade fortbildet etc. Dabei müssen die Schichten so wirtschaftlich wie möglich geplant werden: Ein hoher Zugfahranteil ist zwingend erforderlich. Es gilt, viele Details wie Fußwege, Aufrüsten der Fahrzeuge etc. zu berücksichtigen. Angesichts der vielen Faktoren kann nur eine Software viele Varianten rund um den Einsatz der Personale im Blick haben und die beste Variante finden. Auch deshalb wird der Einsatz von Software bei der Disposition bald Standard sein.

Zusätzlich sinkt der Gastfahranteil mit dem Einsatz einer Planungssoftware, was zur Wirtschaftlichkeit beiträgt. Weiter wirkt sich eine optimierte Planung positiv auf die Mitarbeiter:innenzufriedenheit aus. Denn eine Software hat den Überblick: So fahren Lokführer:innen nicht zu häufig dieselben Strecken und behalten ihre Strecken- oder Ortskenntnisse.

So funktioniert digitale Schichtplanung

Die Software schlägt Schichten und Dienstpläne vor. Sie berücksichtigt dabei die Abhängigkeiten von Strecken- und Baureihenkenntnissen sowie Urlaub, Ausbildung und Arbeitszeitregeln. Sie integriert die Auswirkung neuer Transportanfragen flexibel und simuliert dabei möglichst effiziente Schichten. Damit hält sie den Personalbedarf so gering wie möglich und beachtet auch soziale Kriterien, wie die Einsatzwünsche der Personen.

Was Algorithmen für die Planung und Disposition leisten

Algorithmen können in der Angebotsphase Varianten ausprobieren und den Ressourcenbedarf in verschiedenen Situationen simulieren. Damit tragen sie zur realistischen Kalkulation bei. EVU sehen auch klarer, ob sich eine neue Personaleinsatzstelle lohnt, das Betriebspersonal im Hotel übernachten sollte oder eher nicht und ob externe Unterstützung eventuell wirtschaftlicher ist.

Die Basis: saubere Stammdaten bei Eisenbahnverkehrsunternehmen

Die Lösungen für die Ressourceneinsatzplanung und Disposition integrieren sogenannte Optimierungsalgorithmen. Sie stellen Varianten übersichtlich dar. Diese Algorithmen nutzen Daten, die in den Lösungen bereits vorhanden sind. Für eine gute und verlässliche Planung und Disposition müssen diese Daten natürlich höchste Qualität haben und umfassend vorliegen – als sogenannte „Single Source of Truth“. Unter Umständen müssen EVU mit der Anschaffung einer Software gleichzeitig ein Datenprojekt auf den Weg bringen, denn saubere Stammdaten werden in jedem Unternehmen vorhanden sein müssen. Für deren Pflege gründen EVU eigene Positionen, die eine abteilungsübergreifende Funktion ausüben. Denn es gilt, erforderliche Datenstrukturen zu definieren und zu implementieren. Die verschiedenen Instanzen müssen die Daten einheitlich erfassen, damit sie für die Ressourcenplanung und Disposition brauchbar sind.

Wie wichtig gute, integrierte Stammdaten sind, verdeutlicht das Beispiel der Triebfahrzeugführer:innen: Ihre Fähigkeiten, wie Baureihen- und Streckenkenntnisse, müssen aktuell gepflegt sein – eventuell vom Triebfahrzeugführer:innen über eine mobile App, dem administrativen Personal oder anderen Personen. Dazu müssen die Stammdaten mit den Trassendaten im System korrelieren, damit die Software die Möglichkeit hat, die Zug-Charakteristika mit möglichen Personalen abzugleichen.

Kurz und gut: Eine softwarebasierte Planung und Disposition braucht ein professionelles Stammdatenmanagement. Um Prozesse aufzusetzen und zukunftsfähig zu betreiben, ist es ratsam, dass sich EVU externe Unterstützung ins Haus holen.

Einsatz von Triebfahrzeugen oder Zügen digital planen

Die Software schlägt Schichten und Dienstpläne vor. Sie berücksichtigt dabei die Abhängigkeiten von Strecken- und Baureihenkenntnissen sowie Urlaub, Ausbildung und Arbeitszeitregeln. Sie integriert die Auswirkung neuer Transportanfragen flexibel und simuliert dabei möglichst effiziente Schichten. Damit hält sie den Personalbedarf so gering wie möglich und beachtet auch soziale Kriterien, wie die Einsatzwünsche der Personen.