RailNL

A song by JaRule.

Inleiding

Een dienstregeling voor treinverkeer bestaat eigenlijk uit vier planningsonderdelen:

1. De lijnvoering: Wat zijn de trajecten waarover de treinen gedurende de dag heen en weer rijden?

2. De dienstregeling: hoe laat vertrekken de treinen van de stations over de trajecten?

3. Het materieelrooster: welk treinstel en welke wagons zijn op welk moment op welke plaats?

4. Het personeelsrooster: zijn alle treinen bemand door tenminste één bestuurder en twee conducteurs?

Deze case gaat over het eerste deel, het maken van de lijnvoering. Meer specifiek: over de lijnvoering van intercitytreinen. Dat betekent dat je binnen een gegeven tijdsframe een aantal trajecten uitzet. Een traject is een route van sporen en stations waarover treinen heen en weer rijden. Een traject mag niet langer zijn dan het opgegeven tijdsframe.

Voorbeeld: Het traject [Castricum , Zaandam , Hoorn , Alkmaar] is een traject met een duur van 59 minuten, en zou dus binnen het tijdseframe van een uur passen.

Opdracht deel 1: Noord- en Zuid-Holland

In de provincies Noord- en Zuid-Holland liggen in totaal 118 treinstations, waarvan de 22 belangrijkste intercitystations met de tussenliggende spoorverbindingen, in een .csv-bestand zijn opgeslagen. De getallen die achter een verbinding staan zijn de reistijden in minuten.

Van deze 22 stations zijn er 7 door RailNL als kritiek bestempeld: Alkmaar, Amsterdam Centraal, Den Haag Centraal, Gouda, Haarlem, Rotterdam Centraal en Zaandam. Je vindt ze in dit csv-bestand samen met hun x/y-coordinaten. Als deze stations niet regelmatig aangedaan worden treden er in de Randstad enorme logistieke problemen op door de grote aantallen overstappers op deze stations. De spoorverbindingen van en naar deze stations worden daarom kritieke verbindingen genoemd.

a) Maak een lijnvoering voor Noord-Holland met maximaal zeven trajecten binnen een tijdsframe van twee uur, waarbij zoveel mogelijk van de kritieke sporen bereden wordt. Als je 100% haalt heb je uiteraard de maximaal haalbare score bereikt.

RailNL heeft recentelijk een scorefuntie opgesteld voor de kwaliteit van de lijnvoering. Als 100% van van de kritieke verbindingen bereden wordt, scoor je 10000 punten op je lijnvoering, anders krijg je een precentage daarvan. Maar hoe minder treinen je laat rijden voor dezelfde service, hoe beter. En in hoe minder tijd de treinen rijden om de lijnvoering ten uitvoer te brengen, hoe goedkoper. Dus die factoren worden ook meegewogen in de scorefunctie:

S = p*10000 - (t*20 + min/10000)

waarin S de score is, p het percentage van de bereden kritieke verbindingen, t het aantal treinen en m het totaal door alle treinen samen gereden aantal minuten in de lijnvoering.

b) Maak wederom een lijnvoering voor Noord-Holland met maximaal zeven trajecten binnen een tijdsframe van twee uur, en probeer nu de score S zo hoog mogelijk te krijgen.

c) Ga er nu vanuit dat alle sporen in Holland kritiek zijn. Hoe hoog kun je nu de score maken?

Opdracht deel 2: Nederland

Are you ready for something bigger? We gaan nu heel Nederland doen. Vind hier het bestand met spoorverbindingen en het bestand met intercitystations voor heel Nederland, wederom met hun x/y-coordinaten.

d) Maak wederom een lijnvoering voor heel Nederland met maximaal twintig trajecten binnen een tijdsframe van drie uur, en probeer nu de score S zo hoog mogelijk te krijgen. De scorefunctie blijft ongewijzigd.

e) Doe hetzelfde waarbij je alle sporen van Nederland als kritiek beschouwt.

f) Maak een aantrekkelijke visualisatie van je resultaten. Hoe je dat doet, mag je zelf bepalen.

Advanced

g) Utrecht Centraal gaat op de schop, en alle treinverbindingen van en naar Utrecht komen tijdelijk te vervallen omdat ze vervangen worden door bussen. Alle verbindingen tussen de stations die verbonden zijn met Utrecht zijn nu kritiek. Maak wederom een lijnvoering.

h) Test voor uitval van andere stations hoe groot de impact is op je beste lijnvoering.

Questions & Answers

Deze questions & answers dienen ter verduidelijking van de case. Omdat we als stelregel de cases niet veranderen terwijl het vak loopt, mag je ervoor kiezen deze Q&A in de versie Fall 2017 te negeren als je dat wil. We denken echter wel dat de case beter is mét inachtname van deze vragen.

1) Zit er een typfout in de scorefunctie?

Ja. De waarde 100000 moet 10000 zijn. Voor deze versie mag je de waarde kizen die je het beste uitkomt. De gecorrigeerde case is waarschijnlijk leuker.

2) Wat is het verschil tussen een trein en een traject?

Is er niet. We hebben tijdens het maken altijd aangenomen dat een trein op een traject heen en weer rijdt. Bij onze kennis is dat in het echt ook zo. Dus je hoeft geen treinen over de trajecten te variëren of iets dergelijks. Sterker nog: laat die hele term 'trein' maar weg. We praten alleen nog maar over trajecten.

Links & Trivia

De eerste versie van deze case is in juni 2017 ontwikkeld door Rob Hesselink en Jens van der Pol in het kader van Advanced Heuristics.

Terug

Terug naar de Heuristieken hoofdpagina.