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Als Fahrplanung auch Fahrplankonstruktion bzw Fahrplanerstellung bezeichnet man das Anfertigen von Fahrplanen im Offentlichen Verkehr Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Aufgaben 3 Planungshorizont 4 Vorgehen 4 1 Bahnverkehr 4 1 1 Deutsche Bahn AG 4 1 2 Schweiz 4 2 OPNV 4 3 Mathematische Optimierung 5 Computergestutzte Fahrplanung 5 1 Automatische Fahrplanung 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseGeschichte BearbeitenIn den Anfangen der Eisenbahn verkehrten nur Personenzuge nach Fahrplan wahrend Guterzuge dispositiv eingesetzt wurden Wurden diese zunachst nur an den Bahnhofen als Aushangfahrplan veroffentlicht erschienen bereits in den 40er Jahren des 19 Jahrhunderts die ersten Fahrplansammlungen als Kursbucher 1 1846 wurde fur die Fahrplanerstellung erstmals der Bildfahrplan angewendet 1 Zur Koordinierung Grenzuberschreitender Fahrten in Europa wurden ab 1872 die Europaische Reisezugfahrplankonferenz eingefuhrt auf der die Koordinierung der einzelnen nationalen Fahrplane statt fanden Diese bestand bis 1996 und wurde durch das Forum Train Europe abgelost 1 August von Borries entwickelte 1887 eine Methode zur Fahrzeitermittlung von Zugen die ab 1903 als Grundlage der Fahrplanung in Deutschland diente 2 1 Ab dem 1 Juni 1891 fuhrten die deutschen und osterreichisch ungarischen Eisenbahnverwaltungen die Mitteleuropaische Zeit zur Abstimmung der Fahrplane zunachst intern ein 3 4 Diese Zeit wurde mit dem Gesetz betreffend die Einfuhrung einer einheitlichen Zeitbestimmung ab dem 1 April 1893 fur das gesamte Deutsche Reich ubernommen 1 Zur Unterstutzung der Planungen wurden erstmals 1893 Reisendenzahlungen vorgenommen 1 Erstmals 1898 wurden Guterzuge in Deutschland in Zuggattungen eingeteilt 1 Fur den Rangierdienst wurden ab 1907 Zugbildungs und Auflosebehelfe erstellt 1 Die erste elektronische Fahrzeitenermittlung wurde 1967 durchgefuhrt 1 In den 1980er Jahren war die grafische Rechentechnik soweit ausgereift dass es zu ersten Versuchen mit elektronischen Bildfahrplankonstruktionsprogrammen kam So bei den SBB mit SYFA System Fahrplan bei den OBB mit RUF Rechnerunterstutzte Fahrplanerstellung bei der DR mit TEFA Technologen Arbeitsplatz Fahrplanbearbeitung und bei der DB mit IFB Interaktive Fahrplan Bearbeitung 5 Aufgaben BearbeitenDie Fahrplanung dient dazu die Trassenwunsche zu koordinieren Informationen uber den gewunschten Soll Betriebszustand zu liefern und Informationen fur die Kunden des Infrastrukturunternehmens zu liefern Die DB Netz AG bezeichnet diesen Vorgang deshalb auch als Trassenmanagement 6 7 Sie ist im Planungsablauf der Linienplanung nachgelagert und der Umlaufplanung vorgelagert Damit stellt sie das Bindeglied zwischen der langerfristigen Angebotsplanung und der kurzfristigen Betriebsplanung dar Als Ergebnisse der Fahrplanung werden zum einen Fahrplaninformationsmedien fur die Kunden erstellt zum anderen fur innerbetriebliche Zwecke Bildfahrplane EBuLa und Langsamfahrstellen Daten Buchfahrplanhefte Zugverzeichnisse und weitere Fahrplanunterlagen wie Fahrplananordnungen Fahrplane fur Zugmeldestellen und Schrankenposten sowie Streckenfahrplane 8 9 Planungshorizont BearbeitenIm strategischen Bereich werden im Vorfeld von Infrastrukturanderungen Fahrplanvarianten durch die Langfristfahrplanung d h fur funf bis 30 Jahre erarbeitet und Kapazitatsanalysen durchgefuhrt Grosster Planungsaufwand wird fur die Netzfahrplane bzw Jahresfahrplane aufgewendet Zwischen Trassenanmeldung und Veroffentlichung liegen hierbei etwa zwei Jahre Dieser Fahrplan wird dabei meist etwa zur Halfte des Fahrplanjahres zum kleinen Fahrplanwechsel angepasst Kurzere Planungshorizonte haben Baufahrplane die geanderte Zugfolgen im Rahmen von Baumassnahmen erfassen Am kurzfristigsten werden Sonderfahrten geplant Hierbei kann es zu Planungsvorlaufen von unter einem Tag zwischen Trassenanmeldung und Zugfahrt kommen 6 Vorgehen Bearbeiten nbsp Stehender Bildfahrplan Die Wegachse ist stehend die Zeitachse liegend 9 Bahnverkehr Bearbeiten In offentlichen landesweiten Bahnnetzen erstreckt sich der Prozess der Netzfahrplanung uber mehrere Jahre hinweg Hier mussen verschiedenste Interessen der Nutzer dargelegt in den Trassenwunschen und das Interesse des Infrastrukturbetreibers nach optimaler Ausnutzung seiner Anlagen berucksichtigt und miteinander zu einem gultigen Fahrplan verknupft werden Hinzu kommen noch Abstimmungen mit benachbarten Bahnnetzen wie sie etwa bei der Europaischen Reisezugfahrplankonferenz stattfand bzw heute bei Eisenbahnverkehrsunternehmen Forum Train Europe bzw bei Eisenbahninfrastrukturunternehmen im RailNetEurope stattfindet 10 Eingangsgrossen der Bahn Fahrplanung kann die vorhandene Infrastruktur die Trassenwunsche die gewunschten Fahrstrecken und Haltestellen und Fahrzeugausstattungen der Zuge sowie die Kenntnis uber geplante Veranderungen in der Infrastruktur wie etwa durch Baustellen umfassen 6 10 Aus diesen werden mittels fahrdynamischer Rechnungen Weg Zeit Linien fur einen Bildfahrplan berechnet Diese geschieht etwa seit den 1960er Jahren mit Hilfe von elektronischen Rechnern 9 Durch verschiedene Einflusse kann es in der Betriebsdurchfuhrung daruber hinaus zu Fahrplanabweichungen von diesem Soll Fahrplan kommen die ausserplanmassige dispositive Eingriffe der Stellen z B Fahrdienstleiter erforderlich machen Als Ausgleich fur derartige ausserplanmassige Abweichungen werden bei der Trassenkonstruktion auf die reine Fahrzeit also die kurzestmogliche Fahrzeit unter typischen Bedingungen die sogenannten Regelzuschlage gegeben Zum Ausgleich von Baumassnahmen wird gegebenenfalls noch der sogenannte Bauzuschlag gegeben Diese Zeiten ergeben zusammengenommen die sogenannte Zeit Wege Linie des Zuges Da eine exakte Bestimmung dieser Zeitanteile aufwandig ist und oft in dieser Detaillierung nicht benotigt wird werden sie teilweise durch Pauschalbetrage abgeschatzt 9 Die Zeit Wege Linie beschreibt in einem zweidimensionalen Koordinatensystem zu welcher Zeit der Zug wo auf der Strecke ist In der klassischen Form der streckenfeinen Fahrplankonstruktion werden diese Weg Zeit Linien durch Einlegen Verschieben und Biegen Verlangsamen in einen Bildfahrplan so angeordnet dass sich die Zuge moglichst dicht hintereinander folgen Dabei wird angenommen dass in der betrieblichen Durchfuhrung der Zugfahrt die Methode Fahren im Blockabstand mit ortsfesten Blockabschnitten verwendet wird und sich die Zugfahrten somit nicht beliebig dicht folgen konnen Zur Abschatzung der Mindestzugfolgezeit fur eine gegebene Zugfolge werden unterschiedliche Verfahren verwendet In hochbelasteten Schienennetzen wird die Belegungszeit jedes Blockabschnittes je Zugfahrt individuell berechnet Bei geringeren Anspruchen an die Genauigkeit werden die Belegungszeiten fur verschiedene Zuggruppen abgeschatzt jede Zuggruppe hat dabei moglichst homogene fahrdynamische Eigenschaften Die einzelnen Belegungszeiten einer Zugfahrt bilden die Sperrzeitentreppe Diese Sperrzeitentreppen zuzuglich Pufferzeiten durfen sich nicht uberschneiden da sonst die Mindestzugfolgezeit unterschritten wird und ein Zugfolgekonflikt entsteht Dies geschah bis in die 1990er Jahre mit Mitteln des technischen Zeichnens d h mit Papier Lineal und Bleistift seitdem wird dies durch Computerprogramme unterstutzt 8 9 Diese Konfliktfreiheit ist dabei einer der Grundsatze in der Konstruktion des Netzfahrplans Sie bedeutet dass Zuge in einem Netz mit Zugen die maximal um die Pufferzeit verspatet sind stets unbehindert verkehren konnen Diese Forderung wird bei Gelegenheitsverkehren aufgrund der bereits hohen Netzausnutzung und der wenigen Verkehrstage nur aufgeweicht umgesetzt 6 Bei der Erstellung von Taktfahrplanen wird daruber hinaus noch auf die sogenannte Symmetrie geachtet Bildlich gesprochen bedeutet dies dass fur die Erzeugung des Gegenzuges der Basiszug in einem Bildfahrplan an der Mitte Streckenachse gespiegelt wird Mathematisch ausgedruckt bedeutet dies dass die Summe der jeweiligen Durchfahrtszeitpunkte eines Zuges und seines Gegenzuges zusammen ein Vielfaches der Taktzeit ergeben Fur die detaillierte Planung von Gleisbelegungen in Bahnhofen werden detailliertere gleisgenaue Bahnhofs Bildfahrplane verwendet 8 9 Die Ergebnisse der Fahrplanung werden unter anderem in Form von Tabellenfahrplanen Bildfahrplanen oder Netzgrafiken festgehalten Rechtliche Grundlage und Regelungen zur Netzfahrplanerstellung liefern in Deutschland die 52 und 53 des Eisenbahnregulierungsgesetzes ERegG in denen insbesondere Rangfolgen definiert sind nach denen Trassenwunsche zu bevorzugen sind Niederrangigere Trassenwunsche wird dazu Angebot einer zeitlichen oder raumlichen Verschiebung gegeben Im Falle gleichrangiger Trassenanmeldungen und einer nicht erzielbaren Einigung greift das Hochstpreisverfahren nach 52 Abs 8 ERegG Hierbei erhalt diejenige Trasse den Zuschlag deren Anmelder das hochste Entgelt zu zahlen bereit ist Deutsche Bahn AG Bearbeiten Beispielhaft sei hier der Zeitliche Ablauf der Netzfahrplanerstellung bei der DB Netz dargestellt 11 18 Monate vor Fahrplanwechsel Festlegung der Infrastrukturdatengrundlage 17 Monate vor Fahrplanwechsel Information an Eisenbahnverkehrsunternehmen uber Planungspramissen 8 9 Monate vor Fahrplanwechsel Abgabe der Trassenanmeldungen bis zum zweiten Montag im April 6 7 Monate vor Fahrplanwechsel Erarbeitung des vorlaufigen Netzfahrplanentwurfs binnen etwa 50 Arbeitstage durch ca 140 Fahrplankonstrukteure 5 Monate vor Fahrplanwechsel Ubergabe des vorlaufigen Netzfahrplanentwurfs an die Eisenbahnverkehrsunternehmen am 1 Montag im Juli und Bearbeitung von Einwanden 4 Monate vor Fahrplanwechsel Ubergabe des endgultigen Netzfahrplanentwurfs 3 5 Monate vor Fahrplanwechsel Annahme bzw Endgultige Ablehnung der Trassen durch die Eisenbahnverkehrsunternehmen Fahrplanwechsel am zweiten Samstag im Dezember 24 Uhr 12 Fur den mittelfristigen Kapazitatsbedarf schloss die DB Netz AG mit ihren Kunden seit 2006 Rahmenvertrage uber in der Regel funf Jahre ab aktuell werden keine Rahmenvertrage mehr angeboten Trassenanmeldungen mit Rahmenvertragsbezug werden in der Netzfahrplanung bei konkurrierenden Trassenwunschen bevorzugt berucksichtigt Fur die 3 Rahmenvertragsperiode 2016 2020 wurden insgesamt 20 911 Kapazitatsanmeldungen getatigt In 90 Fallen waren Entscheidungsverfahren notwendig 13 Schweiz Bearbeiten Um eine unabhangige Trassenvergabe zu sichern grundeten die Bahnunternehmen SBB der BLS und der SOB sowie der VoV Anfang 2006 die Trasse Schweiz AG Diese war fur die Fahrplanung auf dem Streckennetz der drei Bahnunternehmen zustandig die mit ihrem Streckennetz 94 des schweizerischen Normalspurnetzes abdecken Mit 10 Mitarbeitern bearbeitete das Unternehmen 2013 insgesamt 13 500 Trassenantrage von 19 Eisenbahnverkehrsunternehmen 14 Seit 1 Januar 2021 ubernahm die bisherigen Aufgaben der Trasse Schweiz AG die neu gegrundete Schweizerische Trassenvergabestelle eine Anstalt des offentlichen Rechts 15 Die neu gegrundete Stelle ist fur das gesamte interoperable Normalspurnetz zustandig ausserdem fur die Bahnstrecke Emmenbrucke Lenzburg und die Bahnstrecke Zurich Zurich Giesshubel Nicht zustandig ist die Trassenvergabestelle fur das Meter und Schmalspurbahnnetz sowie osterreichische und deutsche Grenzbetriebsstrecken auf dem Gebiet der Schweiz 16 OPNV Bearbeiten In kleineren OPNV Netzen geschieht die Fahrplanung in der Regel kurzfristig Hierbei nutzt im Strassenbahn Stadtbahn U Bahn Verkehr meist nur ein einziger Betrieb die Infrastruktur Ausserdem herrschen im Busverkehr geringere Abhangigkeiten als im Schienenverkehr Aus diesen Grunden kann hier schneller und umfangreicher aus betriebswirtschaftlichen Grunden auf Nachfrageschwankungen reagiert werden Mathematische Optimierung Bearbeiten Eine weitere Methode ist das mathematische Herangehen mittels Fahrplangraph Hierbei werden die Randbedingungen in einen Graphen zusammengefasst Eine optimale Losung dieses Fahrplangraphens ist wegen der vielfaltig verknupften Bedingungen schwierig bis unmoglich Aus diesen Grunden mussen oft Randbedingungen aufgeweicht werden um zulassige Fahrplane zu erhalten 17 Wird mit diesen Fahrplangraphen ein streng getakteter Fahrplan beschrieben entsteht das Periodic Event Scheduling Problem PESP Wegen seiner NP Schwere ist dies besonders schwer zu berechnen 18 Computergestutzte Fahrplanung BearbeitenDie meisten Fahrplanprogramme zielen heute auf eine Unterstutzung der Fahrplaner ab Hierbei wird oft die klassische Arbeitsweise des manuellen Konstruierens aufgegriffen 9 so etwa beim seit dem Jahresfahrplan 1996 97 bei der Deutschen Bahn eingefuhrten FAKTUS RUT 0 6 19 20 des Verkehrswissenschaftlichen Instituts der RWTH Aachen zur elektronischen Trassenkonstruktion Dies war weltweit der erste Netzfahrplan der komplett auf eine rein sperrzeittreppenbasierte Erstellung basierte 21 Auch die aus demselben Haus stammenden Programme fur eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchungen Strele Streckenleistungsfahigkeit STRESI Fahrplanerstellung und Betriebssimulation bzw ihrem Nachfolger LUKS folgen diesem Aufbau Besonders bei der Erstellung von Taktfahrplanen wird das 1996 entstandene Programm Viriato der Firma SMA und Partner aus der Schweiz eingesetzt 22 Neben diesem mit makroskopischer Infrastruktur arbeitenden Programm wird bei den Schweizerischen Bundesbahnen seit dem Fahrplanjahr 2010 23 auch das mit mikroskopischer Infrastruktur arbeitende Netzweite Trassen System NeTS benutzt 24 Daneben ist im deutschsprachigen Raum das Programm Fahrplanbearbeitungssystem FBS von iRFP verbreitet 25 Dies ist bei fast allen privaten Nahverkehrs EVU dem Anbieter Flixtrain oder auch DB Regio und der OBB Personenverkehr im Einsatz 26 Die Danischen Staatsbahnen DSB und Banedanmark setzen seit 2002 das von der HaCon GmbH entwickelte Train Planning System TPS fur ihre Fahrplanung ein Dieses Programm wird daruber hinaus in Grossbritannien vom Infrastrukturbetreiber Network Rail und 220 weiteren Bahnunternehmen benutzt In Frankreich findet es bei den Infrastrukturbetreiber RFF und TP Ferro und der staatlichen Eisenbahngesellschaft SNCF Verwendung Seit 2013 setzt Bane NOR bis 2016 als Jernbaneverket in Norwegen dieses Programm ein 27 28 Zum Datenaustausch zwischen den Programmen gibt es mehrere Datenformate Grosste Initiative zur Vereinheitlichung dieser Schnittstelle ist dabei das seit 2002 anfangs vom Fraunhofer IVI und der ETH Zurich entwickelte railML Format wobei fur den Austausch von Fahrplandaten noch die Versionslinie 2 x dominiert 29 Im Stadtischen und Regionalbus Verkehr kommen unter anderem die Programme Mobile Plan von der Init AG IVU Plan von IVU Traffic Technologies oder epon der ISIDATA GmbH 30 zum Einsatz Im Gegensatz zum Bahnsektor treten hier fahrdynamische Berechnungen in den Hintergrund und linienplanerische umlaufplanerische und dienstplanerische Gesichtspunkte in den Vordergrund Wie im Bahnsektor ist auch hier der Dateiaustausch zwischen den einzelnen Programmen wichtig Daher wurde vom Verband Deutscher Verkehrsunternehmen eine Initiative zur Vereinheitlichung der Datenaustausch Schnittstelle gestartet 31 Automatische Fahrplanung Bearbeiten Erste Ansatze zur automatischen Fahrplanberechnung wurden in den Niederlanden durch die TU Delft mit dem Programm DONS gemacht Dieses konnte den am 10 Dezember 2006 beginnenden Fahrplan fur die Niederlandische Eisenbahn im 1 Stunden Takt berechnen Dabei wurden sowohl die Zugfahrten zwischen den Halten die Gleisbelegung innerhalb der Bahnhofe die Umlaufplane als auch die Dienstplane berechnet 32 33 Einen ahnlichen Erfolg erzielte eine Forschungsgruppe an der TU Berlin das die Fahrplanung fur den U Bahn Verkehr in Berlin loste 34 35 Mit dem Programmsystem TAKT wird an der TU Dresden ein Fahrplanprogramm entwickelt mit dem erstmals deutschlandweite Fahrplane fur die Langfristfahrplanung der DB Netz AG erstellt werden konnen 36 37 In der Adhoc Fahrplanung fur den Guterverkehr wird bei der DB Netz AG seit dem Jahr 2019 mit Click amp Ride ein dort entwickeltes und vollautomatisch arbeitendes Programm genutzt welches die einfache Trassenanmeldung mittels Webbrowser und Vorlaufzeiten von weniger als einer Stunde ermoglicht Die Entwicklung dieses Programms wurde durch das Bundesministerium fur Verkehr und Infrastruktur mit einem zweistelligen Millionenbetrag gefordert 38 Weblinks BearbeitenBarnimer Busgesellschaft Der Fahrplan Die Erstellung bbg eberswalde de Memento vom 12 August 2013 im Internet Archive Einzelnachweise Bearbeiten a b c d e f g h i H Sliwka K D Plietz J Teutsch Fahrplanwesen A Z 1 Auflage transpress VEB Verlag fur Transportwesen Berlin 1981 S 46 Freiherr von Roll Enzyklopadie des Eisenbahnwesens Band 5 Berlin Wien 1914 S 26 30 Fahrzeit zeno org Artikel uber die Einheitliche Eisenbahnzeit in Heft 35 der Gartenlaube von 1891 im Original Artikel uber die Einheitliche Eisenbahnzeit in Heft 35 der Gartenlaube von 1891 in Transkription Thomas Groger Simulation der Fahrplanerstellung auf der Basis eines hierarchischen Trassenmanagements und Nachweis der Stabilitat der Betriebsabwicklung 3 Juli 2002 publications rwth aachen de a b c d e G Heister Eisenbahnbetriebstechnologie Kapitel 6 Trassenmanagement Eisenbahnfachverlag Heidelberg Mainz 2005 ISBN 3 9808002 2 9 DB Netz AG Richtlinie 402 Trassenmanagement a b c A Hausmann D H Enders Grundlagen des Bahnbetriebs Kapitel 1 10 Fahrplane ISBN 978 3 9808002 4 2 a b c d e f g Jorn Pachl Systemtechnik des Schienenverkehrs Kapitel 6 Fahrplankonstruktion ISBN 978 3 8348 1428 9 a b J Janicki Systemwissen Eisenbahn Kapitel 5 3 3 Fahrplan und Fahrplanerstellung 2011 ISBN 978 3 9808002 6 6 Deutsche Bahn Themendienst Faktor X oder Die hohe Kunst des Fahrplans Memento vom 19 Marz 2014 im Internet Archive 17 Marz 2014 abgerufen am 18 Marz 2014 EU Kommission 2002 844 EG Entscheidung der Kommission vom 23 Oktober 2002 zur Anderung der Richtlinie 2000 14 EG hinsichtlich des Termins fur den Wechsel des Netzfahrplans im Eisenbahnverkehr Text von Bedeutung fur den EWR Bekannt gegeben unter Aktenzeichen K 2002 3997 abgerufen am 18 Marz 2014 DB Netz AG Hrsg Netznachrichten Juni 2015 Memento des Originals vom 21 Juni 2015 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot fahrweg dbnetze com abgerufen am 21 Juni 2015 Trasse Schweiz AG Hintergrundinfo Memento vom 13 Mai 2014 im Internet Archive abgerufen am 13 Mai 2015 Uber uns gt Rechtsform und Eigentumer Schweizerische Trassenvergabestelle abgerufen am 4 November 2021 Uber uns gt Zustandigkeiten und Aufgaben Schweizerische Trassenvergabestelle abgerufen am 4 November 2021 Siegfried Ruger Transporttechnologie stadtischer offentlicher Personenverkehr 3 bearb Auflage Transpress Verlag fur Verkehrswesen Berlin 1986 Karl Nachtigall Periodic Network Optimization and fixed interval timetables Habilitationsschrift Universitat Hildesheim 1998 IB 112 99 02 DLR O Brunger T Groger Fahrplantrassen managen und Fahrplanerstellung simulieren Memento vom 3 Dezember 2013 im Internet Archive PDF 388 kB Vortrag gehalten bei den Verkehrswissenschaftlichen Tagen der TU Dresden 2003 VIA Aachen FAKTUS Fahrplankonstruktion und untersuchung Rechnerunterstutztes Trassenmanagement Memento vom 3 Dezember 2013 im Internet Archive W Sauer RUT Rechnerunterstutzte Trassenkonstruktion In Eisenbahntechnische Rundschau Band 48 Nr 11 1999 S 720 725 SMA und Partner Viriato Memento vom 23 Marz 2013 im Internet Archive Erster SBB Fahrplan mit Netcetera Software Netcetera 9 Februar 2010 abgerufen am 18 Dezember 2017 Netzweites Trassen System Memento vom 7 Dezember 2013 im Internet Archive SBB ch abgerufen am 24 Februar 2013 iRFP FBS irfp de iRFP Referenzen FBS Kunden irfp de HaCon GmbH Train Planning System TPS Memento vom 1 Mai 2015 im Internet Archive abgerufen am 14 Mai 2015 HaCon GmbH Hrsg TPS von HaCon stellt die Weichen in Norwegen 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