Simulation von Flugplänen

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 11/07-04/08, Ltg.: Dr. Ch. Klingenberg, Florian Wikenhauser / DLH, Alexander Herzog)

Bedingt durch den ständig wachsenden Konkurrenzdruck einerseits und die ständig wachsende Auslastung von Flughäfen und verfügbaren Flugwegen andererseits, wird die Erstellung eines effizienten Flugplanes ständig komplexer. Durch die hohe Anzahl an Abhängigkeiten zwischen den Flügen (umsteigende Passagiere und Crews, Konkurrenz um die knappe Resource "Rollbahn") lassen sich die Auswirkungen einzelner Änderungen an einem Flugplan ohne spezielle Hilfsmittel kaum mehr absehen. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von Werkzeugen zur Modellierung und Simulation vollständiger Flugpläne, um Engpässe bereits während des Planungsstadiums eines Flugplans erkennen und beheben zu können.

Wirtschaftliche Flugplanung auf Basis eines integrierten Prognose- und Bewertungsmodells

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 02/05-01/08, Ltg.: Dr. M. Frank, Dr. Ch. Klingenberg / DLH, Florian Wikenhauser)

Mit Hilfe eines analytischen Prognosemodells kann der Zusammenhang zwischen Ressourcenplanung und operativer Stabilität eines Flugplans prgnostoziert werden. Die monetäre Bewertung von Ressourceneinsatz und Verspätungen ermöglicht den Vergleich unterschiedlicher Planungsstrategien unter ökonomischen Gesichtspunkten und liefert die Grundlage für die Optimierung in Decision Support Tools.

Simulation in der Luftfahrt

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 11/05-08/07, Ltg.: Dr. M. Frank, Dr. Ch. Klingenberg / DLH, Carla Moosecker)

Aufgrund der begrenzten Kapazität von Start- und Landebahnsystemen und des zunehmenden Luftverkehrs sind viele Flughäfen überlastet. Da kurz und mittelfristig i. d. R. keine Erweiterung der Infrastruktur möglich ist, muss mit der Überlastungssituation umgegangen werden. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur Bemessung und Festlegung der Kapazität der Luftseite eines Flughafens, um die Planung zu verbessern und somit die Auswirkungen der Überlastung, d. h. die Verspätung der Flugzeuge, in Grenzen zu halten.

Weiterentwicklung der Optimierungen im Revenue Management

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L:05/07-02/10, Ltg.: Dr. M. Frank, Dr. Ch. Klingenberg / DLH, Christopher Alder)

Bisher haben die klassischen Fluggesellschaften durch die mit Buchungsklassen verbundenen Restriktionen (Vorausbuchungsfristen, Mindestaufenthalte, usw.) eine bewusste Marktsegmentierung durchgeführt (Geschäfts- und Privatreisende).
Um der Konkurrenz durch Low-Cost-Carrier entgegen zu wirken, hat die Deutsche Lufthansa AG sich dazu entschieden neben den klassischen Tarifen auch restriktionslose Tarife anzubieten. Diese Tarife unterscheiden sich nur im Preis voneinander. Dies verlangt nach einer Optimierung, die auf Grundlage der Kapazität, der Buchungseingänge und der verbleibenden Zeit bis Abflug die Verfügbarkeiten (den Preis) dieser Klassen festlegt.
Im Luftverkehr ist es der Fall, dass zu Beginn des Buchungszeitraums Kunden nachfragen, die eine geringe Preisbereitschaft haben. Die höherwertige Kundschaft erscheint in der Regel relativ kurz vor dem Abflug. Diesen Sachverhalt sollte eine Optimierung berücksichtigen. Die Preise sollten demnach zum Abflug hin ansteigen.
Ziel der Kooperation ist die Untersuchung von Optimierungsverfahren auf dieser Grundlage. Dabei sollte auch die Nachfrage auf zeitlich eng beieinander liegenden Abflügen Berücksichtigung finden, da bestimmte Kundensegmente sich je nach Preis zwischen den Abflügen entscheiden.

Simulation und Optimierung virtueller Call-Center

(Fö: Arcor AG & Co. KG, L: 06/06-12/07, Ltg.: Dr. D. Jödemann / Arcor, Alexander Herzog, Prof. Dr. Th. Hanschke)

Kundenservice stellt heute für eine ständig wachsende Anzahl an Unternehmen ein wichtiges Element der Kundenbindung dar. Damit die Kunden mit dem Service eines Unternehmens zufrieden sind, müssen teilweise mehreren 10.000 telefonische Anfragen, die bei einem Unternehmen pro Tag auflaufen, ohne große Verzögerung beantwortet werden. Dafür werden meist sogenannte virtuelle Call-Center, eine Kombination aus internen Call-Centern und zugekaufter Call-Center Leistung eingesetzt. Ziel des Projektes war es in einem bestehenden Call-Center Verbund kostenoptimale Verteilungen der Gesamtlast auf die verschiedenen beteiligten Call-Center zu bestimmen sowie das Kosten-Nutzen-Verhältnis von Agentenarbeitsleistung zu bedienten Anrufen zu analysieren.

Optimisation Model Evaluation
(Fö: Avis Europe, L: 12/06–12/09, Ltg.: Dr. M. Mederer / Avis, Martin Friedemann)

Im Revenue Management einer Airline ist durch das auf einer Strecke eingesetzte Flugzeug die Anzahl der Sitzplätze fest vorgegeben. In der Autovermietbranche existiert analog die Beschränkung der Kapazität, welche jedoch dabei durch die Anzahl der vorhandenen Fahrzeuge repräsentiert wird. Diese Fahrzeuge werden entsprechend den verschiedenen Kundenbedürfnissen in sogenannte Produktgruppen (Kompaktklasse, Oberklasse, Luxusklasse etc.) unterteilt und zu unterschiedlichen Preisen angeboten. Um einen optimalen Produktmix an den jeweiligen Stationen anbeiten zu können wird die Nachfrage prognostiziert und auf Basis dessen das Angebot optimiert. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Simulationsumgebung, welche eine Evaluierung und Weiterentwicklung der dabei zum Einsatz kommenden Optimierungsverfahren ermöglicht.

Robuste Flugpläne

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 01/03-10/05 , Ltg: Dr. M. Mederer, Dr. Ch. Klingenberg / DLH)

Hohe Produktivitätsziele bei der Nutzung von Ressourcen (Flugzeuge, Crews, Gates, etc.) erfordern den optimalen Einsatz von Puffern und Reserven zur Minimierung der induzierten Störungsanfälligkeit in der Operation. Durch die Entwicklung analytischer stochastischer Modelle sollen Flugpläne bzgl. ihrer Stabilität effizient bewertet werden.

Revenue Management

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 11/03-04/06 , Ltg: Dr. M. Mederer, Dr. Ch. Klingenberg / DLH, Martin Friedemann)

Zur effektiven Erlösausschöpfung eines gegebenen Flugplans, dienen einerseits die Methoden des Revenue Management (Segmentierung des Marktes und Steuerung der Nachfrageprofile auf die zur Verfügung stehenden Kapazitäten), andererseits die Steuerung der Kapazitäten auf die Nachfrage. Es werden die Potentiale eines integrierten Ansatz dieser Methoden zur Optimierung des Revenue untersucht.

Risiko Modelle im Pricing

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 03/04-02/06 , Ltg: Dr. M. Mederer, Dr. Ch. Klingenberg / DLH, Anika Schröder)

In Zeiten eines hohen Preisdrucks in der Airline Branche spielen Erlös Risiko Betrachtungen eine bedeutende Rolle. Es werden Modelle untersucht die eine deutliche Reduzierung des Erlös Risikos einer Fluggesellschaft ermöglichen.

Entscheidungsunterstützung und Flexible Flugpläne

(Fö: Deutsche Lufthansa AG, L: 05/04-04/08 , Ltg: Dr. M. Mederer, Dr. Ch. Klingenberg / DLH, Sylvia Arns)

Durch die extreme Vernetzung der Ressourcen eines Flugplans haben Störungen häufig gravierende Auswirkungen auf den gesamten Betrieb. Dem Betriebsleiter stehen eine grosse Bandbreite von Aktionen zur Verfügung um die Effekte dieser unvorhergesehenen Ereignisse zu minimieren. Ziel ist es diese Flexibilität wirtschaftlich optimal zu nutzen.

ELAN-Online-Skriptum zur Stochastik

(Fö: Ministerium für Wissenschaft und Kultur Niedersachsen, L: 01/03-12/04 , Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke / W. Körner (MWK))

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Web-basierten Lehrmaterialien zur Stochastik.

Warteschlangenmodell für sequentielle Batch-Verarbeitung

(Fö: Dronco AG, L: 07/02-10/02, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Dr. M. Rödel / Dronco AG)

Diffusionsapproximation von Warteschlangennetzwerken

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, L: 04/02-03/05, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Dr. F. Gerken / IBM Deutschland Speichersysteme GmbH)

Optimale Reihenfolgebildung bei der Brammeneinlastung im Walzwerk

(Fö: Dillinger Hütte AG, L: 05/01-02/03, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Dr. A. Neis / Dillinger Hütte)

Simulation der Brammenadjustage

(Fö: Dillinger Hütte AG, L: 01/00-09/00, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Dr. A. Neis / Dillinger Hütte)

Das Projekt umfaßte die Simulation der Brammenadjustage sowie die Entwicklung eines Prototypen zur Produktionssteuerung.

Simulation der Grobblechproduktion

(Fö: Dillinger Hütte AG, L: 04/99-08/99, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Dr. A. Neis / Dillinger Hütte)

Das Projekt umfaßte die Simulation der Walzstraße sowie einen Weiterbildungslehrgang für Produktionsmitarbeiter.

Fertigungsleitstand für die Wafer-Fabrikation

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: 10/98-09/01, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr K.-J. Rünger / IBM)

Das Projekt umfaßte die Entwicklung eines Fertigungsleitstands für die Wafer-Fabrikation.

Optimierung des Arbeitsfortschritts in der Wafer-Fabrikation

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: 10/98-09/01, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr K.-J. Rünger / IBM)

Im Mittelpunkt der Untersuchung stand ein mathematisches Modell, das den täglichen Arbeitsfortschritt pro Arbeitsfolge in Abhängigkeit vom geplanten Absatz optimiert. Das Zielfunktional umfaßte Personal-, Produktions- und Lagerhaltungskosten.

Ein integriertes Informationssystem unter dem Aspekt kooperativer Arbeit

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: 09/97-08/98, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr J. Tschirner / IBM)

Entwicklung eines integrierten Informationssystems für die Produktgruppe Wafer der IBM Deutschland Speichersysteme GmbH unter Einbezug von Lotus Notes-Komponenten.

Risiko-Quantifizierung nichtlinearer Portfolios

(Fö: Dresdner Bank AG, Lz: 9/97-10/98, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr Dr. Harf / Dresdner Bank AG)

Die Preise von Finanzinstrumenten unterliegen Schwankungen, die mit stochastischen Methoden modelliert werden können. Zur Absicherung gegen Verluste müssen die daraus resultierenden Risiken erfaßt werden, wobei die Optionen nichtlinear von den Marktfaktoren abhängen.

Variablenselektionsverfahren für nichtparametrische Regressionen und deren Anwendung in der Unfallforschung

(Fö: Volkswagen AG, Wolfsburg, Lz: 5/97-2/98, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr Dr. R. Zobel / Volkswagen AG)

Aufgrund des großen Umfangs des Unfalldatenmaterials steht man bei statistischen Anwendungen vor dem Problem großer Rechenzeiten. Da zahlreiche Parameter nur geringen oder gar keinen Einfluß beisteuern, ist es notwendig, die Menge der Einflußgrößen auf eine handhabbare Größe zu reduzieren.

Weiterentwicklung XAMS

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: seit 8/97, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr R. Zöller / IBM)

Software-Entwicklung eines analytischen Modellierungssystems für die Produktionsplanung.

Numerische Realisierung des mehrstufigen Losgrößenproblems

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: 10/97-4/98, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr M. Kaltenbach / IBM)

Das Projekt umfaßt die numerische Realisierung des klassischen mehrstufigen Mehrproduktlosgrößenproblems.

Verallgemeinerte Kettenbrüche und Markovprozesse

(Fö: IBM Informationssysteme GmbH, Lz: 1/95-6/99, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr Schubert / IBM)

Ziel des Projektes ist die Darstellung der Laplace-Transformierten der absoluten Zustandswahrscheinlichkeiten von Markovprozessen mit Bandstruktur durch verallgemeinerte Kettenbrüche. Anschließende Partialbruchzerlegung und Rücktransformation liefern die gesuchten Zustandswahrscheinlichkeiten.

Simulation der Konti-Beize

(Fö: Preussag AG, Salzgitter, Lz: 4/96-12/96, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr Köhler / Preussag AG)

Ziel des Projekts war die Entwicklung und Implementierung eines Informationssystems zur online-Überwachung von Qualitätsdaten der Wafer-Fabrikation.

Zustandsabhängige Bediensysteme

(Fö: TU Clausthal, Wiedereinstiegsstipendium, Lz: 5/95-10/96, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke)

Bei vielen technischen Systemen beobachtet man, daß die Übergangswahrscheinlichkeit von einem Zustand des Systems in einen anderen vom augenblicklichen Zustand des Systems abhängt. Kunden an einem Postschalter z.B. schließen sich eher einer kurzen als einer langen Warteschlange an. Auf der Basis von Matrix-Kettenbrüchen wurden Verfahren entwickelt, mit denen man die Auswirkungen dieser Abhängigkeiten auf die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems studieren kann.

Stochastische Simulation hierarchischer Speicherstrukturen

(Fö: IBM Informationssysteme GmbH, Lz: 10/97-4/98, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Herr Schubert / IBM)

Die effiziente Betreibung von Rechensystemen setzt eine ausreichende Dimensionierung aller Systgemkomponenten voraus. Es sollen mathematische Verfahren entwickelt werden, mit denen sich optimale Konfigurationen ermitteln lassen.

Produktionssteuerung flexibler Fließfertigungssysteme

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: 2/96-7/99, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, H.P. Nickel / IBM)

Dieses Projekt befaßt sich mit dem klassischen einstufigen Mehrprodukt-Losgrößenproblem. Es soll ein online-fähiges Verfahren zur Produktionsprogrammplanung entwickelt werden, das auch die stochastischen Einflüsse der Fertigung berücksichtigen kann.

Produktionsplanung unter Unsicherheit

(Fö: IBM Deutschland Speichersysteme GmbH, Lz: 11/95-5/99, Ltg: Prof. Dr. Th. Hanschke, Dr. U. Schimanski / IBM)

Forschungsziel ist die Entwicklung eines Software-Systems zur Steuerung gekoppelter Produktionseinheiten unter Berücksichtigung von Lieferengpässen und stochastischen Bedarfsschwankungen.