Slimme wiskunde helpt reiziger en treinpersoneel

Hoe helpen slimme algoritmes het treinverkeer sneller te herstellen voor de
reiziger? Waarom is het beruchte ‘rondje om de kerk’ niet effectief? Hoe komt
het dat dankzij slimme wiskunde treinpersoneel tevredener is? En wat zijn de
succesfactoren bij de succesvolle invoering van deze innovatieve algoritmen?
Erwin Abbink toont in zijn proefschrift ‘Crew Management in Passenger Rail
Transport’ (Plannen en bijsturen van rijdend personeel bij de spoorwegen) aan
hoe geavanceerde wiskunde de Nederlandse Spoorwegen (NS) helpt bij het opzetten
van een betere personeelsplanning, ook in geval van verstoringen.

Algoritmes

Dagelijks voert NS zo’n 23.000 taken uit, variërend van één treinrit tot het
controleren van de kaartjes op een specifiek traject. Bij de planning van al
deze taken moet rekening worden gehouden met Arbo-regels, wisselende diensten
met voldoende hersteltijd voor medewerkers, een afwisselend rooster en
bijvoorbeeld een eerlijke verdeling van ritten waar vaker sprake is van
agressie. Sinds de strijd met de vakbonden om het beruchte ‘rondje om de kerk’
worden hiervoor algoritmes gebruikt die door Abbink en zijn collega’s zijn
(door)ontwikkeld en in zijn proefschrift worden besproken.. Deze algoritmes
worden inmiddels niet alleen bij NS gebruikt, maar worden ook ingezet bij andere
spoorbedrijven zoals de Londense Metro en de Deense spoorwegen. Daarnaast worden
de methodes ook voor nieuwe toepassingen op het spoor gebruikt.

Uren in plaats van maanden

Door toepassing van de wiskundige methoden is het tegenwoordig mogelijk
om personeelsdiensten voor conducteurs en machinisten te plannen in uren in
plaats van voorheen maanden. Daarnaast worden de wiskundige technieken in
toenemende mate ingezet voor nieuwe toepassingen als het snel aanpassen van de
dienstregeling vanwege winterse omstandigheden en het snel herplannen van het
treinpersoneel bij verstoringen. Hierdoor loopt het treinverkeer efficiënter,
zijn medewerkers tevredener, en vallen minder treinen uit, waardoor reizigers
ook minder  hinder tijdens hun reis ondervinden.

Achtergronden

Erwin Abbink won in 2008 samen met diverse collega’s en onderzoekers
onder meer de INFORMS Franz Edelman Award voor de toepassing van wiskunde bij
het steeds sneller en beter maken van een (complexe) dienstregeling, inclusief
de materieel- en personeelsplanning. Het meeste van zijn onderzoek voltrekt zich
in netwerken van onderzoekers, logistieke experts en IT-bedrijven. Naast zijn
promotie aan de Erasmus University Rotterdam geeft hij leiding aan de
Innovatiegroep van NS. 

Abbink verdedigt zijn proefschrift in de Senaatszaal van Erasmus University
Rotterdam op vrijdag 24 oktober 2014. Zijn promotoren zijn prof. Leo Kroon en
prof. Albert Wagelmans en zijn co-promoter is dr. Dennis Huisman. Andere leden
van de promotiecommissie zijn prof. Will Bertrand (TUE), prof. Gerrit Timmer
(Vrije Universiteit) en prof. Eric van Heck (RSM).