Quantencomputer sollen Fahrpläne optimieren
Mit dem Projekt "QCMobility | Schienenverkehr" untersucht die DLR-Quantencomputing-Initiative, wie Quantencomputer hochkomplexe Planungsprobleme im Bahnverkehr schneller und präziser lösen können. Ziel ist es, Störungen besser zu bewältigen, Verspätungen zu reduzieren und langfristig stabilere Fahrpläne zu entwickeln. Dafür werden quantengestützte Algorithmen erstmals systematisch in realen Szenarien getestet – von kurzfristigen Umplanungen bei Streckensperrungen bis hin zur strategischen Trassen- und Fahrplanoptimierung.
Disponenten und Verkehrsplaner stehen täglich vor komplexen Entscheidungen: Welcher Zug hat Vorrang bei blockierten Strecken? Wie lassen sich Baustellen, extreme Wetterlagen oder Verspätungen in Echtzeit berücksichtigen? Schon kleine Störungen können sich im dicht getakteten Bahnverkehr schnell aufschaukeln und großflächige Verspätungen verursachen.
Hier stoßen klassische Optimierungsverfahren schnell an ihre Grenzen, weil die Zahl der möglichen Szenarien exponentiell wächst. Quantencomputer eröffnen neue Perspektiven: Sie könnten Berechnungen erheblich beschleunigen und deutlich mehr Faktoren gleichzeitig einbeziehen – mit dem Ziel, den Bahnverkehr zuverlässiger und effizienter zu machen.
Quantengestützte Algorithmen im Schienenverkehr im Praxistest
Im Projekt "QCMobility | Schienenverkehr" wird erstmals systematisch untersucht, wie quantengestützte Algorithmen in realen Bahnszenarien eingesetzt werden können. Die Anwendungsfälle stammen aus der Praxis und reichen von kurzfristigen Dispositionsentscheidungen im Störungsfall bis hin zur langfristigen Infrastruktur- und Fahrplanplanung.
Dafür werden reale Fahrplandaten, Buchungsinformationen und Streckenauslastungen genutzt, um realistische Szenarien nachzubilden. Die Ergebnisse sollen anschließend mit klassischen Verfahren verglichen werden. Das Ziel ist eine belastbare Roadmap für den künftigen Einsatz von Quantencomputern im Schienenverkehr.
DLR-Projekt QCMobility: Quantencomputer sollen Fahrpläne optimieren
Das Projekt ist auf 18 Monate angelegt und Teil der DLR-Quantencomputing-Initiative. Mit den Ergebnissen soll gezeigt werden, wie Quantencomputing helfen kann, kurzfristige Entscheidungen zu beschleunigen, langfristige Fahrpläne robuster zu gestalten und damit die Effizienz des Schienenverkehrs nachhaltig zu verbessern.
Darüber hinaus könnten die Erkenntnisse aus dem Projekt langfristig auch als Blaupause für andere Branchen dienen, die vor ähnlichen Optimierungsproblemen stehen. Das DLR sieht darin einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Mobilität der Zukunft.