Angewandte Optimierung

Die von Dr. Markus Hilbert betreute Forschungsgruppe "Applied Optimization" entwickelt kombinatorische Optimierungsverfahren für praxisrelevante Anwendungen. Thematische Schwerpunkte sind:

• Vehicle Routing und Logistik (u. a. mit Drohneneinsatz)
  In diesem Projekt erweitert Luisa Maier das Dial‑A‑Ride‑Problem um den Einsatz von Drohnen. Mit dieser kombinierten Transportlösung können Personen mit eingeschränkter Mobilität von einem individuellen Start‑ zu einem individuellen Zielort befördert werden. Gleichzeitig können Drohnen, die mit dem Personentransportfahrzeug gekoppelt sind, parallel Pakete ausliefern. Für dieses kombinierte Problem werden verschiedene Lösungsansätze untersucht und hinsichtlich ihrer Performance miteinander verglichen.
• Personal- und Einsatzplanung im Gesundheitswesen
  In dem Forschungsvorhaben von Kirstin Omlor wird die kurzfristige, stundenweise und standortübergreifende Zuweisung von Pflegekräften aus einem externen, zentralen Pool an ambulante Kliniken mit Serienpatienten (z. B. Dialyse, Chemotherapie) untersucht. Es werden Optimierungsmodelle entwickelt, die die besonderen strukturellen Anforderungen serieller Behandlungsprozesse sowie die zeitliche und räumliche Kopplung von Einsatzentscheidungen berücksichtigen. Verschiedene Modellierungs- und Lösungsverfahren – etwa zeitindexierte Modelle, rollierende Modelle und decomposition-basierte Ansätze – werden hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Skalierbarkeit analysiert. Ziel ist die Entwicklung flexibler Planungsinstrumente, die kurzfristige Personalausfälle kompensieren, Überstunden reduzieren und gleichzeitig die Versorgungsqualität stabilisieren.
• Energiesystemmodellierung und Operations Management industrieller Prozesse (z. B. Waste-to-Energy-Anlagen)
  In diesem Forschungsvorhaben beschäftigt sich Sebastian Förster mit der Entwicklung datengetriebener Optimierungsverfahren zur effizienten und nachhaltigen Steuerung von integrierten Energiesystemen (PIES – Park Integrated Energy Systems) unter Unsicherheiten in z.B. Erzeugung und Nachfrage. Die praxisrelevante Anwendung liegt unter anderem in der realitätsnahen Einsatzplanung von verschiedenen Energiespeichern in gekoppelten Versorgungsnetzen wie Strom-, Wärme und Gasnetzen, wobei neben ökonomischen Aspekten insbesondere auch CO₂-Emissionen im Rahmen einer Mehrzieloptimierung systematisch berücksichtigt werden.
• Naturschutzplanung
  Die Planung von zusammenhängenden Naturschutzgebieten ist Gegenstand der Forschungen zum Covering Species Problem With Connection Requirements.

Die von Prof. Dr. (em) Wilhelm Rödder geleitete Forschungsgruppe zur "Wissensverarbeitung" befasst sich mit:

• probabilistischer Modellierung auf Basis von Expertenwissen und statistischen Daten
• Entscheidungsunterstützung durch probabilistische Inferenz
• Entwicklung und Anwendung von Kronecker-Graphen
• Analyse sozialer Netzwerke