Routenplanung

Routenplanung bezeichnet den Prozess der Bestimmung einer optimalen Verbindung zwischen zwei oder mehr Orten in einem Verkehrsnetz. Ziel ist oft die Minimierung der Reisezeit oder der Distanz; je nach Anwendung können auch Kosten, Umweltaspekte oder Zuverlässigkeit berücksichtigt werden. Es gibt statische Routen bei konstanter Verkehrsituation und dynamische Routen, die auf aktuelle Daten reagieren.

Ein Straßennetz wird als Graph modelliert: Knoten sind Kreuzungen oder Haltestellen, Kanten Straßenabschnitte mit Attributen wie Länge, Geschwindigkeit, Sperrungen oder Einbahnregelungen. Zusätzliche Daten wie Zeitfenster, Fahrzeugabmessungen oder Lieferprioritäten können einbezogen werden.

Zur Bestimmung von Routen kommen Algorithmen zum Einsatz. Klassische Methoden wie Dijkstra oder Bellman-Ford berechnen kürzeste Pfade in gewichteten Graphen. Heuristiken wie A* erhöhen die Effizienz; fortgeschrittene Techniken wie Contraction Hierarchies oder bidirektionale Suche beschleunigen große Netze. Bei Zeitabhängigkeiten oder Mehrkriterien entstehen Multi-Objective-Routen, oft mit Näherungsverfahren.

Typische Anwendungen sind Fahrzeugnavigation, Liefer- und Flottenmanagement, öffentliche Verkehrsmittel, Notfall- und Roboterrouting. Der Output umfasst eine Route mit Wegpunkten, geschätzter Fahrtzeit, Distanz und Anweisungen. Varianten schließen Wegplanung mit Zwischenzielen, Multi-Stop-Routen und spezielle Transporte wie das Vehicle Routing Problem (VRP) ein.

Herausforderungen sind unvollständige oder veraltete Daten, schnelle Verkehrsänderungen, Skalierbarkeit, Datenschutz und Sicherheitsaspekte. Routenplanung bleibt ein Kernbestandteil moderner Navigations- und Logistiksysteme.