Hoe laat gaat jouw trein? Grote kans dat je dat op de minuut nauwkeurig weet, net als hoe lang je overstap duurt. Al die tijden staan vastgelegd in de dienstregeling van de NS en die wordt door een handjevol mensen gemaakt.
In deze tijd van AI en snelle computers zou je verwachten dat je met één klik op de knop zo’n schema kan maken, maar niet dus. Hoe dat zit hoor je van econometrist Rolf van Lieshout van de Technische Universiteit Eindhoven. Hij werkt aan oplossingen om de dienstregeling wél met de computer te maken en zo de perfecte dienstregeling te vinden.
Bekijk de video van Universiteit van Nederland of scroll naar beneden voor het achtergrondgesprek met Rolf.
Scientias: Het blijft fascinerend hoe complex dit soort problemen zijn en dat het nog steeds niet te automatiseren valt.
Rolf van Lieshout: “Ik had wel graag willen zeggen dat bij de NS echt veel aan automatisering gedaan wordt. Het plannen behelst veel meer dan alleen de dienstregeling. Denk aan lijnvoering (de routes die de treinen als dienstlijn planmatig rijden, red.), materieel- en personeelsplanning. Die stappen zijn ook erg ingewikkeld, maar wel allemaal geautomatiseerd. Eigenlijk is de dienstregeling de enige stap die nog met de hand gedaan wordt. Er is wel degelijk veel kennis bij de NS over automatisering en organisatie. De dienstregeling blijkt een enorm taai probleem dat, ondanks veel pogingen, tot op heden niet geautomatiseerd is.
Kunstmatige intelligentie wordt vaak genoemd en dat is logisch, want dat krijgt tegenwoordig veel aandacht. Problemen die moderne ai’s goed kunnen oplossen zitten iets anders in elkaar dan een dienstregeling. AI is vooral goed in problemen die je als spel kunt formuleren, denk aan de spellen Go of schaak. Een dienstregeling heeft meer weg van een puzzel en daar werken die ai-modellen veel slechter op. Een klassiek planningsmodel kan overigens wel kleine regio’s plannen, maar die schalen niet goed naar grote gebieden, zoals ik ook in de video uitleg.
Het is ook niet zo dat de dienstregeling met pen en papier wordt gepland, al ging dit vroeger wel zo. Er wordt software gebruikt om dienstregelingen in te tekenen, maar die zijn eerder ondersteunend bij het proces dan dat ze de beslissing maken hoe een dienstregeling in elkaar zit. De beslissingen worden genomen door de mens.
De mens maakt beslissingen op bepaalde manieren en je zou dat proces tot op zekere hoogte kunnen simuleren. We zitten echter al aardig dichtbij de best mogelijke dienstregeling, dus simuleren is niet genoeg; het heeft pas zin als je de mens echt kan verslaan.”
Hoe zit het in andere landen eigenlijk? Wordt daar wel met automatische systemen gewerkt?
NS is lang een voorloper geweest en heeft zelfs internationale prijzen gewonnen met daar ontwikkelde planningsalgoritmen. Andere landen zijn dat ook meer gaan doen, zo wordt in Duitsland nu ook het materieel automatisch gepland. Het maken van de dienstregeling blijft echter ook daar grotendeels handwerk, net als in andere landen met een vergelijkbaar OV-systeem als wij, zoals België, Zwitserland en Oostenrijk.
Quantumcomputers zouden dat toch wel moeten kunnen, vraagt iemand zich in de comments af.
“Tot nu toe blijkt dat alleen bij echt heel specifieke problemen een quantumcomputer echt sneller een probleem kan oplossen dan een klassieke computer. Een quantumcomputer is geen general purpose-computer waar je elk probleem in kunt stoppen. Het is zeker geen oplossing voor elk probleem en de verwachting is nu ook niet dat we het spoorboekjesprobleem hiermee gaan oplossen.”
Je krijgt vast vaak opmerkingen van mensen die wel even vinden dat ze de oplossing hebben, wat doe je daarmee?
“Dan kunnen mensen zelf aan de slag. Er staat een benchmark library online waar je je eigen idee op los kunt laten, dus als je zelf ideeën of inspiratie hebt, dan kun je ze zelf uitproberen. Die bibliotheek heet PESPlib te vinden op https://timpasslib.aalto.fi/.
Interessant, goed voor de vakantiedagen!
“Het kan dat iemand een goed inspirerend idee heeft waar we mee verder komen. Deze bibliotheek bestaat al meer dan tien jaar en geen enkele instantie (één van de spoorboekjesproblemen op de site, red.) is tot optimaliteit opgelost.”
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
