Quantencomputing revolutioniert BVG-Dienstpläne – und spart Millionen
BVG steht vor wachsender Personalnot – Quantencomputing bringt Durchbruch bei der Dienstplangestaltung
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Der Berliner Verkehrsbetrieb BVG kämpft mit einer sich verschärfenden Personalkrise: Bis 2026 werden voraussichtlich über 4.300 Mitarbeiter in den Ruhestand gehen, während die freiwillige Fluktuation die Personalengpässe zusätzlich verschärft. Nun hat eine innovative Quantencomputing-Lösung ein zentrales Problem bei der Einsatzplanung gelöst – und zwar für 150 Busfahrer auf verschiedenen Linien.
Die Herausforderung bestand darin, effiziente Dienstpläne zu erstellen, die gleichzeitig individuelle Präferenzen der Fahrer berücksichtigen – ein Aspekt, den herkömmliche Methoden oft vernachlässigen. Das Team von Beerantum, das hinter der Lösung steht, setzte den Bias-Field-DCQO-Algorithmus des Unternehmens Kipu Quantum ein, um den Prozess zu optimieren. Durch den Einsatz von DBSCAN-Clustering reduzierten sie zudem die Anzahl der API-Abfragen um 80 %, was das System deutlich schneller und praxistauglicher machte.
Ein sogenannter Uncertainty Adapter ergänzte das System: Er kombiniert einen Isolation-Forest-Anomalie-Detektor mit einem Gaussian-Process-Nachfrageprognosemodell, um zu bestimmen, wann eine erneute quantengestützte Optimierung der Pläne erforderlich ist. So bleibt die Einsatzplanung stets aktuell. Selbst eine bescheidene Effizienzsteigerung von nur 2 % könnte der BVG jährlich rund 18 Millionen Euro einsparen.
Das Projekt entwickelte sich innerhalb von nur 24 Monaten vom Laborprototyp (Technologiereifegrad TRL 4) bis zum produktionsreifen Pilotprojekt (TRL 6) – ein Zeitrahmen, der perfekt mit der Hardware-Roadmap von Kipu Quantum harmonierte und bewies, dass der Ansatz auch unter realen Bedingungen funktioniert. Doch nicht nur im ÖPNV ist die Lösung einsetzbar: Ähnliche Systeme ließen sich auch für die Schichtplanung in Krankenhäusern oder die Logistik der letzten Meile nutzen.
Der Erfolg des Quantencomputing-Piloten bietet der BVG eine vielversprechende Möglichkeit, den Personalmangel zu entschärfen. Durch die Berücksichtigung der Fahrerwünsche und die Senkung der Betriebskosten liefert die Lösung ein skalierbares Modell, das auch für andere Branchen interessant ist. Als nächste Schritte sind die Ausweitung des Systems auf weitere Linien und Mitarbeiter geplant.
