Thought Leadership
Im Bahnverkehr müssen täglich Entscheidungen getroffen werden, die das gesamte Netz beeinflussen können – sei es bei einer Störung, durch Bauarbeiten oder aufgrund extremer Wetterereignisse.
Selbst kleinste Verzögerungen können in einem eng getakteten Fahrplan weitreichende Folgen haben. Klassische Rechenverfahren stoßen hier an ihre Grenzen, da die Zahl möglicher Szenarien und Abhängigkeiten exponentiell steigt.
Quantencomputer gelten als vielversprechender Ansatz, um diese hochkomplexen Planungs- und Optimierungsaufgaben schneller und umfassender zu bewältigen.
Forschungsinitiative QCMobility | Schienenverkehr
Um das Potenzial dieser Technologie zu untersuchen, haben sich das Beratungsunternehmen d-fine und der Quantencomputer-Hersteller planqc mit Partnern aus Forschung und Bahnwirtschaft zusammengeschlossen. Im Rahmen der DLR-Quantencomputing-Initiative arbeiten sie gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) an dem Projekt QCMobility | Schienenverkehr.
Das Vorhaben läuft über 18 Monate und soll dazu beitragen, eine Roadmap für den künftigen Einsatz von Quantencomputing im Mobilitätssektor zu entwickeln.
Das Projekt deckt verschiedene Anwendungsebenen ab:
- Kurzfristig geht es um Entscheidungen im Störungsfall – etwa die Frage, welcher Zug Vorrang hat, wenn ein Abschnitt blockiert ist.
- Langfristig betrifft es die strategische Planung von Trassen und Fahrplänen, bei der parallel eingehende Anfragen, Umleitungen oder Baustellen berücksichtigt werden müssen.
Durch den Einsatz quantengestützter Algorithmen sollen diese Probleme systematisch simuliert und mit klassischen Methoden verglichen werden.
Praxispartner liefern reale Daten
Damit die Forschung realitätsnah bleibt, bringen Unternehmen aus dem Bahnsektor ihre Erfahrungen und Echtdaten ein. Die Hessische Landesbahn stellt praxisnahe Szenarien bereit, während die DB InfraGO AG und die ÖBB-Infrastruktur AG ihr Wissen als Netzbetreiber sowie Fahrplan- und Buchungsdaten zur Verfügung stellen.
Auch wissenschaftliche Partner wie das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS unterstützen das Projekt mit ihrer Expertise zu quantenbasierten Optimierungsverfahren.
Das Zusammenspiel von Forschungseinrichtungen, Technologieunternehmen und Bahnunternehmen soll zeigen, in welchen Bereichen Quantencomputer tatsächlich Vorteile bieten. Dabei geht es nicht nur um theoretische Machbarkeit, sondern um die Erprobung unter realen Bedingungen.
Die Projektpartner betonen, dass die Bahn ein typisches Beispiel für ein hochkomplexes Optimierungsproblem sei – und dass hier die Chance bestehe, die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern praktisch zu demonstrieren.
Mit QCMobility | Schienenverkehr wird erstmals systematisch untersucht, ob Quantencomputer dazu beitragen können, den Bahnverkehr robuster, effizienter und zuverlässiger zu machen. Damit verbindet das Projekt technologische Innovation mit einem klaren gesellschaftlichen Ziel: einer nachhaltigeren und zukunftsfähigen Mobilität.
