Optimisation of simultaneous train formation and car sorting at marshalling yards

Efficient and correct freight train marshalling is vital for high quality carload freight transportations. During marshalling, it is desirable that cars are sorted according to their individual drop-off locations in the outbound freight trains. Furthermore, practical limitations such as non-uniform and limited track lengths and the arrival and departure times of trains need to be considered. This paper presents a novel optimisation method for freight marshalling scheduling under these circumstances. The method is based on an integer programming formulation that is solved using column generation and branch and price. The approach minimises the number of extra shunting operations that have to be performed, and is evaluated on real-world data from the Hallsberg marshalling yard in Sweden

Optimized shunting with mixed-usage tracks

We consider the planning of railway freight classification at hump yards, where the problem involves the formation of departing freight train blocks from arriving trains subject to scheduling and capacity constraints. The hump yard layout considered consists of arrival tracks of sufficient length at an arrival yard, a hump, classification tracks of non-uniform and possibly non-sufficient length at a classification yard, and departure tracks of sufficient length. To increase yard capacity, freight cars arriving early can be stored temporarily on specific mixed-usage tracks. The entire hump yard planning process is covered in this paper, and heuristics for arrival and departure track assignment, as well as hump scheduling, have been included to provide the neccessary input data. However, the central problem considered is the classification track allocation problem. This problem has previously been modeled using direct mixed integer programming models, but this approach did not yield lower bounds of sufficient quality to prove optimality. Later attempts focused on a column generation approach based on branch-and-price that could solve problem instances of industrial size. Building upon the column generation approach we introduce a direct arc-based integer programming model, where the arcs are precedence relations between blocks on the same classification track. Further, the most promising models are adapted for rolling-horizon planning. We evaluate the methods on historical data from the Hallsberg shunting yard in Sweden. The results show that the new arc-based model performs as well as the column generation approach. It returns an optimal schedule within the execution time limit for all instances but from one, and executes as fast as the column generation approach. Further, the short execution times of the column generation approach and the arc-indexed model make them suitable for rolling-horizon planning, while the direct mixed integer program proved to be too slow for this. Extended analysis of the results shows that mixing was only required if the maximum number of concurrent trains on the classification yard exceeds 29 (there are 32 available tracks), and that after this point the number of extra car roll-ins increases heavily

Standortbedingungen und Beschäftigung in den Regionen West- und Ostdeutschlands : Ergebnisse des IAB-Betriebspanels 2006

"Der Bericht stellt erste Ergebnisse aus dem IAB-Betriebspanel 2006 für West- und Ostdeutschland vor. In den Kapiteln 2 und 3 werden einzelne wirtschaftliche Indikatoren sowie die Zufriedenheit der Betriebe mit ihrem Standort näher analysiert. Die Standortzufriedenheit wurde in der Befragung 2006 erstmals erhoben. Die regionale Betrachtung auf der Bundesländerebene steht bei beiden Kapiteln im Mittelpunkt. Für wichtige wirtschaftliche Indikatoren wie die Produktivität oder die Exportquote zeigt sich nach wie vor ein deutlicher West-Ost-Unterschied. Bei anderen Indikatoren wie der Investitionsintensität, dem technische Stand der Anlagen oder der Ertragslage sind zwischen West- und Ostdeutschland so gut wie keine Unterschiede mehr erkennbar. Die Zufriedenheit mit dem eigenen Standort ist bei den Betrieben vergleichsweise hoch. Die meisten Standortfaktoren, die für die Betriebe von Bedeutung sind, werden auch gut bewertet. Dies gilt im Aggregat. Bei einzelnen Faktoren signalisieren die Betriebe allerdings Handlungsbedarf. Während bei einigen wirtschaftlichen Indikatoren nach wie vor ein West-Ost-Gefälle zu erkennen ist, lässt sich bei der Standortzufriedenheit ein leichtes Süd-Nord-Gefälle feststellen. In Kapitel 4 wird auf die Beschäftigungsentwicklung und die dahinter stehenden Personalbewegungen eingegangen. Erstmals seit längerem ist die Beschäftigungsentwicklung wieder positiv. Auch die Bewegung auf dem Arbeitsmarkt hat zugenommen. Bedingt durch eine höhere Einstellungsrate ist die Labour-Turnover-Rate als Maß für die zwischenbetriebliche Mobilität angestiegen. Ebenso nimmt die beschäftigungsneutrale Personalfluktuation (Churning) wieder zu. Kapitel 5 widmet sich dem Schwerpunktthema der Befragung 2006: Betriebliche Bündnisse für Wettbewerb und Standortsicherung. Es zeigt sich, dass diese Bündnisse nur im Ausnahmefall abgeschlossen werden und sich somit die Intention der Tarifparteien bestätigt. Die Existenz eines Betriebs- oder Personalrates spielt für das Zustandekommen eine wichtige Rolle. Überdurchschnittlich häufig werden betriebliche Bündnisse in größeren Betrieben mit Haustarifvertrag vereinbart. Kapitel 6 beschreibt die aktuelle Ausbildungssituation aus der Sicht der Betriebe. Dabei wird besonderes Augenmerk auf das Ausbildungspotenzial gelegt - also auf Betriebe mit Ausbildungsberechtigung, die nicht ausbilden. In einer Längsschnittanalyse zeigt sich, dass ein Viertel der ausbildungsberechtigten Betriebe im Untersuchungszeitraum von 2000 bis 2005 tatsächlich gar nicht ausgebildet hat. Dabei handelt es sich vor allem um kleinere Betriebe. Drei Viertel der Betriebe hat - wenn auch zum Teil mit Unterbrechungen - ausgebildet. Kapitel 7 behandelt das Thema Arbeitszeit. Es wird ein genereller, nicht auf bestimmte Branchen beschränkter Trend zu einer längeren vertraglich vereinbarten Wochenarbeitszeit festgestellt. Gleichzeitig nimmt die Teilzeitarbeit zu. Auch im europäischen Vergleich ist Deutschland hinsichtlich der Teilzeitarbeit mit auf den vordersten Plätzen. Die Verbreitung von Arbeitszeitkonten hat nicht weiter zugenommen. Aber auch hier gehört Deutschland im europäischen Vergleich mit zu den Vorreitern. Langzeitkonten sind noch wenig verbreitet. Die Guthaben von Langzeitkonten sind bisher nur in wenigen Betrieben gegen Insolvenz gesichert. Im Anhang werden noch einige Indikatoren wie die Entwicklung von Betrieben und Beschäftigung, Entwicklung der Teilzeitbeschäftigung, Leiharbeit sowie befristeten und geringfügigen Beschäftigung in einer Tabellenübersicht dokumentiert." (Autorenreferat, IAB-Doku)Standortfaktoren, Beschäftigungsentwicklung, Standort - Zufriedenheit, labour turnover, Bündnis für Arbeit, Ausbildungsbereitschaft, Arbeitszeitentwicklung, Wochenarbeitszeit, Überstunden, Teilzeitarbeit, Arbeitszeitkonto, IAB-Betriebspanel, Tarifpolitik, Westdeutschland, Ostdeutschland, Bundesrepublik Deutschland

Standortbedingungen und Beschäftigung in den Regionen West- und Ostdeutschlands: Ergebnisse des IAB-Betriebspanels 2006

"Der Bericht stellt erste Ergebnisse aus dem IAB-Betriebspanel 2006 für West- und Ostdeutschland vor. In den Kapiteln 2 und 3 werden einzelne wirtschaftliche Indikatoren sowie die Zufriedenheit der Betriebe mit ihrem Standort näher analysiert. Die Standortzufriedenheit wurde in der Befragung 2006 erstmals erhoben. Die regionale Betrachtung auf der Bundesländerebene steht bei beiden Kapiteln im Mittelpunkt. Für wichtige wirtschaftliche Indikatoren wie die Produktivität oder die Exportquote zeigt sich nach wie vor ein deutlicher West-Ost-Unterschied. Bei anderen Indikatoren wie der Investitionsintensität, dem technische Stand der Anlagen oder der Ertragslage sind zwischen West- und Ostdeutschland so gut wie keine Unterschiede mehr erkennbar. Die Zufriedenheit mit dem eigenen Standort ist bei den Betrieben vergleichsweise hoch. Die meisten Standortfaktoren, die für die Betriebe von Bedeutung sind, werden auch gut bewertet. Dies gilt im Aggregat. Bei einzelnen Faktoren signalisieren die Betriebe allerdings Handlungsbedarf. Während bei einigen wirtschaftlichen Indikatoren nach wie vor ein West-Ost-Gefälle zu erkennen ist, lässt sich bei der Standortzufriedenheit ein leichtes Süd-Nord-Gefälle feststellen. In Kapitel 4 wird auf die Beschäftigungsentwicklung und die dahinter stehenden Personalbewegungen eingegangen. Erstmals seit längerem ist die Beschäftigungsentwicklung wieder positiv. Auch die Bewegung auf dem Arbeitsmarkt hat zugenommen. Bedingt durch eine höhere Einstellungsrate ist die Labour-Turnover-Rate als Maß für die zwischenbetriebliche Mobilität angestiegen. Ebenso nimmt die beschäftigungsneutrale Personalfluktuation (Churning) wieder zu. Kapitel 5 widmet sich dem Schwerpunktthema der Befragung 2006: Betriebliche Bündnisse für Wettbewerb und Standortsicherung. Es zeigt sich, dass diese Bündnisse nur im Ausnahmefall abgeschlossen werden und sich somit die Intention der Tarifparteien bestätigt. Die Existenz eines Betriebs- oder Personalrates spielt für das Zustandekommen eine wichtige Rolle. Überdurchschnittlich häufig werden betriebliche Bündnisse in größeren Betrieben mit Haustarifvertrag vereinbart. Kapitel 6 beschreibt die aktuelle Ausbildungssituation aus der Sicht der Betriebe. Dabei wird besonderes Augenmerk auf das Ausbildungspotenzial gelegt - also auf Betriebe mit Ausbildungsberechtigung, die nicht ausbilden. In einer Längsschnittanalyse zeigt sich, dass ein Viertel der ausbildungsberechtigten Betriebe im Untersuchungszeitraum von 2000 bis 2005 tatsächlich gar nicht ausgebildet hat. Dabei handelt es sich vor allem um kleinere Betriebe. Drei Viertel der Betriebe hat - wenn auch zum Teil mit Unterbrechungen - ausgebildet. Kapitel 7 behandelt das Thema Arbeitszeit. Es wird ein genereller, nicht auf bestimmte Branchen beschränkter Trend zu einer längeren vertraglich vereinbarten Wochenarbeitszeit festgestellt. Gleichzeitig nimmt die Teilzeitarbeit zu. Auch im europäischen Vergleich ist Deutschland hinsichtlich der Teilzeitarbeit mit auf den vordersten Plätzen. Die Verbreitung von Arbeitszeitkonten hat nicht weiter zugenommen. Aber auch hier gehört Deutschland im europäischen Vergleich mit zu den Vorreitern. Langzeitkonten sind noch wenig verbreitet. Die Guthaben von Langzeitkonten sind bisher nur in wenigen Betrieben gegen Insolvenz gesichert. Im Anhang werden noch einige Indikatoren wie die Entwicklung von Betrieben und Beschäftigung, Entwicklung der Teilzeitbeschäftigung, Leiharbeit sowie befristeten und geringfügigen Beschäftigung in einer Tabellenübersicht dokumentiert." [Autorenreferat

Search for the standard model Higgs boson in the H to ZZ to 2l 2nu channel in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV

A search for the standard model Higgs boson in the H to ZZ to 2l 2nu decay channel, where l = e or mu, in pp collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV is presented. The data were collected at the LHC, with the CMS detector, and correspond to an integrated luminosity of 4.6 inverse femtobarns. No significant excess is observed above the background expectation, and upper limits are set on the Higgs boson production cross section. The presence of the standard model Higgs boson with a mass in the 270-440 GeV range is excluded at 95% confidence level.Comment: Submitted to JHE

Search for the standard model Higgs boson decaying into two photons in pp collisions at sqrt(s)=7 TeV

A search for a Higgs boson decaying into two photons is described. The analysis is performed using a dataset recorded by the CMS experiment at the LHC from pp collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV, which corresponds to an integrated luminosity of 4.8 inverse femtobarns. Limits are set on the cross section of the standard model Higgs boson decaying to two photons. The expected exclusion limit at 95% confidence level is between 1.4 and 2.4 times the standard model cross section in the mass range between 110 and 150 GeV. The analysis of the data excludes, at 95% confidence level, the standard model Higgs boson decaying into two photons in the mass range 128 to 132 GeV. The largest excess of events above the expected standard model background is observed for a Higgs boson mass hypothesis of 124 GeV with a local significance of 3.1 sigma. The global significance of observing an excess with a local significance greater than 3.1 sigma anywhere in the search range 110-150 GeV is estimated to be 1.8 sigma. More data are required to ascertain the origin of this excess.Comment: Submitted to Physics Letters

Measurement of isolated photon production in pp and PbPb collisions at sqrt(sNN) = 2.76 TeV

Isolated photon production is measured in proton-proton and lead-lead collisions at nucleon-nucleon centre-of-mass energies of 2.76 TeV in the pseudorapidity range |eta|<1.44 and transverse energies ET between 20 and 80 GeV with the CMS detector at the LHC. The measured ET spectra are found to be in good agreement with next-to-leading-order perturbative QCD predictions. The ratio of PbPb to pp isolated photon ET-differential yields, scaled by the number of incoherent nucleon-nucleon collisions, is consistent with unity for all PbPb reaction centralities.Comment: Submitted to Physics Letters

Differential cross section measurements for the production of a W boson in association with jets in proton–proton collisions at √s = 7 TeV

Measurements are reported of differential cross sections for the production of a W boson, which decays into a muon and a neutrino, in association with jets, as a function of several variables, including the transverse momenta (pT) and pseudorapidities of the four leading jets, the scalar sum of jet transverse momenta (HT), and the difference in azimuthal angle between the directions of each jet and the muon. The data sample of pp collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV was collected with the CMS detector at the LHC and corresponds to an integrated luminosity of 5.0 fb[superscript −1]. The measured cross sections are compared to predictions from Monte Carlo generators, MadGraph + pythia and sherpa, and to next-to-leading-order calculations from BlackHat + sherpa. The differential cross sections are found to be in agreement with the predictions, apart from the pT distributions of the leading jets at high pT values, the distributions of the HT at high-HT and low jet multiplicity, and the distribution of the difference in azimuthal angle between the leading jet and the muon at low values.United States. Dept. of EnergyNational Science Foundation (U.S.)Alfred P. Sloan Foundatio

Impacts of the Tropical Pacific/Indian Oceans on the Seasonal Cycle of the West African Monsoon

The current consensus is that drought has developed in the Sahel during the second half of the twentieth century as a result of remote effects of oceanic anomalies amplified by local land–atmosphere interactions. This paper focuses on the impacts of oceanic anomalies upon West African climate and specifically aims to identify those from SST anomalies in the Pacific/Indian Oceans during spring and summer seasons, when they were significant. Idealized sensitivity experiments are performed with four atmospheric general circulation models (AGCMs). The prescribed SST patterns used in the AGCMs are based on the leading mode of covariability between SST anomalies over the Pacific/Indian Oceans and summer rainfall over West Africa. The results show that such oceanic anomalies in the Pacific/Indian Ocean lead to a northward shift of an anomalous dry belt from the Gulf of Guinea to the Sahel as the season advances. In the Sahel, the magnitude of rainfall anomalies is comparable to that obtained by other authors using SST anomalies confined to the proximity of the Atlantic Ocean. The mechanism connecting the Pacific/Indian SST anomalies with West African rainfall has a strong seasonal cycle. In spring (May and June), anomalous subsidence develops over both the Maritime Continent and the equatorial Atlantic in response to the enhanced equatorial heating. Precipitation increases over continental West Africa in association with stronger zonal convergence of moisture. In addition, precipitation decreases over the Gulf of Guinea. During the monsoon peak (July and August), the SST anomalies move westward over the equatorial Pacific and the two regions where subsidence occurred earlier in the seasons merge over West Africa. The monsoon weakens and rainfall decreases over the Sahel, especially in August.Peer reviewe