Ein neuer Ansatz zur Kapazitätsbestimmung von Bahnsystemen

Abstract

Aufgrund des sich verkehrsträgerübergreifend stetig erhöhenden Transportbedarfs, steigt auch der Qualitätsanspruch bei den Eisenbahnen an die Verarbeitungs- und Organisations- prozesse sowie z. B. im Güterverkehr an den reibungslosen An- und Abtransport der Waren. Es sind daher effektive Methoden und leistungsstarke Planungswerkzeuge zur Bewertung und Optimierung der Anlagenleistungsfähigkeit bzw. Kapazität unverzichtbar. Die Prozesse Kapazitätsbestimmung und -bewertung von Bahnanlagen sowie die Qualitäts- bewertung des Betriebs werden jedoch häufig entkoppelt oder jeweils zu wenig differenziert betrachtet. Das Ziel der Arbeit ist daher die Entwicklung eines neuen Ansatzes zur differen- zierten Kapazitätsbestimmung, wobei damit die Unterscheidung verschiedener Bewertungs- ebenen von der theoretischen bis zur praktischen Kapazität und die Unterscheidung spezifi- scher Netzelemente in Abhängigkeit der Art ihrer betrieblichen und verkehrlichen Nutzung gemeint sind. Die Arbeit konzentriert sich vornehmlich auf räumlich begrenzte, jedoch auf- kommensstarke Teilnetze des Eisenbahngüterverkehrs. Bei Industrie- und Werkbahnen so- wie in Rangier- und Umschlagbahnhöfen überlagern sich viele voneinander abhängige Ein- zelverkehre. Durch die gegenseitigen Beeinflussungen der durchzuführenden Fahrten wird die Kapazitätsbestimmung und -bewertung komplex. Um belastbare Kapazitätsaussagen zu erhalten und mögliche Restkapazitäten einer Infrastruktur verlässlich einschätzen zu können, ist es notwendig, die maximal möglichen Auslastungsgrade mit einer Betriebssimulation zu überprüfen. Dabei wird das betriebliche Leistungsverhalten im betrachteten Untersuchungs- raum unter dem Einfluss von Störungen und Verspätungsübertragungen analysiert und die Erkenntnisse in die Kapazitätsbewertung eingespeist. Die Ergebnisse der Arbeit ermöglichen durch die Überprüfung des Betriebs unter Realbedin- gungen eine abgesicherte Kapazitätsaussage, da sich die tatsächlich nutzbaren Zeitlücken innerhalb eines Netzes, Teilnetzes oder Streckenabschnittes erst unter Berücksichtigung von betriebsnotwendigen Dispositionshandlungen ergeben. Die Methodik bietet eine verlässliche Basis für die Beurteilung noch verfügbarer Restkapazitäten unter Marktanforderungen, wie z. B. attraktiven Transportzeiten, da Trassen mit vielen langen Halten oder Umwegen vom Markt abgelehnt werden würden. Auf diese Weise können komplexe Netze mit vielschichti- gen Abhängigkeiten der Fahrten untereinander und charakteristischen infrastrukturellen so- wie betrieblichen Besonderheiten detailliert untersucht werden. Die Methodik beinhaltet die Überführung der Ergebnisse der Leistungsuntersuchung in das im Rahmen der Arbeit entwickelte Tool Net-RS zur Bewertung der Kapazitätsauslastung von Netzelementen. Die hierbei verwendeten Kapazitätskennwerte basieren auf dem simulierten Betriebsablauf mithilfe des Planungssystems RailSys. Dadurch wird eine netzweite Kapazi- tätsbewertung mit schnellen Variantenvergleichen in Abhängigkeit sich ändernder Betriebs- belastungen ermöglicht. Die Arbeit stellt einen neuen und praktisch handhabbaren Ansatz für das Verfahren einer differenzierten Kapazitätsbewertung für aufkommensstarke Teilnetze des Eisenbahngüter- verkehrs dar, das zudem ein hohes Standardisierungs- und Übertragungspotential besitzt.