DFG-Projekt ATRANS: Anforderungsgerechte Systematik zur Gestaltung von Zeitzuschlägen im Bahnbetrieb

Ansprechpartner: 
Prof. Dr.-Ing. Ullrich Martin
Ansprechpartner: 
Dr.-Ing. Xiaojun Li
Ansprechpartner: 
Dr. rer. nat. Fabian Hantsch
Auftraggeber: 

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Beginn/Ende: 
Januar 2015 - Juni 2017
Projektbeschreibung: 

Ziel des Projekts ist der Gewinn zusätzlicher Leistungsreserven während der Fahrplankonstruktion. Für einen Kapazitätsgewinn im Netzfahrplan (ohne Anwendung infrastruktureller Maßnahmen) sollen Reserven im Fahrplangefüge erschlossen werden. Ansatzpunkte hierfür sind zum einen die Zeitzuschläge und zum anderen die Pufferzeiten. Diese Reserven sind einerseits notwendig, um im Betriebsablauf regelmäßig auftretende stochastische Störeinflüsse zu kompensieren und dadurch einen fahrplangerechten (pünktlichen) Betriebsablauf zu ermöglichen. Andererseits reduzieren sie die Kapazität der Infrastruktur, da die dafür notwendigen Zeitanteile nicht für weitere Zugfahrten auf der betrachteten Infrastruktur genutzt werden können. Darüber hinaus führt die Erhöhung der Zeitzuschläge tendenziell auch zu einer Verlängerung der planmäßigen Beförderungszeit, wodurch die Attraktivität für die Infrastrukturnutzung sinkt.

Durch die geeignete systematische Anordnung von Zeitzuschlägen und Pufferzeiten lassen sich Kapazitätsreserven unter einzuhaltender Betriebsqualität erschließen, oder/und die Betriebsqualität kann bei unveränderter Kapazität verbessert werden. Dabei soll der durch die herkömmliche Fahrplankonstruktion erreichbare Gesamtzeitbedarf für die Trassen als oberer, nicht zu überschreitender Grenzwert betrachtet werden. Der durch Anwendung der neu entwickelten Algorithmen verringerte Gesamtzeitbedarf führt zu zusätzlichen freien Zeitfenstern. Die neuen trassenbündelbezogenen Pufferzeiten und die neu zu entwickelnde kombinierte Betrachtung von Pufferzeiten und Fahrzeitzuschlägen werden integrativ in einem algorithmierten Verfahren zusammengefasst. Als wesentliches Ergebnis wird der verkettete Belegungsgrad (d. h. der für die Trassen insgesamt benötigte Zeitbedarf) verringert. Eine Nutzung der gewonnenen Reserven kann durch eine Anpassung der zeitlichen Lage der einzelnen Trassen im Trassengefüge erfolgen.