Die Pünktlichkeit der Bahn ist nicht nur beliebtes Thema polemischer Kolumnen, sondern tatsächlich auch ein wertvolles Maß für die Qualität der Betriebsabwicklung und dafür, wie gut Fahrplan und Infrastruktur zusammenpassen. Die Pünktlichkeit eines geplanten Fahrplans entzieht sich jedoch derzeit einer objektiven Analyse; die zu erwartende Betriebsqualität ist heute meist die Domäne kleinräumiger Simulationen oder großräumiger Ratespiele.
Dank neuer analytischer Verfahren ermöglicht das Programm OnTime auch die Prüfung landesweiter großer Netze – und dies bei Rechenzeiten im Minutenbereich.
Die qualifizierte Bewertung von Fahrplänen auf ihre Stabilität, das heißt ihre Reaktion auf von außen induzierte Störungen, erfolgt in der Regel durch mikroskopische Simulationen in beschränkten Untersuchungsräumen. Damit sind jedoch weder große und komplexe Netze noch strategische Planungen, die häufig makroskopisch formuliert werden, evaluierbar. Gerade in frühen Planungsphasen, in denen strategische Entscheide bezüglich der Angebotsstruktur zu treffen sind, bestehen daher kaum Informationen über mögliche Stabilitätsrisiken. Variantenentscheide für Fahrplankonzepte oder Infrastrukturausbauten werden so ohne Berücksichtigung der Betriebsqualität gefällt beziehungsweise nur aufgrund von Experteneinschätzungen, die aber kaum die Komplexität von vernetzten Fahrplänen überblicken können.
Entwicklung von „Stabilitätsmodell“
Um diese Lücke bei der Analyse von Fahrplänen zu schließen, haben die SBB die Entwicklung eines „Stabilitätsmodells“ beauftragt, um Fahrpläne auf Basis fundierter Pünktlichkeitsprognosen
zu optimieren. Dazu dienen Verfahren, die eine makroskopische Netzabbildung und die Repräsentation der Verspätungen als Verteilungsfunktionen kombinieren. Der gewählte Ansatz nutzt anstelle wiederholter Simulationen verschiedener Einzelereignisse (Monte-Carlo-Simulation) eine direkte Operation auf Verteilungsfunktionen, um in einem Rechenlauf die Verspätungsentwicklung abzubilden. Störungen im Betriebsgeschehen werden zu diesem Zweck als Zufallsgrößen mittels Verteilungsfunktionen abgebildet und die Verspätungsentwicklung darauf analytisch berechnet. Der gewählte Ansatz erweitert die Bewertungsmöglichkeiten gegenüber üblichen Simulationsverfahren:
- Statt nur kleinräumige Netzausschnitte zu simulieren, können netzweite Fahrpläne oder auch lokale Änderungen im Netzzusammenhang untersucht werden.
- Primärverspätungswerte aus Betriebsdaten können direkt zur Verspätungsbeschreibung genutzt werden.
- Die deutliche Verkürzung der Rechenzeit lässt neue Prozesse bei der Erarbeitung, Bewertung und Verbesserung von Fahrplänen zu.
Die Entwicklung wird von trafIT solutions GmbH und VIA Consulting & Development GmbH als Tool OnTime gemeinsam realisiert und basiert auf erprobten Verfahren, die am Verkehrswissenschaftlichen Institut VIA der RWTH Aachen entwickelt wurden. Außer bei den SBB wird das Tool gegenwärtig bei Infrabel (Belgien) und in Beratungsaufträgen eingesetzt.
Aus: Privatbahnmagazin 1/2012
The workshop, chaired by Messrs P. Winter and P. de Cicco of UIC, was animated in the first part by UIC members from ATOC, BV, Network Rail, PKP PLK sa, SBB to SNCF sharing their ERTMS experiences and presenting their migration plans. In the second part, the study was presented by experts of VIA Con and discussed in detail with those present at the workshop. Extensive time was dedicated to the analysis of blocking time computation and capacity consumption with regard to ETCS. Two junctions are object of the study – Berne (through station) and Munich (dead-end station) – different ETCS scenarios were investigated and the results presented. Parameters were tested and fine tuned with the experts.
The methodology together with the analysis were validated by UIC Members who congratulated with VIA Con and the University of Aachen for the good work developed, considering the complexity and innovativeness of the subject. The whole community is looking forward to receiving the study in its final form for being used and referred to in the national ETCS applications. The final study will be presented and delivered at the next ERTMS Platform, at the end of March next, in a dedicated session. (UIC e-News, nr. 170, 3rd February 2010)