Home

Diese Dissertation - RWTH Publications

1. 559 575 2475 155 795 Abb 11 Knoten bersicht Anschlu graphik Der IC 755 hat planm ig f nf Anschl sse zu erreichen Die rot gestrichelte Linie zu IR 2475 zeigt an da dieser Anschlu nicht erreicht wird da IC 755 mit sieben Minu ten Versp tung erst um 14 10 Uhr ankommt IR 2475 jedoch schon planm ig um 14 08 Uhr abf hrt Die brigen Anschlu z ge des IC 755 sind in gr n dargestellt werden also erreicht Der Disponent mu nun entscheiden wie auf diesen Anschlu verlust zu reagieren ist Falls er den Anschlu als wichtig einstuft mu der IR 2475 den Anschlu abwarten und erh lt damit eine Haltezeitverl ngerung die so bemes sen sein mu da die Reisenden auch mit einem gegebenenfalls erforderlichen Bahnsteigwechsel den Anschlu zug noch erreichen Wenn f r die Reisenden ein 60 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben anderer ad quater Anschlu zug existiert kann er den Anschlu aufgeben und die Reisenden auf den sp teren Anschlu zug verweisen Die Anschlu beziehungen werden dabei jedoch nicht aus den Systemen des Tras senmanagements bernommen sondern in den einzelnen Betriebszentralen wird festgelegt zwischen welchen Z gen eine Anschlu beziehung besteht Diese in den Betriebszentralen erzeugten Anschl sse werden dann f r die Darstellung in der Kno ten bersicht der Netzleitzentrale aufbereitet In der Netzleitzentrale werden t glich ca 4 000 Anschl sse
2. orw rts von Anfang bis Ende KKERP KLOY KHR KDOF KDNY KDEW KNOT KST KARE KAS KK KKERG KOKO KSID KDN KLAW KE KEIL KA ee 5 T of Abb 3 Rechnerunterst tzte Fahrplankonstruktion mit FAKTUS F r die Betriebsabwicklung ist es von entscheidender Bedeutung da der Fahrplan konfliktfrei ist Konflikte im Fahrplan f hren zu Konflikten in der Betriebsdurchf hrung bei der sie zwangsweise gel st werden m ssen Die Qualit tssicherung sollte aller dings so fr h wie m glich geschehen also im g nstigsten Fall direkt bei der Fahr planerstellung Nur ein konfliktfreier wahrer qualitativ guter Fahrplan der alle Randbedingungen der Eisenbahn beachtet kann als gute Grundlage f r die Be triebsabwicklung und die Disposition dienen 2 2 berwachung des Betriebsgeschehens W rden alle Z ge p nktlich verkehren und g be es keinerlei St rungen im Betriebs ablauf dann k nnte der zuvor konstruierte konfliktfreie Fahrplan ohne Behinderun 24 Grundlagen der Disposition gen im Betriebsgeschehen umgesetzt werden Die Unregelm igkeiten denen die Betriebsabwicklung unterworfen ist f hren zu Abweichungen vom Fahrplan sie be eintr chtigen die Betriebsqualit t gef hrden die von den Eisenbahnverkehrsunter nehmen eingekauft
3. E D b Q c D V amp Vv ss Ba E Es dl EN Ka E amp gt Abb 17 Beispiel eines SPURPLAN Graphen Die gerichteten Kanten des Graphen dienen zur Abbildung der Gleistopologie und enthalten keine Attribute In Abb 17 ist ein Beispiel f r einen Ausschnitt aus einem SPURPLAN Graphen dargestellt Die Infrastrukturelemente sind aufgrund ihrer Kilo metrierungen nacheinander in den Graphen eingekettet Die richtungsbezogenen In frastrukturelemente Signale Haltepl tze erhalten als zus tzliche Kennzeich Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 103 nung ein S oder F Dies bedeutet da ein mit S bzw F gekennzeichnetes Infrastruk turelement in steigender bzw fallender Kilometrierungsrichtung g ltig ist Diese Kennzeichnung entf llt bei richtungsunabh ngigen Infrastrukturelementen z B Wei chen und Betriebsstellenmitten Der SPURPLAN Graph enthalt keine Informationen Uber die vorhandenen Fahrwege Die Fahrwege in den einzelnen Betriebsstellen werden als Folge von Knoten des SPURPLAN Graphen zus tzlich definiert Diese sogenannten Betriebsstellenfahrwe ge werden neben dem Anfangs und Endknoten durch den zweiten Knoten jeder be fahrenen Weiche exakt und redundanzarm definiert Hierbei m ssen beispielsweise beim Einf gen oder L schen eines beliebigen SPURPLAN Elements au er Wei chen die Betriebsstellenfahrwege nicht aktualisiert und angepa t werden Mit dieser Definition der Fahrwege k nnen auch Fahrstra
4. Aufgrund weiterer zu erwartender und zuf lliger Einfl sse auf den Betriebsablauf kann nur f r einen begrenzten Dispositionszeitraum mit ausreichender Sicherheit disponiert werden Dadurch wird der Entscheidungsspielraum eingeschr nkt Die Op timierungsprobleme sind in der Regel nicht so komplex wie in der Fahrplangestal tung da alle Randbedingungen wie Anschlu bindungen oder Umlaufzusammenh n ge in der K rze der Zeit f r die zu treffende Entscheidung nicht bedacht werden k n nen Daher konzentriert sich die Disposition trotz der zahlreichen Einfl sse und eventuellen Folgekonflikte auf einen kleinen Zeithorizont und die wichtigsten Zu sammenh nge z B die Anschl sse im n chsten wichtigen Bahnhof 2 2 1 Zeitliche Entwicklung der Betriebsleitstellen Erstmalig wurden bergeordnete Betriebsleitstellen aufgrund von schwierigen Be triebsverh ltnissen in Winter 1912 13 im Rhein Ruhr Gebiet aufgebaut Nachdem diese versuchsweise eingerichteten Zugleitungen schon im Fr hjahr 1913 wieder Grundlagen der Disposition 27 aufgegeben wurden richtete die Deutsche Reichsbahn Ende der 20er Jahre jedoch Zugleitungen und Zug berwachungen f r stark belastete Strecken wieder ein Hier aus entwickelte sich das Betriebleitstellenkonzept der Deutschen Bundesbahn wel ches hierarchisch aufgebaut war An den einzelnen Direktionsstandorten wurden Oberzugleitungen eingerichtet denen die Zugleitungen unterstellt waren die ihrer seits wied
5. gt KO L TZEL Io URMITZ UR KARLICH KAE JAGERHAUS JA 427 33 D Pi a gt 4 4 S H gt F a KOBLENZ HBF KO gt E sf gt K NIGSBACH KOB RHENS RHE SPAY SPA 2 e 20 S 52 54 62 6 a gt 4 a 4 FE EI a a a e wo 4 SH ES d 204 7 53 61 63 65 BOPPARD BOP BAD SALZIG SAL HIRZENACH HIR WERLAU WER ST GOAR SGO S S 3 an EN As ri ha l a S Gerz a oe 5 ig P 67 KI B 75 77 A A P Abb 8 Streckenspiegel Darstellung aus 16 Die gewonnenen Daten werden nicht nur zur Anzeige auf den Monitoren verwendet sie werden auch zur Dokumentation des tats chlichen Betriebsablaufs gespeichert So k nnen die Zeit Weg Linien auch nachtr glich ausgedruckt werden Au erdem k nnen verschiedene Statistiken ausgegeben werden Versp tungen der Z ge 3 3 3 Zeitliche Entwicklung der RZ Nachdem das Pflichtenheft f r die Rechnerunterst tzte Zug berwachung fertigge stellt war erfolgte die Ausschreibung der ersten RZ Zentralen An der Ausschrei Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 43 bung beteiligten sich zwei deutsche Firmen zum einen die damalige Deutsche Sy stemtechnik GmbH DST in Kiel die 1990 den Bahnbereich von PHILIPS bernahm und heute zur Vossloh Systemtechnik GmbH geh rt und zum anderen SEL Alcatel in Stuttgart Die RZU Zentralen K ln und Hannover wurden an die DST und die RZU Zent
6. Abb 30 Erweiterung des berholungsabschnitts Der Algorithmus liefert dann nicht die jeweils ersten Betriebsstellen an der der Zug einen Halt hat und eine berholungsm glichkeit besteht sondern die jeweils n ch sten Wenn man die Konfliktstelle mit innen bezeichnet liefert der Algorithmus dann die n chsten Betriebsstellen au en Mit diesen beiden neuen Betriebsstellen als Grenzen des berholungsabschnitts wird nun wie oben beschrieben verfahren Dabei kann es nat rlich vorkommen da hierbei auch noch keine L sung gefunden wird dann mu dieses Procedere wieder holt angewendet werden Bei der Disposition kann der Uberholungsabschnitt nach vorne in die Zukunft beliebig erweitert werden nach hinten in die Vergangenheit nat rlich nicht Uber die aktuelle Zeit hinaus da das in Realit t schon stattgefundene Betriebsgeschehen nicht wieder r ckg ngig gemacht werden kann 136 Entwicklung der neuen Algorithmen 6 6 Ablaufdiagramm des Algorithmus Im Ablaufdiagramm in Abb 31 wird der Algorithmus n her dargestellt Dieser Algo rithmus dient zur Auswahl der besten Konfliktl sung Hierin wird erl utert in welcher Reihenfolge die einzelnen Schritte zur Konfliktl sungssuche ablaufen berholungsabschnitt bestimmen Haltezeitverl ngerungen bestimmen j Z ge haben Gleichrang Nein Ja Haltezeit verl ngerung des h herrangigen Zuge lt Grenze PV Nein Zug mi
7. Der Gesamtbereich einer BZ wird dann in mehrere Steuerbezirke unterteilt die zu mindest die Gr e eines heutigen RZU Bereichs umfassen sollen 75 Die Zuguber wachung Z wird in der BZ als Zugdisponent Zd bezeichnet F r das Disponieren und Steuern der Z ge innerhalb eines Steuerbezirks ist ein Zuglenker Zir verant wortlich Hierf r hat er die aus der RZ bekannten Bildschirmdarstellungen zur Ver f gung Zum einen ist dies die Darstellung der Zeit Weg Linien ZWL in der bli cherweise zu einem Drittel die Vergangenheit und zu zwei Dritteln die Zukunft ange zeigt wird Die Vergangenheit bis zur aktuellen Uhrzeit entspricht dabei den tats ch lich gefahrenen Zeit Weg Linien der Z ge F r die Zukunft ist dies eine Prognose ber die noch zu fahrenden Zeit Weg Linien Zum anderen sind dies die Strecken spiegel Bilder SSP Hierbei wird die Infrastruktur schematisch abgebildet d h alle Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 45 Blockabschnitte berholungsgleise usw sind dargestellt In den jeweiligen Abschnit ten wird dann die Nummer des betreffenden Zuges eingeblendet Falls f r den Zug ein Fahrplan vorliegt wird zus tzlich hinter der Zugnummer die Versp tung oder Ver fr hung des Zuges angegeben Die Darstellungen der ZWL und SSP Bilder ent sprechen denen der RZ und werden daher hier nicht n her erl utert die Bild schirmabbildungen sind beispielsweise in 51 zu finden Die sicherheitsrelevanten und ort
8. Draht 90 1998 Heft 12 S 29 30 Lebenslauf Angaben zur Person Name J rgen Jacobs Geburtsdatum 08 10 1965 Geburtsort Birkesdorf j D ren Staatsangeh rigkeit deutsch Familienstand ledig Schulbildung 8 1971 7 1975 Nikolaus Schule Stadt Gemeinschaftsschule D ren R lsdorf 8 1975 5 1984 St dt Gymnasium am Wirteltor D ren 26 05 1984 Abitur 7 1984 9 1985 Grundwehrdienst Berufsausbildung 10 1985 1 1993 Studium der Informatik an der RWTH Aachen 13 01 1993 Diplom im Studiengang Informatik Berufserfahrung Studentische Hilfskraft 9 1989 5 1998 am Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen Wissenschaftlicher Angestellter Seit 3 1993 am Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen
9. ber einen Fahrdraht verf gen Nur mit einem komplexen Fahrwegsuchalgorithmus ist es berhaupt m glich auch gro r umige Umfahrungen eines Konflikts zu erm g lichen 6 2 2 Ermittlung alternativer Laufwege Der Laufweg eines Zuges kann durch andere Fahrwege in bisher verwendeten Be triebsstellen ge ndert werden Es ist aber auch m glich die Reihung der befahrenen Betriebsstellen zu ndern solange weiterhin alle planm igen Halte in der korrekten Reihenfolge erreichbar sind Dies ist beispielsweise dann notwendig wenn neben ei ner zweigleisigen Strecke eine weitere ein oder zweigleisige Strecke parallel ver l uft Diese zweite Strecke hat eine eigene Streckennummer und ggf sind bei bei den Strecken auch unterschiedliche Betriebsstellen vorhanden F r eine Konfliktl sung k nnen oft alle Gleise gleichberechtigt verwendet werden was allerdings eine nderung der Betriebsstellenreihung nach sich zieht In ASDIS mu daher ein Verfahren vorhanden sein das bei der Fahrwegwahl auch die Betriebsstellenreihung ndern kann In FAKTUS hat ein Zug eine feste Betriebs stellenreihung die manuell eingegeben wird eine automatische Berechnung von Al ternativrouten ist nicht m glich allerdings ist diese f r die manuelle Fahrplanerstel lung auch nicht so wesentlich wie f r ein Dispositionsverfahren Daher wurde f r ASDIS ein neues Konzept entwickelt das aufbauend auf den Fahrwegen der einzel nen Betriebsstellen und ihren m gli
10. die sich aus den Angaben ber m gliche berholungs und Betriebshalte ergeben Da diese Berechnung relativ aufwendig ist wird sie vor der eigentlichen Simulations phase durchgef hrt F r die exakte Fahrzeitrechnung verwendet STRESI das ge naue Av Schritt Verfahren Bei der Simulation k nnen die Sperrzeitentreppen dann verwendet werden um die Zugfahrten in den Fahrplan einlegen zu k nnen Anschlie end werden die Z ge nach ihrer Rangordnung sortiert Bei der Einlegerei henfolge der Z ge einer Priorit tsstufe ist die Abfahrtszeit am Laufweganfang ma gebend Ein neu einzulegender Zug wird dann vollst ndig von Laufweganfang bis zum Laufwegende in den Fahrplan eingelegt Treten hierbei Konflikte auf werden diese f r den in Bearbeitung befindlichen Zug in zeitlicher Reihenfolge des Auftretens der Konflikte gel st So wird Zug f r Zug einer Hierarchiestufe eingelegt und dann in die n chste Hierarchiestufe bergegangen Dieses Verfahren w rde jedoch bei eingleisigen Strecken dazu f hren da gegebe nenfalls nach dem Einlegen der h herrangigen Z ge in den Fahrplan kein Platz mehr f r die niederrangigen Z ge vorhanden ist f r die dann keine Trasse gefunden wer den kann Aus diesem Grund ist die Anwendung von STRESI auf zweigleisige Strek ken beschr nkt Die beiden Simulationsstufen der Fahrplanerstellung und Betriebsabwicklung werden nacheinander durchlaufen mit dem Unterschied da vor der Simulation der Be Ans tz
11. gemessen Ma gebend sind wie oben ebenfalls die Anf nge der Sperrzeiten im er sten Block Analog zu obigem Beispiel mit der Kreuzungsweiche kann auch hier der Fall auftreten da die Mindestzugfolgezeit gleich Null oder auch negativ wird Abb 28 Mindestzugfolgezeit vereinigende Zugfahrten 6 5 5 Entscheidungskriterium welcher Zug warten mu Die berechneten Mindestzugfolgezeiten geben an wie gro die Zeitdifferenz zwi schen der Abfahrt zweier Z ge sein mu damit diese sich auf der Strecke nicht be hindern Beispielsweise gibt die Mindestzugfolgezeit z an da nach Abfahrt des Zuges i diese Zeit verstreichen mu bis der Zug j abfahren darf Betrachtet man zu s tzlich die Abfahrts oder Durchfahrtszeiten der Z ge in den Bahnh fen die vor 130 Entwicklung der neuen Algorithmen dem betrachteten Uberholungsabschnitt liegen so kann man hieraus ein Entschei dungskriterium ableiten In Abb 29 ist die Abfahrts bzw Durchfahrtszeit von Zug 1 mit t und die von Zug 2 mit t2 sowie die Mindestzugfolgezeiten Z12 f r den Zugfolgefall Zug 1 vor Zug 2 und Zou f r den Zugfolgefall Zug 2 vor Zug 1 bezeichnet Ohne Beschr nkung der Allge meinheit sei Zug 1 der gem einer zeitlichen Reihenfolge erste Zug von den beiden so da die Differenz X t2 t gt 0 ist Definiert man nun Y Z412 X Z412 t2 t1 so kann man diesen Wert mit der Mindestzugfolgezeit zz vergleichen L
12. se zur Auswertung zur Verf gung Aufgrund dieser Belegungsgrade kann eine Engpa identifikation im Zustand der Fahrplanerstellung vorgenommen werden 4 2 3 Simulation des Betriebsablaufs In dieser Stufe wird ein Fahrplan im Betriebsablauf simuliert Hierbei wird entweder ein in der vorhergehenden Stufe der Simulation der Fahrplanerstellung erzeugter Fahrplan oder ein manuell mit Rechnerunterst tzung konstruierter Fahrplan als Grundlage verwendet Dieser konfliktfreie Fahrplan wird dann bei der Simulation des Betriebsablaufs St rungen unterworfen Diese St rungen werden in Form von Wahr 72 Ans tze zur automatischen Disposition scheinlichkeitsverteilungen durch den Anwender vorgegeben so da sie die realen St rungen widerspiegeln Weiterhin k nnen sie in vielf ltiger Art und Weise ausfal len So geh ren sowohl Einbruchs als auch Unterwegsversp tungen zu solchen St rungen Die Einbruchsversp tungen werden beim Einbruch des Zuges in das Untersu chungsgebiet eingespielt Die Anfangsversp tungen sind Versp tungen am Lauf weganfang in einer Betriebsstelle im untersuchten Gebiet Unterwegsversp tungen treten im weiteren Verlauf der Zugfahrt auf sie k nnen verkehrlich oder betrieblich bedingt sein Eine typische verkehrliche St rung ist eine Haltezeitverl ngerung auf grund zu hohen Reisendenandrangs Betriebliche St rungen sind beispielsweise Ausfall oder St rung eines Signals oder eine Gleissperrung Mit einem
13. stemen LeiDa S Infrastrukturdaten und LeiDa F Fahrplandaten versorgt Diese werden aus den Systemen des Trassenmanagements DAVIT RUT Uber Schnitt stellen bernommen Kurzfristige Sonderz ge k nnen unmittelbar in LeiDis S K Uber einen Fahrplandialog eingegeben werden Nach einer Aufbereitung und Konsistenz pr fung stehen diese Daten den Disponenten zur Verf gung Der Disponent kann dann zwischen verschiedenen Bildschirmdarstellungen Zeit Weg Linien Strecken spiegel w hlen um diese Daten zu visualisieren Weiterhin erh lt das System LeiDis S K die Zuglaufmeldungen ber Zugnummern meldeanlagen oder aus LeiBIT Mit Hilfe dieser aktuellen Daten kann in LeiDis S K ein Soll Ist Vergleich stattfinden W hrend in den SSP Darstellungen immer nur die aktuellen Daten angezeigt werden kann der Disponent bei der ZWL Darstellung auch die Abweichungen zwischen dem Ist und dem Sollfahrplan erkennen Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 51 Auch k nnen aktuelle Gleissperrungen die durch die Fahrdienstleiter eingegeben werden nach LeiDis S K bernommen und im Streckenspiegel angezeigt werden Diese werden zus tzlich zu denen vom Disponenten direkt in das System eingege benen Gleissperrungen dargestellt 23 Eine wesentliche Erweiterung gegen ber der RZ ist die Konflikterkennung und l sung Bisher mu ten die Disponenten die Konflikte anhand der Zeit Weg Linien er kennen Dieses nur recht ungenaue Erkennen von Kon
14. 1998 S 311 332 Metha S Programmpaket zur asynchronen Simulation des Eisen bahnbetriebes Diplomarbeit am Lehrstuhl f r Verkehrswirtschaft Eisenbahnbau und betrieb der RWTH Aachen 1992 Mura S Schaal M Zugnummernmeldeanlage ZN L2000 und Zuglenkung ZL L2000 im BZ Konzept in Signal Draht 94 2002 Heft 6 S 22 26 Oser U Roth W Informationssysteme zur berwachung Disposition und Steuerung des Zugbetriebs in Die Bundesbahn 1989 Heft 11 S 985 991 172 Literaturverzeichnis 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 Oser U Thorwath W Biernatzki F Betriebszentralen Eine neue sy stemtechnische L sung f r das Netz der Deutschen Bahn AG in Der Eisenbahningenieur 45 1994 Heft 12 S 859 866 Pachl J Steuerlogik f r Zuglenkanlagen zum Einsatz unter stochastischen Betriebsbedingungen Dissertation Schriftenreihe des Instituts f r Verkehr Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung der TU Braunschweig Heft 49 1993 Pachl J Systemtechnik des Schienenverkehrs 2 Auflage Teubner Verlag Stuttgart 2000 Par di F Szilva P E Konflikterkennung und l sung durch dynamische Zuglenkung in Signal Draht 90 1998 Heft 3 S 26 27 Pauly A Elbeshausen E Grafiksysteme f r die Rechnerunterst tzte Zug berwachung in AET Archiv f r Eisenbahntechnik 39 1984 S 49 54 Peckmann P Das Zuglenksystem
15. Die Info Meldung N chstes Ereignis Nr n gibt an da ASDIS L darauf wartet das Ereignis Nr n abzurufen Nachdem der Anwender ok gew hlt hat wird die Ausf hrung des Programms fortgesetzt An dieser Stelle wartet ASDIS L immer auf die Aktion des Benutzers damit er auch noch weitere Fenster ansehen kann Das Dispositionsverfahren ASDIS L 149 Datei Projekt Spurplan Extern Drucken Optionen Fenster Hilfe RT FAKTUS Projekt d via asdis zIm e Zuglaufmeldungen 30 05 1999 27 05 2000 Zuglaufmeldungen Zuglaufmeldungen 12002000 HEIN P3 10 00 04 verarbeitet 10 00 04 12001000 HEIN N5 10 02 04 10001000 ANF N4 10 02 05 verarbeitet 10 02 05 10002000 NOTH P1 10 03 05 12002000 HEIN Sbk6 10 03 38 12001000 HEIN Sbk9 10 04 05 10001000 ANF Sbk9 10 04 23 12001000 K Sbk 10 05 20 10001000 B Sbki 10 05 36 12002000 G Sbk4 10 06 28 10002000 NOTH Sbk6 10 06 48 12001000 K Sbk3 10 07 05 10001000 B Sbk3 10 07 18 12002000 G Sbk2 10 08 10 12001000 LUDW Sbk5 10 09 20 10002000 M Sbk4 10 09 28 10001000 END Sbk5 10 09 29 12002000 END F 10 09 38 Infomeldung N chstes Ereignis Nr 5 Abb 36 Hauptfenster ASDIS L Im Men Optionen gibt es den Men punkt ASDIS Parameter mit dem man die zugrundeliegenden Parameter einsehen und ndern kann Diese Parameter beein flussen die Konfliktl sung von ASDIS L Damit die Werte sp ter rekonstruiert werden k nnen ist es m glich sie zu speic
16. Nach Abschlu der Simulation k nnen die im Laufe einer Mehrfachsimulation ge sammelten Daten aufbereitet werden Beispielsweise ist eine Auswertung ber die mittlere Versp tung oder die Zusatzversp tung entlang des Zuglaufs m glich Wei terhin k nnen die Versp tungen in den entstandenen Bahnh fen angezeigt werden 4 3 2 SIMU RailSys Das Simulationsmodell SIMU stammt aus der SIMU Familie und wurde ebenfalls wie SIMU VII am Institut f r Verkehrswesen Eisenbahnbau und betrieb IVE der Universitat Hannover entwickelt SIMU wurde unter Verwendung eines objektori entierten Ansatzes komplett neu entwickelt Ab Marz 1999 wird dieses Planungs und Simulationsprogramm unter dem Namen RailSys von den Rail Management Consul tants RMCon vertrieben zu der sowohl das IVE als auch die HaCon Ingenieurge Ans tze zur automatischen Disposition 77 sellschaft mbH geh rt RailSys ist im Einsatz bei der Deutschen Bahn AG und bei di versen inl ndischen und ausl ndischen Ingenieurb ros SIMU ist ein Modell zur mikroskopischen Abbildung des Eisenbahnbetriebes auf beliebig gro en Netzen und verwendet einen kantenbewerteten Graphen zur Infra strukturabbildung Neben dieser bereinstimmung zwischen den Modellen SIMU und SIMU VII sind auch die Angaben zu den Modellzugdaten Gattungen in den Modellen identisch Auch in SIMU ist eine interaktive Fahrplankonstruktion enthalten Die Erstellung von Fahrplanen erfolgt mit Hil
17. berholungshalten e Einf hrung von zus tzlichen Betriebshalten e Fahrzeitverlangerung Im Regelfall reicht jedoch eine der obigen M glichkeiten allein nicht aus sondern es ist eine Kombination von mehreren Alternativen nach bestimmten Kriterien zu w h len 6 5 2 Bestimmung des berholungsabschnitts Zur L sung eines Konflikts mu zun chst der zugeh rige berholungsabschnitt be stimmt werden Die grunds tzliche Philosophie von ASDIS besteht darin da die 122 Entwicklung der neuen Algorithmen Z ge nicht auf der Strecke warten sondern in den zur ckliegenden Bahnh fen Da her wird zun chst versucht die Haltezeit im zur ckliegenden Bahnhof zu verl ngern insbesondere wird die Wartezeit nicht durch langsameres Fahren auf der Strecke abgebummelt Diese langsamere Fahrweise ist den im Zug sitzenden Kunden auch nur schlecht zu vermitteln Das asynchrone Einlegeverfahren stellt sicher da im Regelfall diese Konfliktl sung nicht zur Anwendung kommt Die Fahrzeit und Belegungsrechnung verwendet zur Ermittlung von Konflikten Bele gungselemente Diese sind z B Signalbelegung Halteplatzbelegung Weichenbele gung und andere Aufgrund der Belegungsrechnung werden diese Belegungsele mente f r jeden Zug bestimmt und die Anfangs und Endzeit der Belegung berech net Die Konflikterkennung berpr ft dann ob ein Belegungselement zur gleichen Zeit von mehr als einem Zug belegt wird Genau dann liegt ein Konflikt vor u
18. 4224 Fr Ka 10 5506 E i 10 E ey 20 E ZEN A FT TAR y Le eng Ek T IT rH EE ER Sei SR 26 02 86 KODE AW AS A ARE st E LAW DEW DNONG BU SD HR op LOV KERG kl 08 39 STARTFELD AREO HUB Abb 7 Zeit Weg Linien Darstellung aus 16 3 3 2 Streckenspiegel Darstellung Bei der Streckenspiegel Darstellung SSP siehe Abb 8 werden die Strecken und die wichtigsten Bahnhofsgleise angezeigt Aufgrund dieser schematischen bersicht ber die Gleistopologie kann der Disponent erkennen in welcher Betriebsstelle bei spielsweise noch ein Gleis f r eine berholung zur Verf gung steht Weiterhin sind 42 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Lage und Art der Bahnsteige Nutzl ngen sowie die Verf gbarkeit der Gleise keine E Traktion darstellbar Die Standorte der Z ge werden durch ihre Zugnummern gegebenenfalls gefolgt von ihrer Abweichung vom Fahrplan in den jeweiligen Streckenabschnitten oder Bahnhofsgleisen angezeigt Der Disponent erh lt so einen berblick ber den Belegungszustand der Gleise in seinem Bereich Die Signale werden durch kleine Dreiecke auf dem Monitor angezeigt zus tzlich kann der Disponent bei Fahrtstellung der Signale die eingestellten Fahrstra en erkennen BROHL BRO SINZIG SIZ as E BAD BREISIG BRE 400000 4 Bi 5 P 7 E 3 EE EE 627 7 amen 57021275 gt F E E WEISSENTHURM WEH 4 ZS E a gt P KEN gt BE 37 3 Z 7
19. 5 7 5 1 7 5 2 10 11 Das Dispositionsverfahren ASDIS L u z244424000000000 000 144 Kopplung zwischen ASDIS L und ZLM uuuusssssuunnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 144 Erzeugung der Zuglaufmeldungen ZLM 0 0 0 0 eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee 144 Das Programm ASDIS L use 148 Das Programm ZEM 2u22 22222222 2 153 Anwendungsm jglichkeiten Auen 154 Visionen f r die Zukunft E 156 Gena ers lee EE 156 Verzicht auf die operationelle Ebene der Stellwerke ccceeeeeeeeeees 157 Zusammenfassung und Ausblick uuuusssnersnnnnnnnnnnnnn nenne 159 Abbildungsverzeichnis s44400440n00nnnn nenn nnnnnn nn nun EN 161 Abk rzungsverzeichnis 4444000nnnnnnnnennn nn nnnnnn nenne 163 Literaturverzeichnis 22u 444444 0aH an nam ann nn an ann nn ann ann nun 165 Rechnerunterst tzte Konfliktermittlung und Entscheidungsunterst tzung bei der Disposition des Zuglaufs Zusammenfassung Die Eisenbahnen entwickeln sich immer mehr zu einem modernen und leistungsf hi gen Verkehrsunternehmen Dabei mu sich die Bahn marktorientierten Grunds tzen unterwerfen Neben der sicheren und p nktlichen Abwicklung des Betriebes sollen auch Leistungsf higkeit und Wirtschaftlichkeit gew hrleistet sein Die zentrale Rolle bei der Betriebsf hrung stellt die Zuglaufdisposition dar Die Dis ponenten entscheiden ber Zugreihenfolge auf den Strecken und weisen bei Versp
20. Al ternativen Dies kann zum einen die P nktlichkeit oder die Fl ssighaltung des Betrie Ans tze zur automatischen Disposition 93 bes oder zum anderen die Minimierung der Zahl der folgeversp teten Z ge sein Bei der letzten wird einer L sung der Vorzug gegeben bei der ein Zug 10 Minuten Ver sp tung erh lt gegen ber einer alternativen L sung bei der zwei Z ge je 5 Minuten Versp tung erleiden Begr ndung von MARTIN ist daf r da im ersten Fall weniger Reisende betroffen sind Die Wichtungsfaktoren werden zur Zielfunktion der P nktlichkeit verwendet und defi nieren zuggattungsspezifische Kosten um die Versp tungsminuten unterschiedlich zu wichten MARTIN verwendet hierzu Werte die von 17 DM pro Versp tungsminute f r einen Nahverkehrszug bis zu 189 DM pro Versp tungsminute f r einen IC rei chen Den dritten Grundbestandteil des Dispositionsmodells stellen die Nebenbedingungen dar Die rekursive Berechnung der Abfahrts und Durchfahrtszeiten wird durch diese Nebenbedingungen realisiert In dem Modell von MARTIN werden konstante Fahrzei ten f r diese Berechnung angenommen Die Fahrdynamik des Anfahrens und Brem sens wird durch ebenfalls konstante Anfahr und Bremszeitzuschl ge modelliert Auch die Wechselwirkungen der Signal und Sicherungstechnik wird durch soge nannte Fahrtwechselzeiten abgedeckt aus denen dann die Nebenbedingungen generiert werden Weitere Nebenbedingungen stellen die Dispositionskriterien
21. Beim asynchronen Verfahren STRESI werden die Z ge einer Hierarchiestufe anhand ihrer Abfahrtszeit sortiert und dann gem dieser Reihenfolge vollst ndig von Lauf weganfang bis Laufwegende in den Fahrplan eingelegt Treten hierbei Konflikte auf werden diese f r den in Bearbeitung befindlichen Zug in zeitlicher Reihenfolge des Auftretens der Konflikte gel st So wird Zug f r Zug einer Hierarchiestufe eingelegt dann wird in die n chste Hierarchiestufe bergegangen Ist auch die letzte Hierar chiestufe eingelegt worden wurde der zu simulierende Zeitabschnitt mehrfach durch laufen und so asynchron alle Konflikte gel st Das Einlegen der Z ge ber den gesamten Laufweg ist jedoch bei eingleisigen Strecken nicht zielf hrend Nach dem Einlegen der h herrangigen Z ge kann es passieren da f r niederrangige Z ge keine freie Trasse mehr vorhanden ist Aus diesem Grund ist der Einlegealgorithmus im asynchronen Verfahren NSIM f r diesen Fall erweitert worden Analog zu STRESI werden die Z ge asynchron aber nicht mehr ber den gesamten Laufweg eingelegt An zuvor festgelegten berholungs oder Kreuzungsbahnh fen wird nun das Einlegen unterbrochen An diesen Brechpunkten wird jeweils berpr ft welcher Zug als n chstes an der Reihe ist eingelegt zu werden Ma gebend hierf r sind entweder die Abfahrtszeiten am Laufweganfang oder die Abfahrtszeiten in den berholungs bzw Kreuzungsbahnh fen Dieses Einlegeverfahren ist sowohl f
22. Disponenten ist die Ver nderung der Priorit ten der Z ge Durch entsprechende Hierarchiefestlegungen kann er die Konfliktl sung unmittelbar beeinflussen In einer anschlie enden Phase k nnte dann ASDIS in vielen Standardf llen system intern eine Entscheidung treffen Dann w rde ASDIS automatisch einen neuen kon fliktfreien Fahrplan erstellen sobald sich die Rahmenbedingungen ver ndern Dies w re dann der Schritt zur automatischen Betriebsabwicklung bei der der Disponent nur noch berwachende Aufgaben besitzt und in das System nur noch in den Situa tionen eingreift wenn er weitergehende Informationen besitzt die in ASDIS nicht vor liegen 156 Das Dispositionsverfahren ASDIS L Beispiele f r notwendige Eingriffsm glichkeiten des Disponenten bei einer automati schen Erstellung der Dispositionsfahrpl ne sind e Einlegen von ad hoc Sonderz gen e Einsatz von Ersatzz gen f r stark versp tete Z ge e nderung der Hierarchiestufen der Z ge e K rzung des Zuglaufs bei gro en Versp tungen e Vorgabe welche Anschl sse aufgegeben werden k nnen und welche nicht Neben diesen aufgef hrten Punkten k nnen auch je nach Betriebssituation noch wei tere Punkte hinzu kommen die durch eine automatische Dispositionsfahrplanerstel lung nicht ber cksichtigt werden k nnen weil die hierzu notwendigen Daten nicht elektronisch verf gbar sind 7 5 Visionen f r die Zukunft Mit einer zuk nftigen Einf hrung von ASDIS in die
23. Disposition ursnseenenennn 65 Anforderungen an eine automatische Disposition uuusssennennnnnnnnen 65 bergeordnete Disposition uueeeeeeeeeneennennennennenennnnnennnnnnnnnnnnnnennennennennen 66 Ber cksichtigung aktueller Gegebenheiten nennen 66 Einlegen von Sonderzugen ee 68 Simulationsverfahren f r den Eisenbahnbetrieb seen 69 Einsatzbereiche EE 69 Simulation der FahrplanerstellUng 70 Simulation des Betriebsablaufs nennen 71 Synchrone Verfahren 2 rn a eee 73 SIMU VI tee ee ee ORE PARC PRE RT ore NR OPT COR Lee 74 NIV etree PRU WS ae tat cond ft Sand Ba td font Sod Sen a fd fond od hd font ad Bd to 76 Inhaltsverzeichnis 5 4 4 Asynchrone Verfahren ccccccccccccccccccececeeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeeeneeeeeeeeeees 78 AAN SSTRESI EE 79 GE e LEE EN E EE 83 4 5 Ansatz des Konsortiums f r die BZ der DB Netz AG EEN 84 4 6 e EEN 87 4 6 1 Regelbasierte Zuglenklogik f r Zuglenkanlagen ccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 87 4 6 2 Wissensbasierte EntscheidungsunterstUtZUng cccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 88 4 6 3 Steuerung durch dezentrale autonome Agenten cccceceeeeeeeeeeeeeeeeeees 90 4 6 4 ARBOIDISP ei anne eier ine sn ine an 91 4 6 5 Lineare Optimierung Rehn 92 4 6 6 Numersche SIMUlalion Seege Eege ERENNERUNG UEERKeEn 94 5 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 96 5 1 Schwachstellen
24. Dispositionssystemen den Eisenbahnbe trieb sicher abzuwickeln und auf die Stellwerke zu verzichten Die Sicherheitsverant wortung liegt dann bei dem Dispositionssystem Daher ist es ein Ziel die Asynchrone Disposition ASDIS zur unmittelbaren Steuerung der Fahrzeuge und Stelleinrichtun gen zu verwenden Die in ASDIS abgespeicherten Sperrzeitentreppen verwendet man um die Zeiten zu bestimmen zu denen die Fahrwegbildung z B Weichenum stellung angesto en werden mu Dann ist es m glich auf die bisherige opera tionelle Ebene in Form von besetzten Stellwerken zu verzichten Die pr zise Abbildung der Infrastruktur im SPURPLAN Graphen einschlie lich aller sicherheitsrelevanten Angaben legt es nahe diesen Graphen unmittelbar als Quelle der Fahrstra enlogik zu verwenden In FAKTUS werden schon alle Belegungskon flikte z B infolge von Fahrstra enausschl ssen oder Durchrutschwegbelegungen angezeigt in ASDIS werden diese Konflikte dann automatisch gel st Die geplanten Zugtrassen sind in der Zugdatei als Sollwerte festgehalten Die Z ge werden dann in ASDIS in einen Dispositionsfahrplan hierarchisch eingelegt Diese automatische Fahrplanbearbeitung wird in kurzen Abst nden wiederholt wenn signifikante Abwei chungen festgestellt werden Ergeben sich hierbei Konflikte so werden andere Fahrwege gesucht Halte verl ngert oder zus tzliche Betriebshalte eingef gt um die 158 Das Dispositionsverfahren ASDIS L entstandenen Kon
25. Haltezeit eingelegt 6 5 7 Fahrwegalternativen suchen In diesem Abschnitt wird erl utert wann und in welcher Art nach Fahrwegalternati ven gesucht wird Gem dem in Abschnitt 6 5 5 erl uterten Kriterium wurde ent schieden welcher Zug im vorliegenden Konfliktfall bevorrechtigt eingelegt wird F r den anderen am Konflikt beteiligten Zug werden nun zun chst Fahrwegalternativen bestimmt Da die Fahrwegsuche mit dem in Abschnitt 6 2 vorgestellten Algorithmus recht zeitaufwendig ist wurde eine Zeitschranke eingef hrt bis zu der die Fahrweg suche nicht angewendet wird Erst wenn die ermittelte Haltezeitverl ngerung gr er als diese Schranke ist werden Fahrwegalternativen gesucht Unterhalb der Schran ke wird die ermittelte Haltezeitverl ngerung direkt verwendet um den Konflikt zu l sen Zur Zeit ist diese Schranke in ASDIS auf eine Minute festgelegt Nun werden die Fahrwegalternativen mit dem obigen Algorithmus bestimmt Damit der aktuelle Fahrweg sp ter rekonstruiert werden kann mu er zwischengespeichert werden Jeder einzelne Alternativfahrweg wird nun nacheinander ausprobiert d h der Zug erh lt den neuen Fahrweg und es wird eine Fahrzeit und Belegungsrech nung durchgef hrt um die neuen Fahrzeiten sowie die Belegungszeiten der Bele gungselemente zu erhalten Anschlie end wird jeweils die Haltezeitverl ngerung be stimmt Nachdem dies f r alle m glichen Fahrwege gemacht wurde liegen verschie dene L sungsalternat
26. Integrierte Planung des Eisen bahnbetriebs mit SIMU in Signal Draht 91 1999 Heft 7 8 S 5 9 Hauptmann D Automatische und diskriminierungsfreie Ermittlung von Fahr plantrassen in beliebig gro en Netzen spurgef hrter Verkehrssysteme Dissertation Wissenschaftliche Arbeit Nr 54 des Instituts f r Verkehrswesen Eisenbahnbau und betrieb der Universit t Hannover 2000 Hayoz H Leittechnik bei den SBB Stand und Weiterentwicklung in Signal Draht 84 1992 Heft 11 S 337 343 Hille P Konzepte und Strategien f r KOBS in Signal Draht 89 1997 Heft 9 S 18 22 Hille P Konfliktl sungsmodelle in Signal Draht 91 1999 Heft 3 S 15 18 Hoffmann J Hrivn k l Die Leitzentrale der M V f r die Strecke Budapest Hegyeshalom neue Konzepte in der Betriebsleittechnik in Signal Draht 89 1997 Heft 5 S 28 31 Literaturverzeichnis 169 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 H rstel J Klahn V Hauptmann D Interaktive Fahrplankonstruktion mit dem Simulationsmodell SIMU VII in Eisenbahntechnische Rundschau 42 1993 Heft 9 S 589 593 Hundt R Neustock H H Rechnerunterst tzte Zug berwachung in K ln und Hannover in Signal Draht 82 1990 Heft 7 8 S 141 144 Hundt R Automatische Konflikterkennung in der Zug berwachung in Signal Draht 85 1993 Heft 5 S 140 142 Hundt R Automa
27. Konflikterken nung ist durch die Gleichungen bei der Linearen Optimierung implizit vorhanden und die Konfliktl sung ber cksichtigt dies auch jedoch bietet sich keine M glichkeit die sich anbahnenden Konflikte zu visualisieren Es werden hierbei lediglich die Restrik tionen ausgegeben welche bei der L sung nicht erf llt werden konnten Dies ist f r ein Assistenzsystem welches den Disponenten bei seiner Arbeit unterst tzen soll insofern ung nstig da dem Disponenten die Konflikte die durch das System gel st werden nicht explizit angezeigt werden k nnen 4 6 6 Numerische Simulation In 10 wird von BLENDINGER MEHRMANN STEINBRECHER UNGER eine mathematische Modellierung eines fahrplanbasierten Eisenbahnbetriebes vorgeschlagen Hierbei sollen Methoden der numerischen Simulation f r eine Optimierung des Zugbetriebes in einem komplexen Schienennetz eingesetzt werden Zun chst werden in 10 die Gleichungen zur Betrachtung einer Zugfahrt aufgestellt so da f r eine einzelne Zugfahrt die Fahrzeitrechnung durchgef hrt werden kann Ans tze zur automatischen Disposition 95 Im Anschlu daran werden die Abh ngigkeiten zwischen mehreren Zugfahrten ber die Signal und Sicherungstechnik vorgestellt Die auftretenden Konflikte werden ge l st indem die Z ge grunds tzlich gestutzt werden Dieses simulierte Betriebsge schehen entspricht einem Zustand ohne Disponenten der auf den Betriebsablauf Einflu nimmt und ist vergleichba
28. Linie Da jedoch im Versp tungsfall von den Triebfahrzeugf hrern die k rzeste Fahrzeit angestrebt wird war die Prognose je weiter man in die Zukunft blickte relativ unge nau Ein weiteres Manko welches auch in der BZ noch besteht ist die Tatsache da mit den Zugparametern Tfz Baureihe Last Lange aus dem Trassenmanage ment weitergearbeitet wird Hier ist es jedoch erforderlich die tagesaktuellen Zugpa rameter aus den Daten der Eisenbahnverkehrsunternehmen zu erhalten und dann auch in der Fahrzeitrechnung zu verwenden Denn ohne die tats chlichen Zugpara meter wird die Prognose der Fahrzeitrechnung nicht der Realit t entsprechen Eine weitere M glichkeit die Qualit t der Prognoserechnung zu verbessern liegt in einer lernenden Fahrzeitrechnung Hierbei kann das bisherige Fahrverhalten der Z ge genutzt werden um hieraus Hinweise auf das zuk nftige Verhalten ableiten zu k nnen Wenn ein Zug st ndig langsamer f hrt als aufgrund der Prognoserechnung berechnet so kann vermutet werden da dieses Verhalten auch in der Zukunft bei behalten wird beispielsweise aufgrund von h herer Last oder Ausfall eines Triebkop fes beim ICE Mittels Analyse des bisherigen Fahrtverlaufs der Z ge kann somit auch eine Verbesserung der Prognose erreicht werden Eine weitere Unsicherheit f r die Prognose der Zeit Weg Linie stellt die recht grobe Ortung der Z ge dar Aufgrund der eingesetzten Technik Abgreifen der Zuglaufmel dungen
29. Neben den Laufwegen der Z ge werden auch deren Zugcha rakteristika Lokbaureihe L nge Masse zul ssige Geschwindigkeit und andere eingegeben Mit Hilfe der hinterlegten Geschwindigkeits Zugkraft Diagramme f r die einzelnen Lokbaureihen kann dann eine exakte Fahrzeitrechnung nach dem Av Schritt Verfahren erfolgen Im Eisenbahnwesen existieren mehrere m gliche Abstandshaltungsverfahren Ein Fahren auf Sicht ist aufgrund der langen Bremswege nicht realisierbar und ein Fahren im Zeitabstand wegen zu hoher Zugdichte nicht durchf hrbar In Deutsch land wird das Fahren im Raumabstand angewendet Dieses Verfahren wird auch in der Eisenbahnbau und betriebsordnung 17 nach der alle berregionalen Eisen bahnstrecken betrieben werden m ssen und in der DB Konzernrichtlinie Z ge fah 22 Grundlagen der Disposition ren und rangieren 24 vorgeschrieben Hierbei ist die Strecke durch Signale in Blockabschnitte unterteilt In jedem dieser Abschnitte darf sich nur ein Zug befinden d h dieser Abschnitt Sperrstrecke ist f r eine gewisse Zeit Sperrzeit f r alle bri gen Zugfahrten gesperrt Graphisch ergeben sich dadurch Sperrzeitenk stchen Eine Abfolge dieser Sperrzeitenk stchen wird Sperrzeitentreppe genannt Neben der Fahrzeitrechnung findet auch eine Belegungsrechnung statt bei der die Sperrzeiten treppen berechnet werden In der graphischen Darstellung ist daher nicht nur die Zeit Weg Linie der Z ge sond
30. Zufallsgenerator werden dann f r eine Simulation aus den vorgegebenen Verteilungen zuf llige St rungen generiert Dadurch k nnen Konflikte zwischen den versp teten oder zwischen den versp teten und den planm igen Zugfahrten ent stehen Die Simulationsverfahren stellen dann die Disposition nach und l sen die aufgetretenen Konflikte Bei der Simulation des Betriebsablaufs werden vielf ltige Ergebnisse protokolliert und zur Auswertung bereitgestellt Zum einen sind dies die au erplanm igen War tezeiten bzw Folgeversp tungen Diese lassen sich wie bei der Fahrplanerstellung in Wartezeiten auf Einf delung und Wartezeiten unterwegs unterscheiden Zum an deren werden die Ausbruchsversp tungen zur Verf gung gestellt die die Z ge beim Ausbruch aus dem Untersuchungsbereich noch besitzen Diese k nnen dann zug weise mit den Einbruchsversp tungen verglichen werden so da festgestellt werden kann welche Zuggattungen im Untersuchungsbereich zus tzliche Versp tungen er halten und welche ihre Versp tung haben reduzieren k nnen Es ist au erdem m g lich die Belegungsgrade der einzelnen Elemente sowie die Versp tungsentwicklung eines Zuges oder mehrerer Z ge im Verlauf ihres Laufwegs zu untersuchen Mit Hilfe dieser Ergebnisdaten aus der Simulation der Betriebsabwicklung k nnen R ckschl sse auf die Qualit t des Fahrplans oder der Infrastruktur gewonnen wer den Insbesondere k nnen die Ergebnisse mehrerer Infrast
31. aktuelle Relativlage des Zuges Abweichung von der planm igen Abfahrtszeit die Gleisnummer sowie den aktuellen Zugstandort und gegebenenfalls die Versp tungsursache enth lt So sind alle am Betrieb beteiligten Personen jederzeit ber das aktuelle Betriebsge schehen informiert In Zukunft sollen auch die aktuellen Zugbildungsinformationen bereitgestellt werden Beispielsweise k nnten dann Lokbaureihe Last und L nge vorhandene Bremshun dertstel usw f r jeden Zug zeitnah f r die Disposition zur Verf gung stehen Diese aktualisierten Zugdaten sind f r eine gute Disposition unerl lich denn die Abwei chungen der aktuellen von den planm igen Zugdaten k nnen erhebliche Einfl sse auf die Fahrzeitrechnung haben Hierzu ist jedoch ein Datenaustausch mit den Ei senbahnverkehrsunternehmen zu realisieren da diese Daten nicht von der DB Netz stammen Insgesamt sollen deutschlandweit ca 1800 Ein und Ausgabestationen im Rahmen von LeiBIT neu aufgestellt und weitere 200 Rechner mit der LeiBIT Software ausge r stet werden 33 3 4 5 Systemanforderungen Damit der Eisenbahnbetrieb durch die Betriebszentralen zuverl ssig gesteuert und disponiert werden kann sind an die Hard und Softwaresysteme in der BZ harte An forderungen gekn pft So mu beispielsweise die Verf gbarkeit der BZ bei 99 5 liegen 50 Bei einem 24 Stunden Betrieb entspricht dies einer durchschnittlichen Ausfallzeit von maximal sieben Minuten pro Tag Dies h
32. alle Z ge einer Hierarchiestufe eingelegt bis sie komplett im Fahrplan enthalten sind NSIM erm glicht so nicht nur wie STRESI zweigleisige Strecken sondern auch Teilnetze mit eingleisigen Abschnitten zu simulieren Bei gr eren Teilnetzen wird der Verwaltungsaufwand f r das Einlegen der Z ge jedoch recht hoch da bei den Z gen vermerkt werden mu bis wohin der Zug schon einge legt worden ist Au erdem mu die zeitliche Reihenfolge der Z ge ber cksichtigt werden damit bestimmt werden kann wann welcher Zug wieder an der Reihe ist weiter eingelegt zu werden Da NSIM Netzteile betrachten kann konnte man f r die Reihenfolge beim Einlegen nicht die Abfahrtszeit wie bei STRESI verwenden denn man mu auch eine Reihen folge von Z gen festlegen die auf unterschiedlichen Strecken fahren Aus diesem Grunde sind die sogenannten Sortierquerschnitte eingef hrt worden und die Ab fahrts bzw Durchfahrtszeit an diesen Punkten ist ma gebend f r die Einlegereihen folge Ans tze zur automatischen Disposition 83 Weiterhin ist die ausschlie liche Ber cksichtigung von Einbruchsversp tungen in Netzteilen nicht mehr sinnvoll Daher wurde im Modell die M glichkeit geschaffen auch Urversp tungen einflie en zu lassen Diese Urversp tungen werden bei NSIM im Halt ber cksichtigt indem die Haltezeit des Zuges verl ngert wird Das Simulationsmodell NSIM bildet den Eisenbahnbetrieb in Netzteilen realistischer ab als STRESI Bei der
33. alleinigen Betrachtung zweigleisiger Strecken k nnen die Abh ngigkeiten zwischen den Strecken die in den Knoten zusammengef hrt wer den keine Ber cksichtigung finden da in STRESI die Knoten nicht exakt abgebildet sind NSIM bietet neben dem Vorteil der detaillierten Modellierung der Knoten auch die Ber cksichtigung von eingleisigen Strecken in dem simulierten Teilnetz NSIM er fordert jedoch einen erfahrenen Bearbeiter der die Infrastruktur korrekt in die ben tigten Fahrwegelemente aufteilen kann Weiterhin ist ein verh ltnism ig hoher Auf wand zur Eingabe der Fahrwegalternativen erforderlich da diese f r alle Modellz ge manuell erfa t werden m ssen 4 4 3 BABSI Am Verkehrswissenschaftlichen Institut wurde Anfang der 90er Jahre der sogenann te SPURPLAN Graph zur Abbildung von Infrastrukturdaten entwickelt 12 Dieser Graph war urspr nglich f r die Feinkonstruktion von Fahrpl nen mit FAKTUS ver wendet worden Aufgrund der guten Erfahrungen die bei der Entwicklung der Fahr plankonstruktion gemacht wurden entstand der Wunsch nach einer Eisenbahnbe triebssimulation auf der Basis des SPURPLAN Graphen Erste Schritte wurden hier zu im Rahmen einer Diplomarbeit unternommen 72 Ein vollst ndiges neues asyn chrones Simulationsverfahren BABSI Bahnbetriebssimulation wird in 35 entwik kelt Da der SPURPLAN Graph bei der DB Netz AG in den letzten Jahren f r die Kon struktion von Fahrpl nen mit FAKTUS RUT O verwendet
34. als gro er Fortschritt im Hinblick auf eine effiziente Betriebsf hrung zu sehen Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 49 Zum ersten Mal wurde die ZLS 901 in der Betriebszentrale Magdeburg eingesetzt Im Hinblick auf den Einsatz in den neuen BZ mit gr eren Stellbezirken werden noch weitere Funktionen nachger stet So sollen in Zukunft beispielsweise auch zugfahrt begleitende Rangierfahrstra en eingestellt werden k nnen 80 Mit diesen Erweite rungen ist dann eine noch weitreichendere Unterst tzung des 6zF m glich als dies heute der Fall ist Denn zum Bereitstellen und Abstellen der Z ge sind h ufig viele Rangierbewegungen notwendig die bislang vom 6zF manuell eingestellt werden m ssen Durch solche zuk nftigen Entwicklungen sind in dem oben beschriebenen Betriebszentralenkonzept noch weitere Rationalisierungspotentiale enthalten Die neueste Entwicklung stellt die Zuglenkung ZL L2000 dar welche von Alcatel f r das Betriebszentralenkonzept entwickelt worden ist 73 Die wesentliche funktionale Sicht entspricht weitgehend dem oben beschriebenen ZLS 901 3 4 4 Dispositionssysteme der BZ In diesem Abschnitt sollen die wesentlichen Dispositionssysteme der BZ und die Be ziehungen untereinander dargestellt und erl utert werden Der zentrale Modul in der BZ ist das System LeiDis S K Leitsystem der Betriebsf hrung Strecken und Kno tendisposition 21 Grundlage hierf r ist das System der Rechnerunterst tzten Zug berwac
35. an einem Arbeitsplatz auftreten z B beim Ausfall eines Monitors Dieser Reservearbeitsplatz kann dann die Funktion des ausgefallenen Arbeitsplatzes einnehmen sowohl den des 6zF als auch den eines Zuglenkers Somit mu nicht f r jeden dieser Arbeitspl tze ein eigener Reservear beitsplatz vorhanden sein Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 47 3 4 2 Zugnummernmeldesystem ZNS 901 Die Betriebzentralen m ssen analog zur RZU mit den aktuellen Zuglaufmeldungen versorgt werden Hierzu werden die Zugnummernmeldeanlagen die schon f r die RZU verwendet wurden weitergenutzt Ebenso dient der ZLV Bus weiterhin zur bertragung der Zuglauftelegramme In der BZ ist das Zugnummernmeldesystem ZNS 901 an den ZLV Bus angeschlossen Die ber den Bus eintreffenden Tele gramme werden weiterverarbeitet und aufbereitet so da sie f r die Darstellungen der RZ bzw der BZ zur Verf gung stehen 81 Als Nachfolgeprodukt wurde f r das BZ Konzept von Alcatel die Zugnummernmeldeanlage ZN L2000 entwickelt 73 3 4 3 Zuglenksystem ZLS 901 In den neueren Elektronischen Stellwerken wurde die M glichkeit geschaffen Fahr stra en automatisch einstellen zu k nnen um die Fahrdienstleiter von Routinearbei ten zu entlasten Das hierzu entwickelte Zuglenksystem ZLS 901 stellt auf die Zug nummer bezogen die vorher festgelegten Zugfahrstra en ein Diese Zuglenkung geht weit ber die schon bei Drucktastenstellwerken bekannten Verfahren Selbststellbe
36. anhalten Dies ist ein unerw nschter Effekt und sollte durch eine vorausschauende Disposition im Eisenbahnbetrieb nicht auftreten Eine geeignete Ber cksichtigung der Hierarchie der Zugfahrten ist eine Vorrausset zung f r ein Simulations oder Dispositionsverfahren Bei den synchronen Verfahren wird dies h ufig durch Vorbelegungen realisiert Je nach Zugpriorit t wird dem Zug eine entsprechende Vorausbelegung zugeordnet damit werden ein Blockabschnitt oder mehrere Blockabschnitte im voraus f r diese Zugfahrt reserviert Hierbei erhal ten h herrangige Z ge eine l ngere Vorbelegung als niederrangige Z ge In den meisten F llen k nnen die Priorit ten der Z ge hiermit ber cksichtigt werden Je doch ist es kein einfaches Problem die L nge der Vorausbelegung geeignet festzu legen Falls die Vorbelegung zu klein bemessen wird kann es passieren da ein ICE trotz seiner hohen Rangstufe durch einen niederrangigen Zug behindert wird Trifft die Vorbelegung eines Blockabschnitts die Belegung eines niederrangigen Zu ges mu der niederrangige Zug das n chstgelegene berholungsgleis benutzen um den ICE berholen zu lassen Dies kann im Einzelfall wenn nur wenige berho lungsm glichkeiten bestehen jedoch bereits zu sp t sein so da eine Behinderung Stutzen des ICE entsteht Die Vorausbelegung von Blockabschnitten f hrt dazu da real nicht existierende Be legungen von Weichen usw erzeugt werden Hierdurch werden beispielswe
37. aus jedoch ist das System RegiDisp f r komplexere Ausgangssituationen nicht einsetzbar 4 6 5 Lineare Optimierung In 70 und 71 wird von MARTIN ein Verfahren zur Disposition mittels Linearer Opti mierung vorgestellt Zun chst soll eine kurze Definition gegeben werden was unter der Linearen Optimierung verstanden wird aus 69 Ein lineares Optimierungsproblem ist eine Extremwertaufgabe mit Nebenbe dingungen Eine lineare Funktion Zielfunktion von mehreren Ver nderlichen ist unter Ber cksichtigung linearer Gleichungen und Ungleichungen als Ne benbedingungen zu maximieren Von allen L sungen eines Systems mehre rer linearer Gleichungen und linearer Ungleichungen ist also eine solche L sung zu bestimmen f r die der Funktionswert der Zielfunktion optimal ist Die Lineare Optimierung wird h ufig zur L sung praktischer Fragestellungen in Indu strie und Wirtschaft eingesetzt Daher existieren auch bereits eine ganze Reihe von L sungsmethoden f r die Lineare Optimierung beispielsweise der Simplexalgorith mus Diese Methoden lassen sich relativ leicht auf einem Rechner implementieren Die Rechenzeit zur L sung ist stark abh ngig von der Anzahl der Nebenbedingun gen es wird aber auch immer die optimale L sung unter den vorgegebenen Rand bedingungen gefunden Das von MARTIN entwickelte Modell besteht aus einer Zielfunktion den Wichtungsfak toren sowie Nebenbedingungen F r die Zielfunktion bestehen prinzipiell mehrere
38. by using slack built in the sched uled running time so that an exact forecast of the actual schedule of the trains will be made Even conflicts between trains that are bound to develop in the future can be recog nised and solved early because the program applies the technique of asynchronous 11 simulation whereby train paths are not calculated on a strict sequential basis but in the order given by the train hierarchies This enables the program to be used for the on the spot scheduling of trains in wider areas Thus the automatic on the spot scheduling of trains made possible by the ASDIS program contributes to an improvement of productivity quality and flexibility in rail way operation and supports its rationalisation 12 Pacno3HaBaHne KOHQDNUKTOB n MPMUHATME ANCNMETUEPCKNX peweHn Ha KOMbIOTEPHON OCHOBE Kpatkoe cogep KaHnne HaunoHanbHbIe Kene3HoNOPOXKHbIE KOMMAHMM HaXOGATCA B HACTOALEEe Bpemn B CTaDuu WHTEHCNBHOTO PasBuTusa NM MOCTeMeHHO BbipactaioT AO YPOBHA BbICOKONPOV3BOAMTeENbHbIX COBPEMEHHbIX MPeanpusTtum MOA4UMHAACB MPN 3TOM MPMHUNMaM PbIHOYHON 3KOHOMMKNM Ux 3anauen ABNAeTCA He TONbKO Han amp KHO N TO4YHO BbINONHATb KENE3HOAOPOXKHbIE NEPEBO3KU HO N DeNaTb 20 2chcherupuo U PeHTabenbHO OaHy n3 TmMaBHbIX pone B paboTe gt Kene3HOMOPOXKHbIX CUCTEMaM nrpaeT AncneTyepckoe ynpaBneHve ABMKeHMeM noesgoB Ducneruep MPUHNMAIHT peweHnna o nopagke cnegoBaHuA noe3q0B Ha MeperoHax n npn 3agepxkax Dar VkKa3
39. dar die nicht als Wichtungsfaktoren eingehen Auch Triebfahrzeug oder Personaluml u fe werden durch Nebenbedingungen abgebildet Das Dispositionsverfahren generiert zun chst aus allen aufgestellten Bedingungen ein lineares Gleichungssystem Mit Hilfe einer rechnerunterst tzten Linearen Opti mierung wird dieses zun chst mit der Zielfunktion der P nktlichkeit gel st Je nach dem Ausgang dieser Optimierung wird bei berschreiten eines Schwellwertes die Zielfunktion der Fl ssighaltung des Betriebes aktiviert und die Lineare Optimierung erneut mit dieser Zielfunktion durchgef hrt Zum Abschlu erfolgt die Optimierung mit der Zielfunktion zur Minimierung der folgeversp teten Z ge Bei dieser Linearen Op timierung wird die urspr ngliche Zielfunktion als Nebenbedingung verwendet so da keine schlechteren L sungen gefunden werden Das Ergebnis der Optimierung sind die Abfahrts oder Durchfahrtszeiten aller Z ge an allen Zielorten Dabei wird eine L sungsvariante gew hlt bei der eine minimale Versp tung mit wenig betroffenen Z gen vorliegt Dieses Verfahren wurde anhand einer einfachen Beispielsituation durchgef hrt In diesem Beispiel mit nur 5 Z gen entstand ein Gleichungssystem mit 70 bis 90 Glei chungen Gem MARTIN ist die Lineare Optimierung prinzipiell geeignet und die Rechenzeit ist akzeptabel Jedoch sind bei diesem Verfahren bisher die Beschleuni 94 Ans tze zur automatischen Disposition gungs und Bremsvorg
40. den T Agenten zur ck Falls der T Agent von allen erforderlichen F Agenten eine positive R ckmeldung erhalten hat kann er die Fahrt durchf hren Im Falle der Ablehnung auch nur eines F Agenten mu die Prozedur f r eine m gliche Alternativroute erneut durchgef hrt werden Die dezentralen T Agenten und F Agenten handeln hierbei autonom Da die einzel nen T Agenten von den Fahrtw nschen der brigen T Agenten nichts wissen k n nen die autonomen Agenten sich auch untereinander nicht koordinieren Die dezen trale Steuerung verf gt nat rlich auch ber keine zentrale Steuerungslogik die die Ans tze zur automatischen Disposition 91 Zugfahrten untereinander koordinieren k nnte Je nach Reihenfolge der Reservie rungsw nsche der T Agenten werden die F Agenten f r eine gewisse Zeitspanne an die T Agenten vergeben Dieser Ansatz steht im Gegensatz zum heutigen Bestreben die Zugfahrten von einer zentralen Stelle aus zu koordinieren Erst durch eine zentrale Disposition in der Be triebszentrale ist eine Koordination s mtlicher Fahrtw nsche m glich Die dezentrale Vorgehensweise entspricht dem Fahren aus Sicht des Lokf hrers Da auf den Triebfahrzeugen keine Information ber die restlichen Fahrzeugbewegungen vor handen ist k nnen diese bei den eigenen Fahrtw nschen auch nicht ber cksichtigt werden Dadurch wird noch nicht einmal die Sichtweise der Fahrdienstleiter erreicht die ber die Zugfahrten in ihrem Bereich Besch
41. diese 20 Mi nuten in Echtzeit verstreichen lassen ohne da bis dahin eine Reaktion von ASDIS L erfolgt Daher wurde f r die Testumgebung eine asynchrone Kopplung zwischen den Programmen ASDIS L und ZLM gew hlt Diese Kopplung geschieht ereignisorien tiert der Algorithmus in ASDIS L schreitet dann in Folge dieser Ereignisse fort Das Dispositionsverfahren ASDIS L 145 Hierzu wurde eine Ereigniswarteschlange geschaffen auf die sowohl von ASDIS L als auch von ZLM zugegriffen werden kann Jede Zuglaufmeldung stellt dabei ein Ereignis dar und wird von ZLM mit dem entsprechenden Zeitstempel der Zuglauf meldung in die Ereigniswarteschlange eingetragen Da ASDIS L auch reagieren mu wenn eine Zuglaufmeldung nicht rechtzeitig eintrifft siehe Abschnitt 6 9 4 3 werden zus tzliche sogenannte Weckruf Ereignisse von ASDIS L erzeugt Diese Weckruf Ereignisse stellt ASDIS L in die Ereigniswarteschlange genau zu dem Zeit punkt wenn ASDIS L auf eine nicht eintreffende Zuglaufmeldung reagieren w rde Der Zeitstempel ist also hierbei die Summe aus der n chsten von ASDIS L erwarte ten Zuglaufmeldung plus der in Abschnitt 6 9 4 3 genannten Zeitschranke In der Er eigniswarteschlange stehen nun neben den n chsten Zuglaufmeldungen von ZLM erzeugt auch immer ein Weckrufereignis von ASDIS L erzeugt In Abb 34 ist die Proze kommunikation zwischen den beiden Prozessen ASDIS L und ZLM graphisch dargestellt Zuglaufmeldungen Zuglaufmel
42. diesen Regelwarte zeiten ist die Mindest bergangszeit zu ber cksichtigen Sie betr gt zwischen 2 und 5 Minuten je nachdem ob der Anschlu zug am gleichen Bahnsteig gegen ber steht oder ein Bahnsteigwechsel erforderlich ist 30 Grundlagen der Disposition Die Betriebszentrale kann im Einzelfall Ausnahmen von der Regelwartezeit festlegen bei Fernreisez gen in Abstimmung mit der Netzleitzentrale Dies ist beispielsweise in Tagesrandlagen erforderlich wenn dies die letzte Verbindung betrifft Damit die Disponenten in der Betriebszentrale die Anschlu problematik sinnvoll be urteilen k nnen ist es erforderlich ber den Besetzungsgrad der Z ge und die Zahl der Anschlu reisenden informiert zu sein Da diese Informationen jedoch auf elek tronischem Wege nicht zur Verf gung gestellt werden k nnen sind die Disponenten auf die Vormeldungen der Zugf hrer bzw Zugbegleiter aus den einzelnen Z gen oder des rtlichen Personals angewiesen Die Zugf hrer m ssen bei einer Versp tung ihres Zuges feststellen ob Anschl sse gef hrdet sind Aufgrund ihrer Fahrkar tenkontrolle kennen sie auch die Anzahl und Reiseziele der Anschlu reisenden Dann melden die Zugf hrer diese Angaben per Zugfunk oder Mobiltelefon an die Be triebszentrale Falls keine Vormeldungen vorliegen gehen die Disponenten in der Betriebszentrale davon aus da sich keine Anschlu reisenden im Zug befinden Die Disponenten entscheiden dann aufgrund der Vormeldunge
43. e A l aide de la m thode asynchrone des futurs conflicts peuvent tre identifies et r solus et on peut r aliser une r gulation tendu L introduction de la r gulation automatis e dans les centrales d exploitation a Betriebszentralen n ouvre pas seulement une potentiel de rationalisation mais m ne aussi a une am lioration de la productivit de la qualit et de la flexibilit de la gestion des circulations Einleitung 15 1 Einleitung Auf dem Weg zu einem modernen und kundenorientierten Verkehrsunternehmen m ssen die Eisenbahnen neben der sicheren und p nktlichen Abwicklung des Be triebes auch Leistungsf higkeit und Wirtschaftlichkeit gew hrleisten Im Eisenbahnwesen hat sich aufgrund der langen Bremswege bei hohen Geschwin digkeiten das Fahren im Raumabstand durchgesetzt Die damit verbundenen Ab h ngigkeiten zwischen den einzelnen Zugfahrten durch die Signal und Sicherungs technik m ssen bei einer rechnerunterst tzten Abbildung des Betriebsablaufs be r cksichtigt werden Die Eisenbahnen stellen ein spurgef hrtes System dar welches extern gesteuert ist So werden die Fahrstra en durch die Stellwerke vorgegeben und die Zugreihenfolge ausschlie lich an geeigneten Betriebsstellen ge ndert ber die Zugreihefolge kann nur ein Disponent entscheiden der zuverl ssige Informatio nen ber den Betriebsablauf in einem gr eren Bereich besitzt Somit ergibt sich f r die Disposition eine zentra
44. es lediglich erforderlich den Dispositionsfahrplan nur f r eine gewisse Zeit im voraus zu erstellen da in der Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 99 Zukunft noch weitere St rungen auftreten k nnen und im Regelfall auch auftreten werden _ m D Abweichung om Fahrplan Neuen Fahrplan berechnen Neuer Fahrplan ersetzt bisherigen Fahrplan Nein Abb 15 Verfahren nach Patent von SCHWANH UBER Nach 93 ist dieses Verfahren besonders vorteilhaft anwendbar bei Verkehrssyste men die eine komplexe Netzstruktur haben und bei denen vorgesehen ist da be stimmte Fahrten Vorrang vor anderen Fahrten haben Beispielsweise sind Eisenbah nen ein derartiges Verkehrssystem jedoch kann das Verfahren ebenso im Schiffs verkehr oder Flugverkehr eingesetzt werden 93 5 3 Grundlagen des neuen Dispositionsverfahrens Zur Umsetzung dieses neuartigen Konzepts k nnen die Erfahrungen genutzt wer den die bereits bei anderen eisenbahnbetriebswissenschaftlichen Verfahren gewon nen wurden So liegt es nahe als Infrastrukturdatengrundlage den f r die Fahrplan konstruktion mit FAKTUS RUT O entwickelten SPURPLAN Graphen zu verwenden da in diesem Format alle wichtigen Strecken der DB Netz AG aufgenommen wurden und die somit auch f r die Disposition zur Verf gung stehen Da dieser Graph schon alle fahrzeit und sperrzeitrelevanten Merkmale enth lt ist hier auch keine Anpas
45. es mu auch noch auf die Zuglaufmeldung reagiert werden Dazu mu dann die in ASDIS berechnete Zeit Weg Linie des Zuges entsprechend angepa t und in der jeweiligen Betriebsstelle verschoben werden 6 9 4 3 Zuglaufmeldung kommt gar nicht ASDIS mu nicht nur die eintreffenden Zuglaufmeldungen verarbeiten sondern auch berpr fen ob auch alle von ASDIS erwarteten Zuglaufmeldungen eingetroffen sind Denn es kann auch der Fall auftreten da ASDIS eine Zuglaufmeldung erwartet sie aber zun chst gar nicht kommt Hier mu ebenfalls eine Zeitschranke verwendet werden ab der ASDIS reagieren soll Diese Schranke ist zur Zeit auf eine Minute ge setzt d h wenn eine erwartete Zuglaufmeldung nicht innerhalb einer Minute nach dem Zeitpunkt eintrifft zu dem ASDIS sie erwartet wird reagiert In diesem Fall wird auch die berechnete Zeit Weg Linie des Zuges entsprechend der fortgeschrittenen Zeit verschoben 144 Das Dispositionsverfahren ASDIS L 7 Das Dispositionsverfahren ASDIS L Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Algorithmen wurden als Laborversion ASDIS L implementiert Da f r diese Laborversion noch keine echten Zuglaufmel dungen des realen Betriebsablaufs aus den Systemen der BZ zur Verf gung stan den wurde ein Programm ZLM entwickelt welches das reale Betriebsgeschehen Au enwelt repr sentieren und ersetzen kann In diesem Kapitel wird zun chst beschrieben wie die Kopplung zwischen den beiden Programmen ASDI
46. folgenden Z gen keine k rzeste Fahrzeit anstrebt d h er sollte wie im nichtversp teten Fall mit seinen fahrplanm igen Zuschl gen fahren 124 Entwicklung der neuen Algorithmen denn durch eine Fahrzeitk rzung k nnte wieder ein neuer Konflikt entstehen der dann eine l ngere Haltezeit notwendig machen w rde Da es nat rlich keinen Sinn macht einen Zug l nger im Bahnhof warten zu lassen und dann auf der Strecke sei ne k rzestm gliche Fahrzeit zu erzielen sollte hierbei auf das K rzen der Fahrzeit verzichtet werden Auch dieses wird in den dispositiven Daten vermerkt und dann bei der Fahrzeitrechnung entsprechend angewendet GER Se Abb 21 Uberholungsabschnitt bei unterschiedlichen Haltebahnh fen 6 5 3 Verwendung von Betriebshalten Bisher wurden nur schon vorhandene Halte der Z ge f r eine Haltverl ngerung aus gew hlt W hrend bei G terz gen h ufig auch zus tzliche Betriebshalte eingef hrt werden ist dies bei Reisez gen im allgemeinen nicht blich Jedoch kann es auch bei Reisez gen die eine gr ere Strecke ohne Halt zur cklegen z B IC sinn voll sein diese zus tzlichen Betriebshalte einzuf hren Insbesondere bei eingleisigen Strecken ist es gegebenenfalls sogar notwendig Betriebshalte f r diese Z ge einzu f hren da so das Problem recht gro er Haltezeitverl ngerungen vermieden werden kann Entwicklung der neuen Algorithmen 125 Zur Bestimmung des berholungsabsch
47. fragen Moderne Triebfahrzeuge sind jedoch schon mit einem Rechner ausgestattet so da man ihn auch f r diesen Zweck verwenden kann Dann kann man jeweils ak tuell dem Rechner auf dem Triebfahrzeug die Soll Zeit Weg Linie bermitteln und das Triebfahrzeug gibt nur dann eine Zugstandortmeldung ab wenn von der Soll 68 Ans tze zur automatischen Disposition Zeit Weg Linie signifikant abgewichen wird Dadurch l t sich auch der Funk und Kommunikationsaufwand minimieren F r weiterf hrende Literatur zum Thema ETCS sei hier auf 108 und 110 verwie sen zum Thema GSM R auf 1 9 62 und 111 sowie zum Thema Ortung per GPS auf 31 und 86 4 1 2 2 Aktuelle Zugdaten Der jeweilige Tagesfahrplan der in den BZ als Datengrundlage dient ist aus dem zugrundeliegenden Jahresfahrplan abgeleitet Hierin sind die geplanten Zugdaten Tfz Baureihe Last L nge enthalten In der Realit t kann es jedoch zu Abwei chungen kommen Beispielsweise k nnen die tats chliche Last und L nge bei Gu terz gen im Wochenverlauf gr eren Schwankungen unterliegen W hrend im Jah resfahrplan hier immer mit einer Maximallast und einer Maximall nge gerechnet wird k nnen bei der Disposition die vorhandene Last und L nge ber cksichtigt werden So wird die Last Auswirkungen auf die Fahrzeitberechnung und die L nge gegebe nenfalls Auswirkung auf die Wahl von berholungsm glichkeiten haben Gr ere Abweichungen vom Fahrplan treten auc
48. here Positionsbe stimmung m glich Zweckm ig w re jedoch eine genauere Ortung der Z ge die mittels moderner Betriebsleittechnik auch zuk nftig machbar ist Eine M glichkeit f r die Ortung sind passive Balisen Diese Balisen k nnen im Euro pean Train Control System ETCS europaweit einheitlich verwendet werden Sie senden beim berfahren eine eindeutige Information Damit kann das Fahrzeug sei ne Position an den Balisenstandorten exakt bestimmen Zus tzlich werden Radim pulsgeber an den Fahrzeugen verwendet die die Position des Fahrzeuges zwischen den ETCS Balisen bestimmen k nnen Eine weitere M glichkeit einen Zug zu orten ist das Global Positioning System GPS Hierbei ermittelt das Triebfahrzeug satelli tengest tzt seine Position An Stellen an denen kein Satellitenkontakt hergestellt werden kann z B Tunnel tiefe Einschnitte wird das Verfahren mit passiven ETCS Balisen und der Radumdrehung angewandt In diesen F llen meldet der Zug dann die von ihm selbst ermittelte Position per Funk GSM R an den Dispositions rechner F r diese genauere Ortung der Z ge nur zu dispositiven Zwecken ist im Gegensatz zur Zugsteuerung mit ETCS keine zuginterne Integrit tspr fung notwen dig Die Meldungen des Zugstandortes per Funk GSM R an den Dispositionsrechner k nnen entweder in regelm igen Abst nden oder auf Anforderung erfolgen Dann w rde der Dispositionsrechner den Zug anfunken und eine Zugstandortmeldung an
49. hrt NSIM eine Simulation der Fahrplanerstellung durch Die Simulation des Betriebsablaufs wird dann analog zu STRESI entsprechend oft wiederholt so da gesicherte Aussagen ber die Ergebnisse getroffen werden k n nen Da NSIM nicht nur zweigleisige Strecken simulieren kann sondern dar ber hinaus auch gr ere Netze mu te der Einlegealgorithmus verfeinert und durch synchrone Elemente erg nzt werden um insbesondere eingleisige Strecken besser disponieren zu k nnen Die Z ge werden zwar weiterhin asynchron aber nicht mehr ber den gesamten Laufweg sondern abschnittsweise eingelegt An den Abschnittsgrenzen den sogenannten Brechpunkten wird das Einlegen des Zuges unterbrochen Diese Brechpunkte sind vom Anwender vorzugeben Der einzelne Zug wird dann zwischen zwei Brechpunkten die in der Regel in berholungs bzw Kreuzungsbahnh fen lie gen eingelegt Hier wird das Einlegen dieses Zuges zun chst gestoppt Dann wird berpr ft ob der Zug weiter eingelegt wird oder ein anderer Zug an der Reihe ist d h hier ist dann nicht mehr die Abfahrtszeit am Anfang des Laufweges f r die Ein legereihenfolge ma gebend sondern auch die Abfahrtszeiten an den berholungs bzw Kreuzungsbahnh fen im weiteren Zuglauf Das abschnittsweise Einlegen der Z ge zwischen den Brechpunkten erfolgt nach dem Prinzip first in first out damit bei Konflikten die L sung mit der geringsten Wartezeit realisiert werden kann 90 Insgesamt werden reihum
50. im Reisezugverkehr hat zur Folge da die Versp tung eines Zuges sich gegebenenfalls durch das ganze Netz fort pflanzt Insbesondere wenn ein Fernverkehrszug eine Versp tung erh lt die er bis zum n chsten Knoten nicht mehr einfahren kann pflanzt sich die Versp tung im schlimmsten Fall nach dem Schneeballprinzip fort Um dies zu verhindern wurde die Wartezeitvorschrift aufgestellt Die Wartezeitvorschrift ist heute als Wartezeitregelung in der R 420 25 enthalten In ihr wird geregelt wie lange ein Zug auf einen ver sp teten Anschlu zug maximal warten darf Im einzelnen gelten die in Tab 1 einge tragenen Werte So wartet beispielsweise ein IC maximal f nf Minuten auf einen an deren versp teten IC S Bahn Z ge warten generell nicht auf versp tete Z ge da bei den in Ballungsgebieten verkehrenden S Bahn Z gen davon ausgegangen wird da die Taktzeit innerhalb des S Bahn Systems entsprechend kurz ist und die An schlu reisenden nicht unverh ltnism ig lange auf die n chste Verbindung warten m ssen es warten auf EC ICE IC IR EN ICN D brige Z ge Thalys CIS IRE D in Minuten EC ICE IC IR Thalys CIS IRE D 30 bei Kurs wagen ber gang EN ICN D CNL S keine WZ keine WZ keine WZ keine WZ brige Z ge 5 5 0 5 Tab 1 Regelwartezeit Die Regelwartezeiten gem Tab 1 gelten nicht wenn innerhalb von 30 Minuten ei ne ann hernd gleichwertige Verbindung besteht Zus tzlich zu
51. llen von den hier benutzten Mindestzugfolgezeiten ab diese Unterschiede sind ebenfalls in Abschnitt 6 5 4 beschrieben Entwicklung der neuen Algorithmen 119 Ein weiterer Vorteil der Mindestzugfolgezeiten ist die M glichkeit da sie in einem Preprocessing Schritt zuvor berechnet werden k nnen In vielen F llen kann die Dis positionsentscheidung aufgrund dieser Werte getroffen werden so da bei der Dis position die Zeiten unmittelbar zur Verf gung stehen und nicht noch berechnet wer den m ssen In diesem Preprocessing Schritt k nnen die Mindestzugfolgezeiten f r viele Standardf lle vorher ermittelt werden jedoch mu unter bestimmten Vorraus setzungen die Berechnung auch unmittelbar bei der Konfliktl sung angesto en wer den Dies ist beispielsweise dann erforderlich wenn die Z ge aufgrund ihrer Versp tung die k rzeste Fahrzeit anstreben und sich durch diese Fahrzeitk rzungen nde rungen in den Mindestzugfolgezeiten ergeben Allerdings k nnen etliche Berechnun gen bereits unmittelbar nach Erstellung des Jahresfahrplans durchgef hrt werden und m ssen nicht bei der zeitkritischen Disposition erfolgen So kann gegebenenfalls die Zeit die f r Dispositionsentscheidungen zur Verf gung steht anderweitig genutzt werden 6 4 Partieller Vorrang Bei den asynchronen Verfahren werden die Z ge gem ihren Priorit ten in den Fahrplan eingelegt Die Z ge die mit ihren Sperrezeitentreppen schon eingelegt wurden werden i
52. man die Sperrzeitentreppen beider Z ge soweit aneinander da sie sich ber hren aber in keinem Block berschneiden Der Blockabschnitt an dem sich bei de Sperrzeitentreppen ber hren wird als ma gebender Blockabschnitt bezeichnet Dieser ma gebende Blockabschnitt ist im allgemeinen bei gleichschnellen Z gen der l ngste Blockabschnitt im Zugfolgefall schnell langsam der erste Blockabschnitt und im Zugfolgefall langsam schnell der letzte Blockabschnitt Die Mindestzugfolgezeit wird grunds tzlich am Anfang des berholungsabschnitts bestimmt Sie ist die Zeitdifferenz zwischen dem Beginn der Sperrzeit des ersten Zu ges und dem Beginn der Sperrzeit des zweiten Zuges Wenn im nachfolgenden von einer Startbetriebsstelle die Rede ist so ist immer der Beginn bezogen auf den berholungsabschnitt gemeint sie stellt nicht unbedingt auch die Startbetriebsstelle des gesamten Zuglaufs dar Analog gilt dies f r die Betriebsstelle in der der Zug en det In den folgenden Abbildungen ist dieser Zusammenhang graphisch dargestellt Abb 22 zeigt den Zugfolgefall langsam schnell und Abb 23 den Zugfolgefall schnell langsam 126 Entwicklung der neuen Algorithmen Abb 23 Mindestzugfolgezeit schnell langsam Abb 24 Mindestzugfolgezeit kreuzende Z ge Entwicklung der neuen Algorithmen 127 Die Berechnung der Mindestzugfolgezeit zwischen einem Zug und einem anderen Zug der Gegenr
53. nnen dann auch die potentiellen Fahr stra enausschl sse in den gegebenenfalls weiter entfernt liegenden Knoten erkannt und gel st werden 4 1 2 Ber cksichtigung aktueller Gegebenheiten F r qualitativ gute Dispositionsentscheidungen ist es erforderlich da alle Gegeben heiten des aktuellen Betriebsgeschehens ber cksichtigt werden Hierbei ist es insbe sondere sehr wichtig zu jedem Zeitpunkt m glichst genau den Standort der einzel nen Z ge zu kennen Daher kommt der Verfolgung des Zuglaufes eine hohe Bedeu Ans tze zur automatischen Disposition 67 tung zu Au erdem k nnen bei der Disposition die Zugdaten f r die Fahrtzeitrech nung verwendet werden die tats chlich auch vorliegen 4 1 2 1 Zugstandortbestimmung In der Betriebszentrale BZ geschieht die Zuglaufverfolgung gr tenteils ber die Zugnummernmeldeanlagen ZN oder manuell durch das Leitsystem Betriebliche In formationsverteilung LeiBIT Die ZN erfordern jedoch hohe Kosten sowohl f r die Anschaffung als auch f r die Wartung Auf die Gleisschaltmittel k nnte verzichtet werden wenn der Zug sich selber orten k nnte Aufgrund der Gleisschaltmittel kann die Position des Zuges auch nur an wenigen Orten exakt ermittelt werden Dies kann nur dann erfolgen wenn der Zug an der Position ist an der der Signalhaltfall ausge l st wird und somit eine Zuglaufmeldung an die BZ geschickt wird Zwischen den einzelnen Signalstandorten ist auf Strecken ohne LZB keine n
54. r gulateurs sont en charge de la ponctualite et la productivit du traffic Les donn es pour la d tection des conflicts doivent tre perfectionn es parcque seu lement une detection exacte peut garantir des r solutions de haute qualit En appli cant des outils existants de la gestion des horaires bas e sur la planification des horaires avec le calcul exact des temps de parcours et les temps d ccupation des nouveaux horaires de r gulation peuvent tre construites Dans l etude pr sent e cette m thode a l aide de r gulation est pour la premiere fois appliqu dans la domaine de la gestion des circulation ferroviaires L usage des ou tils introduits dans la domaine de la gestion des horaires et l application de la m thode asynchrone m nent a la nouvelle m thode de r gulation ASDIS e Asynchrone Disposition A l aide de la nouvelle m thode ASDIS des horaires de r gulation sans conflicts de circulation peuvent tre construits Ces horaires de r gulations sont bas s sur les donn es du traffic actuel Chaque d viation de l horaire de r gulation actuel en cas de conflicts de circulation r sultant de cette d viation provoque la construction d un nouveau horaire de r gulation A cause du calcul exact des temps de parcours qui tient compte de la reduction des temps r serves compris dans I horaire en cas de r tards une pronostic exacte pour les futur trajets des trains peut tre r alis
55. r zweigleisige als auch eingleisige Strecken bis hin zu Teilnetzen anwendbar Jedoch steigt mit der Netzgr e und der Anzahl der einzulegenden Z ge auch der Verwaltungsaufwand da bei den Z gen vermerkt wer 114 Entwicklung der neuen Algorithmen den mu bis wohin der Zug schon eingelegt worden ist Au erdem mu die zeitliche Reihenfolge der Z ge ber cksichtigt werden damit bestimmt werden kann wann welcher Zug wieder an der Reihe ist weiter eingelegt zu werden 6 1 3 Neuer asynchroner Algorithmus f r ASDIS Der Vergleich von synchronen und asynchronen Einlegealgorithmen zeigt da f r eine vorrausschauende Behandlung der auftretenden Konflikte in einem Netz in dem die unterschiedlichsten Zugarten verkehren asynchrone Algorithmen besser geeig net sind Allerdings haben die bisher entwickelten asynchronen Einlegealgorithmen noch einen Erweiterungs und Verfeinerungsbedarf So sollen bei dem f r ASDIS neu entwickelten asynchronen Einlegealgorithmus die Nachteile der bisherigen Ein legeverfahren vermieden werden ASDIS soll nicht nur einzelne Strecken sondern auch Netzteile bearbeiten k nnen Daher scheidet der in STRESI verwendete Algo rithmus von vornherein aus Auch sollte nach M glichkeit der Verwaltungsaufwand beim Einlegen der Z ge gering sein denn die Disposition in der Betriebszentrale ist eine Echtzeitanwendung Aus diesem Grunde wurde der aus den asynchronen Ver fahren bekannte Einlegealgorithmus modifiziert
56. t ist heute aufgrund von unterschiedlichen historischen Entwick lungen noch nicht realisiert 105 Das neu entwickelte Verfahren ASDIS ist bereits konzeptionell so angelegt da ein Einsatz in den neu eingerichteten Betriebszentralen der DB Netz AG m glich ist 43 Die Schnittstellen hierf r sind bereits definiert 96 und stehen f r einen Einsatz in den BZ bereit Mit ASDIS k nnen die Disponenten in der BZ von Routinearbeit entla stet werden Durch die Einf hrung von ASDIS kann eine weitergehende Automation f r eine Verbesserung von Produktivit t Qualit t und Flexibilit t in der Betriebsf h rung erreicht werden Abbildungsverzeichnis 161 9 Abbildungsverzeichnis Abb 1 Bildfahrplanblatt re 18 Abb 2 Bahnhofsfahrordnung aus 102 444444444444RRRRRRRRR nn nn nn nenn 19 Abb 3 Rechnerunterst tzte Fahrplankonstruktion mit FAKTUS ssssssseenaneannnnnnn 23 Abb 4 Regelkreis der Zug berwachung aus 62 25 Abb 5 Konzept einer RT EN PER 38 Abb 6 Konfiguration einer RZ Zentrale aus 7 39 Abb 7 Zeit Weg Linien Darstellung aus 16 ssssssssssnrrrnrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrennn 41 Abb 8 Streckenspiegel Darstellung aus 16 RR gt 42 Abb 9 Bedienplatzsystem BPS 901 aus D i 46 Abb 10 Leitsysteme der Betriebsf hrung nenn nennen 50 Abb 11 Knoten bersicht Anschlu graphik 4444444444RR
57. tungen die Fahrdienstleiter an die Reihenfolge zu tauschen Dabei gilt es der P nkt lichkeit und der Wirtschaftlichkeit des Betriebes stets Rechnung zu tragen F r qualitativ hochwertige Dispositionsentscheidungen mu die Datengrundlage f r die Konfliktermittlung entscheidend verbessert werden denn nur aufgrund einer ex akten Ermittlung kann eine Konfliktl sung ein hohes Qualit tsniveau erreichen Durch Anwendung vom Methoden des Trassenmanagements aufbauend auf der Fahrplanfeinkonstruktion mit einer genauen Fahrzeitrechnung und auf Sperrzeiten basis k nnen im Betriebsablauf neue Dispositionsfahrpl ne erstellt werden In der vorliegenden Arbeit wurde erstmals dieser Ansatz f r die Dispositionsunter st tzung bei der Betriebsabwicklung von Eisenbahnen angewendet Der Einsatz von Methoden des rechnerunterst tzten Trassenmanagements und die Anwendung des asynchronen Ansatzes f hren zu einem neuen Dispositionsverfahren ASDIS Mit Hilfe dieses neu konzipierten Verfahrens ASDIS k nnen konfliktfreie Dispositions fahrpl ne erstellt werden Diese Dispositionsfahrpl ne beruhen auf den Gegebenhei ten des aktuellen Betriebsgeschehens Bei jeder Abweichung vom derzeit aktuellen Dispositionsfahrplans wird falls aus den Abweichungen Konflikte entstehen ein neuer Dispositionsfahrplan konstruiert Auf Grund einer exakten Fahrzeitrechnung die auch das K rzen der Fahrzeitzuschl ge im Versp tungsfall beinhaltet kann eine genaue Progn
58. verwendet werden in 39 wird eine Fahrplankonstruktion beschrieben in 74 Ans tze zur automatischen Disposition der f r jeweils einen Zug eine Fahrplantrasse gesucht wird Durch Wiederholung die ser Trassensuche f r alle Z ge ergibt sich ein Fahrplan Dies ist dann jedoch eine asynchrone Fahrplankonstruktion mit der Datengrundlage z B Infrastrukturabbil dung und Berechnungsverfahren z B Fahrzeitrechnung eines synchronen Simula tionsmodells Die synchrone Vorgehensweise erm glicht jedoch St rungen im Betriebsgeschehen direkt einzuspielen So k nnen beispielsweise Signalst rungen unmittelbar im Be triebsablauf bei den betreffenden Zugfahrten ber cksichtigt werden Ein weiteres Problem von synchronen Verfahren sind Blockierungen Deadlocks die auf einglei sigen Strecken auftreten k nnen In einer Deadlock Situation sind mehrere Z ge durch die synchrone Vorgehensweise so auf die freie Strecke geleitet worden da zu einem Zeitpunkt keine M glichkeit mehr besteht die Z ge weiterfahren zu lassen Diese Blockierungen bei denen keine Weiterfahrt mehr m glich ist m ssen durch zus tzliche Algorithmen vermieden werden 4 3 1 SIMU VII Ein Vertreter der synchronen Simulationsmodelle ist SIMU VII Dieses Simulations system wurde am Institut fur Verkehrswesen Eisenbahnbau und betrieb IVE der Universitat Hannover zur betrieblichen Simulation von Eisenbahnknoten entwickelt SIMU VII wird nun von dem Ingenieurb ro fu
59. vom ZLV Bus ist eine Ortung der Z ge nur an bestimmten Stellen des Net zes n mlich kurz nach den Signalstandorten genauer an den Stellen an denen das betreffende Signal auf Halt f llt m glich Bei gr eren Blockabst nden kann es also sein da die Betriebszentrale mehrere Minuten lang die Positionen der Z ge nur vermutet Dieses Problem l t sich jedoch erst beheben wenn neuere Signaltechnik 98 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens z B ETCS oder modernere Kommunikationswege z B GSM R zur Verf gung stehen 5 2 Grundidee des neuen Verfahrens In diesem Abschnitt soll nun die Grundidee des neuen Ansatzes zur Disposition vor gestellt werden Grundlegend neu ist der Ansatz Methoden des Trassenmanage ments f r die Betriebsdurchf hrung anzupassen und anzuwenden Die Grundlage f r die Betriebsdurchf hrung ist ein von den Trassenmanagern erarbeiteter Fahrplan Durch die Rechnerunterst tzung mittels FAKTUS RUT O hat dieser auch eine hohe Qualit t was insbesondere die Konfliktfreiheit bis hinunter zu den einzelnen Bele gungselementen angeht Solange keine St rungen oder Fahrplanabweichungen auf treten kann dieser Fahrplan auch ohne Konflikte neu zu erzeugen im Betriebsab lauf umgesetzt werden Falls Unregelm igkeiten im Betriebsgeschehen eintreten wird w hrend des laufenden Betriebes ein neuer wiederum konfliktfreier Fahrplan erstellt In Abb 15 wird diese Vorgehensweise anhand eines Ablaufdiagra
60. wird der Zug gestutzt bzw gegebenenfalls mu er sogar vor dem halt zeigenden Signal anhalten wenn nicht ein alternativer Fahrweg vorhanden ist Die synchronen Verfahren k nnen in der urspr nglichen Form keine Priorit ten der unterschiedlichen Zugfahrten ber cksichtigen Wenn zwei Z ge auf eine Einf delung zufahren erh lt der Zug den Vorrang der die Einf delung zuerst erreicht In einem solchen Fall w rde auch ein bergabeg terzug Vorrang vor einem ICE erhalten Da dies bei der Simulation unerw nscht ist und auch im Regelfall in der Realit t nicht vorkommt mu die Priorit t der Z ge in irgendeiner Art ber cksichtigt werden Durch diese synchrone Modellierung der Betriebsabwicklung wird die beschr nkte Sichtweise der Triebfahrzeugf hrer und Fahrdienstleiter simuliert Vorausschauende Dispositionsentscheidungen wie sie beispielsweise in der Rechnerunterst tzten Zug berwachung oder der Betriebszentrale getroffen werden lassen sich durch die synchrone Simulation nicht unmittelbar ber cksichtigen Mit den synchronen Verfahren ist es nicht m glich einen Fahrplan automatisch zu konstruieren In einem optimalen Fahrplan sollen alle Z ge nach M glichkeit unbe hindert verkehren k nnen Insbesondere sollen die Z ge auf der Strecke nicht behin dert also nicht gestutzt werden Dies l t sich jedoch mit synchronen Verfahren nicht realisieren Synchrone Verfahren k nnen allerdings als Hilfsmittel zur Fahrplankon struktion
61. wurde sind mittlerweile die Infrastrukturdaten aller Haupt und vieler Nebenstrecken in dem SPURPLAN Graph Datenformat aufgenommen worden In dieser Modellierung sind auch alle f r die Si mulation notwendigen Infrastrukturelemente enthalten Durch die Verwendung der gleichen Infrastrukturmodellierung k nnen dann eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchungen unmittelbar durchgef hrt werden ohne vorher die Infrastruktur im mer wieder neu eingeben zu m ssen oder aber mehrere verschiedene Datens tze zu aktualisieren und zu erg nzen Der SPURPLAN Graph ist eine exakte und redun danzfreie Abbildung der Gleisinfrastruktur Es k nnen gr ere Netze mit umfangrei 84 Ans tze zur automatischen Disposition chen Knotenbahnh fen sowie ein und zweigleisige Strecken aufgenommen werden BABSI kann somit wie NSIM auch gr ere Teilnetze simulieren Wie bei den anderen asynchronen Verfahren bereits beschrieben sind in BABSI auch die beiden Phasen der Simulation der Fahrplanerstellung und der Simulation des Betriebsablaufs enthalten Zun chst wird auf der Basis eines hierarchischen Trassenmanagements die Planungsphase der Fahrplanerstellung nachgebildet und anschlie end ein Nachweis ber die Stabilit t des zuvor konstruierten Fahrplans in der Betriebsabwicklung gef hrt Durch die Wiederholung der Simulation des Be triebsablaufs mit jeweils verschiedenen einflie enden St rungen k nnen statistisch gesicherte Ergebnisse ber die Stabili
62. zum ersten Mal in Magdeburg eingesetzt Die im Dezember 1995 in einer ersten Ausbaustufe in Betrieb genommene Anlage der BZ Magdeburg stellt die Pilotanwendung dar Hierbei werden erstmals die Be dienebenen der Steuerungs und Dispositionssysteme rtlich konzentriert Durch ei ne Integration der Systeme ist die Vorraussetzung f r die angestrebte durchg ngige Bedienung und den Durchgriff der Disposition auf die Steuerung geschaffen Der Stellbereich der BZ Magdeburg reicht ber die integrierten Elektronischen Stellwerke von Werder bis Biederitz ca 100 km auf der Strecke von Hannover nach Berlin Das f r die BZ neu entwickelte Bedienplatzsystem BPS 901 von Siemens kommt erstmalig zum Einsatz In die BZ ist au erdem das operative Automatisierungssy stem der Zuglenkung ZLS 901 integriert Dadurch k nnen die Fahrdienstleiter von regelm ig wiederkehrenden T tigkeiten Einstellen von Regelzugfahrstra en entlastet werden 36 Nach dem Vorlaufbetrieb der BZ Magdeburg wurde im Sommer 1998 der Auftrag zur Umsetzung des Konzepts der Betriebszentralen von der Deutschen Bahn AG an das Konsortium BZ 2000 erteilt Zu diesem Firmen Konsortium geh ren die Firmen Alca tel Siemens AG und Vossloh System Technik VST die bisher die Systeme f r die Fahrwegsicherung und Betriebsf hrung ESTW RZ bei der DB entwickelt ha ben Der Aufbau der BZ erfolgt in drei Stufen Die Grundstufe ist eine Umsetzung der neuen RZ Software auf die neue H
63. zur Veranschaulichung angegeben Sie entsprechen nicht ex akt den Bildschirmdarstellungen die in der RZ tats chlich verwendet werden Bild schirmdarstellungen der in den ersten RZ verwendeten Monitore sind z B in 54 und 74 zu finden 3 3 1 Zeit Weg Linien Darstellung Die Zeit Weg Linien Bilder ZWL siehe Abb 7 haben eine Darstellung mit Vergan genheits und Zukunftsbereich blicherweise ist die Aufteilung des Bildschirms 1 3 Vergangenheit zu 2 3 Zukunft Dabei entsprechen die Zeit Weg Linien im Ver gangenheitsbereich den aufgrund der Zuglaufmeldungen ermittelten tats chlich ge fahrenen Zeit Weg Linien Im Zukunftsbereich werden die Soll Zeit Weg Linien auf grund der aktuellen Daten als Prognose der zu erwartenden Zeit Weg Linien der Zu ge erzeugt Minutenweise wird die aktuelle Zeitlinie im Bild weitergeschaltet nach jeweils zehn Minuten wird der Bildschirmausschnitt komplett verschoben Bei Versp tungen werden die Soll Zeit Weg Linien jedoch nur parallel verschoben Anhand der Vorausschau kann der Disponent nun berpr fen wo evtl ein Konflikt auftritt Da das System jedoch keine Konflikterkennung beherrscht mu der Dispo nent aufgrund seines Wissens und seiner Erfahrung entscheiden ob zwei Z ge ei nen Konflikt haben oder nicht Ihm stehen hierzu nur die Zeit Weg Linien der Z ge zur Verf gung weitergehende Informationen oder Hilfsmittel besitzt er nicht insbe sondere werden keine Sperrzeitentrepp
64. 002 Bormet J Funktion der fahrplanbasierten Zuglenkung f r Betriebszentralen in Der Eisenbahningenieur 53 2002 Heft 6 S 36 44 166 Literaturverzeichnis 12 Br nger O Konzeption einer Rechnerunterst tzung f r die Fahrplankon struktion von Eisenbahnfahrpl nen Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes der RWTH Aachen Heft 51 1995 13 Br nger O Verfahren zur Simulation des Eisenbahnbetriebes und ihre An wendungsbereiche in VDI Berichte Nr 1219 1995 S 393 412 14 Br nger O Instrumente f r das Konstruieren qualitativ hochwertiger Fahr plane heute morgen und in Zukunft Vortrag an der Hochschule f r Verkehrs und Nachrichtenwesen Zilina Slowa kei 1998 15 Br nger O Fahrplanfeinkonstruktion mit Rechnerunterst tzung Grundla gen Meilensteine und Visionen in Informationstechnik bei den Bahnen Edition ETR 2000 S 148 154 16 BZA M nchen Vorl ufiges Pflichtenheft f r Rechnerunterst tzte Zug berwa chung Teilheft 2 RZU Arbeitsplatz Mensch Rechner Kommunikation Pflichtenheft RZ Ausgabe 27 08 1986 17 Deutsche Bahn AG Eisenbahn Bau und Betriebsordnung EBO DS 300 Ausgabe 1992 18 Deutsche Bahn AG Gesch ftsbereich Netz Leitsystem der Betriebsf hrung Zentrale Datenhaltung Fahrplanbearbeitung LeiDa F Lastenheft Entwurf Stand E11 97 19 Deutsche Bahn AG Gesch ftsbereich Netz Leitsystem der Betriebsf hrung Zent
65. 100 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens sung notwendig Weiterhin besteht mittels des SPURPLAN Graphen auch die M g lichkeit Netzteile abzubilden Damit k nnen beispielsweise ein gr erer Knoten bahnhof und s mtliche in diesen Knoten hineinf hrenden Strecken bei der Dispositi on ber cksichtigt werden F r qualitativ gute Dispositionsentscheidungen ist eine korrekte Abbildung der Zug fahrten zwingend erforderlich Es m ssen nicht nur die Zeit Weg Linien sondern auch die Sperrzeitentreppen der Z ge betrachtet werden dazu ist eine Fahrzeit und Belegungsrechnung notwendig Grundlage f r diese Berechnung ist eine exakte Ab bildung der Infrastruktur Der f r die Fahrplankonstruktion mit FAKTUS RUT O bei der DB Netz AG eingef hrte SPURPLAN Graph enth lt auch alle f r die Disposition erforderlichen Infrastrukturdaten Der SPURPLAN Graph ist eine exakte und redun danzfreie Abbildung der Gleisinfrastruktur Es k nnen gr ere Netze mit umfangrei chen Knotenbahnh fen sowie ein und zweigleisige Strecken aufgenommen werden 5 3 1 Sperrzeitenbasierter Ansatz In diesem Abschnitt sollen die Grundlagen eines sperrzeitbasierten Ansatzes kurz beschrieben werden Aufgrund der Signal und Sicherungstechnik ergeben sich Ab h ngigkeiten zwischen einzelnen Zugfahrten Das in Deutschland verwendete Fah ren im Blockabstand welches aufgrund der hohen Belastung und langen Bremswe ge erforderlich ist unterteilt eine Strecke
66. 116 6 3 Verwendung von Mindestzugfolgezeiten been 116 6 4 Partiell r CT e EE 119 6 5 Konfliktl sungsalgorithmus unuuunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 120 6 5 1 L sungsm glichkeiten u 22 2 22 121 6 5 2 Bestimmung des Uberholungsabschnitts 0 0ccccccccccsecseeseeeeeeeeseeeeeees 121 6 5 3 Verwendung von Betriebshalten ccceeeee cece eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 124 6 5 4 Berechnung der Mindestzugfolgezeiten oo cece eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeees 125 6 5 5 Entscheidungskriterium welcher Zug warten MUB 129 6 5 6 Haltezeitverl ngerung bestimmen 2 2 2 424444444044400HH nn 133 6 5 7 Fahrwegalternativen suchen 4 4444 44H 133 6 5 8 Erweiterung des Uberholungsabschnitts 0 0 ccccccccccececeeeeeseeseeeeeees 135 6 6 Ablaufdiagramm des Algorithmus ben 136 6 7 Synchrones Element in asynchronen Verfahren cccccceeeeeeeeeeeeeeeees 137 6 8 Behandlung von Anschlu bzw Umlaufkonflikten 139 6 9 Kommunikation mit dem realen Betriebsgeschehen uk 141 6 9 1 Zuglaufmeldurgen 2 2 en 141 6 9 2 bernahme der Fahrplandaten cccccccsscesscsscessesscessesecseceseceeeseeseeees 141 6 9 3 Bestimmung der zu erwartenden Zuglaufmeldungen 44220 gt 141 6 9 4 Vergleich der Zuglaufmeldungen cece eee e cece eee eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 142 Inhaltsverzeichnis 7 7 1 7 1 1 7 2 7 3 7 4 7
67. Bahnsysteme bertragen Ob jedoch die komplexen Wechselwirkungen und Abh ngigkeiten des Eisenbahnverkehrs unter Realzeit Bedingungen durch ein wissensbasiertes Dispositionssystem beherrschbar sind mu sich erst in der Zukunft zeigen 4 6 3 Steuerung durch dezentrale autonome Agenten In 30 wird von Fay ein Ansatz f r die dezentrale Steuerung durch autonome intel ligente Agenten entwickelt Die Steuerung des Betriebes soll durch sogenannte T Agenten und F Agenten durchgef hrt werden die allesamt autonom agieren k nnen Bei den T Agenten handelt es sich um Transportwunsch Agenten die den Auftrag bernehmen einen Transportwunsch eigenst ndig zu realisieren Die F Agenten sind Fahrwegabschnitt Agenten und repr sentieren die zugrundeliegende Infrastruk tur F r eine Zugfahrt ermittelt der T Agent des Fahrzeugs zun chst ber eine zu erstel lende Infrastrukturabbildung eine oder mehrere Routen vom Start zum Zielbahnhof Aus der Infrastrukturabbildung ist dann abzuleiten ber welche Fahrwegabschnitte die jeweilige Route f hrt und damit welche F Agenten jeweils zust ndig sind Der T Agent des Fahrzeugs kontaktiert nun die entsprechenden F Agenten ber eine Kommunikationsverbindung und reserviert den F Agenten jeweils f r den erforderli chen Zeitraum so da dieser F Agent in dieser Zeitspanne f r andere Fahrzeuge gesperrt ist Die F Agenten melden die erfolgte Reservierung bzw die Ablehnung des Reservierungswunsches an
68. Bedeutung sind wurden bei der Konzeption von FAKTUS ber ck sichtigt 15 e Integration aller f r die Konstruktion relevanten Berechnungen insbesondere der zugspezifischen Fahrzeiten e Sofortige Ermittlung von Belegungskonflikten im Fahrplan e Visualisierung aller Belegungen Konflikte und freien Zeitl cken e Berechnung von Qualit tskenngr en des konstruierten Fahrplans Mit FAKTUS ist es m glich Fahrpl ne interaktiv am Bildschirm zu konstruieren Die f r die Fahrzeitrechnung ben tigte Infrastruktur wird durch ein Graph Modell abgebil det Dieser sogenannte SPURPLAN Graph 12 ist ein gerichteter knotenbewerteter Digraph Die Infrastrukturdaten werden in den Knoten des Graphen gespeichert Die gerichteten Kanten die selbst keine Informationen beinhalten verbinden die Knoten Dieser SPURPLAN Graph enth lt die notwendigen Elemente der Gleistopologie Gleise Weichen sowie alle zur Fahrzeit und Belegungsrechnung notwendigen Infrastrukturelemente Hauptsignale Vorsignale Zugschlu stellen Geschwindigkei ten Neigungswechsel Die Elemente werden in diesem Graph Modell redun danzfrei gespeichert und sind mit Hilfe einer graphischen Oberfl che des Programms SPURPLAN benutzerfreundlich zu erfassen und zu ndern Die Fahrwege in den Be triebsstellen werden als eine Abfolge von Infrastrukturelementen definiert Die Laufwege der Z ge werden dann in FAKTUS als eine Folge von Betriebsstellen fahrwegen festgelegt
69. Betriebszentralen der DB Netz AG mu jedoch die Entwicklung von ASDIS noch nicht abgeschlossen sein So k nnen z B bei der Ortungsgenauigkeit der Z ge im Netz noch Fortschritte gemacht wer den Auch ist denkbar da man auf die operationelle Ebene der Stellwerke verzich ten kann und dann die Sicherheitsverantwortung von der Stellebene in die Dispositi onsebene verlegt Mit dem Verfahren ASDIS w re dies durchaus m glich da die Be legungen der Z ge bekannt sind Hierzu ist nat rlich analog zu einem Elektronischen Stellwerk ein entsprechender Sicherheitsnachweis zu erbringen 7 5 1 Genauere Ortung Aufgrund der zur Zeit verwendeten Signal und Sicherungstechnik ist es zun chst nur m glich die Zuglaufmeldungen ber die Zugnummernmeldeanlage zu bestim men Hier wird jeweils ein Telegramm bei Haltfall des betreffenden Signals ausge l st welches in den Stellwerken zur Weiterschaltung der Zugnummer in n chste Feld dient Der Haltfall wird bei Relais oder Elektronischen Stellwerken bei Besetztmel den oder Freimelden einer Weiche oder eines Gleisabschnitts erzeugt Dies k nnen bei verschiedenen Fahrwegen in einem Stellwerk auch verschiedene Gleiselemente sein Daher ist es erforderlich nicht nur das Signal anzugeben welches die Haltfall meldung erzeugt sondern den Infrastrukturpunkt anzugeben an dem diese Haltfall meldung f r die Zugnummernmeldeanlage erzeugt wird Nur so ist es m glich den Zug mit einer hohen Genauigkeit zu orte
70. Blockabschnitte voraus liegen Dies und die Erfassung der augenblicklichen Situation sind f r eine gute au tomatische Disposition unabdingbare Voraussetzungen Denn gerade bei gr eren 16 Einleitung St rungen ist es f r die Disponenten schwierig den berblick zu behalten und die Qualit t der Betriebsf hrung sicherzustellen In solchen F llen kann eine weitrei chende Automation den Disponenten unterst tzen und entlasten Durch die Einf h rung einer automatischen Disposition kann nicht nur Rationalisierungspotential er schlossen werden sondern auch eine Verbesserung der Produktivit t der Qualit t und der Flexibilit t in der Betriebsf hrung erzielt werden Im Rahmen dieser Arbeit wird ein neues Verfahren zur Disposition des Betriebsab laufs entwickelt Durch die Ber cksichtigung der Daten aus dem aktuellen Betriebs geschehen k nnen konfliktfreie Dispositionsfahrpl ne automatisch erstellt werden die dann direkt zur Steuerung des Betriebes einsetzbar sind Dabei werden erstmals Grundlagen des Trassenmanagements f r die Konstruktion der Dispositionsfahr pl ne angewendet Zun chst werden die Grundlagen der Disposition und deren heutigen Anwendung bei der DB Netz AG erl utert Ausgehend von der manuellen Zug berwachung wird die Entwicklung bis zu den Betriebszentralen aufgef hrt Anschlie end werden Ans tze zur automatischen Disposition erl utert und bewertet Danach wird das Konzept des neuen Dispositionsverfahrens s
71. Die Versp tungs bertragung wird durch die Pufferzeiten ged mpft Die Pufferzeiten bei der Fahrplankonstruktion als nicht nutzbare Zeitl cken vorhanden oder gezielt zwischen den Sperrzeitentreppen eingeplant werden zu Zeitreserven bei der Be triebsabwicklung Damit ein nachfolgender Zug nicht bereits bei sehr kleinen Erre gerversp tungen eine Folgeversp tung erleidet werden zwischen den Sperrzeiten treppen der einzelnen Z ge die vorgegebenen Pufferzeiten eingebaut Erst wenn die Urversp tung eines ersten Zuges gr er ist als die Pufferzeit tritt eine Folgeversp tung des zweiten Zuges ein Da von dieser d mpfenden Eigenschaft der Pufferzeit auf die Folgeversp tungen im Betriebsablauf Gebrauch gemacht wird kommt der Bemessung der Pufferzeit bei der Fahrplankonstruktion eine besondere Bedeutung zu Erst seit Einf hrung der rechnerunterst tzten Fahrplanerstellung mit FAKTUS k nnen die Pufferzeiten exakt ermittelt werden Jedoch kommen auch hier nur pau schale Werte f r die Pufferzeiten zur Anwendung Mit Hilfe von FAKTUS k nnten je doch auch je nach Zugfolgefall unterschiedliche Pufferzeiten benutzt werden die aufgrund der zu erwartenden Versp tung der betroffenen Z ge zu ermitteln sind Da in der Regel schon statistische Aussagen ber das P nktlichkeitsniveau vorliegen k nnen die Folgeversp tungen ersten Grades bereits bei der Fahrplankonstruktion berechnet und dann dementsprechend die Gr e der Pufferzeiten festlegt werden
72. E enn D HI lt 19439 4 a Ne aio mwmw 13 08 1997 Ya OH E 20 0E 36 41 HE 554 ET e ON ER K62 pes gt 46 gt 47 k n L e OH E a gt 10 61 72a 78 O 1 E10 11 eege es x 7 851 Cruz Cr a LOLF Depot PIT O r813 Bhf banlas ses ZZ vu En VE Telefon Weiche Anf Weiche Ende Weiche Anf r Weiche Ende r Zugdienst Leiter_OBZ STAPO LU Feuerwehr EZ Stapo_l Sanit t Rettungsd si Stellwerktyp REGA Rangierfahrzeug Leiter_VPR LZ Scheu Hilfswagen j Notfallkessew ER Stv Leiter_VPR LZ 0 RL_BF LZ W lser o 0Z31 M ller Strecken Checklisten 202 55 Emmenbr cke G tsch 203 05 G tsch K ssnacht 0232 Gisler 202 60 Dienststation G tsch 210 35 Rotkreuz G tsch z 202 65 G tsch Luzern 212 35 Wolhusen G tsch 0233 Lipp 202 70 Bhf Luzern 213 05 Luzern Hergiswil 0234 Christen Stv 0Z31 Christen Besetzungszeiten Mo Di Sa So Stv 0Z32 Lipp Fahrdienst 00 00 01 30 03 00 24 00 00 00 24 00 00 00 01 30 04 30 24 00 Stv 0233 Gisler Stv 0Z34 M ller Mo Fr Sa So CBauR3 Honegger Kommerziell P 05 45 21 15 05 45 21 15 05 45 21 15 Sw5 Egli G 07 00 11 45 13 30 16 30 geschlossen geschlossen i 8 Abb 14 Bahnhofs bersicht Ans tze zur automatischen Disposition 65 4 Ans tze zur automatischen Disposition Im diesem Kapitel sollen zun chst die Anforderung
73. Elemente der Sperrzeit Die in dieser Form gebildete Sperrzeit eines Blockabschnitts kann nun mit den Sperr zeiten der brigen Blockabschnitte zu der sogenannten Sperrzeitentreppe zusam mengestellt werden In Bahnh fen m ssen die Blockabschnitte noch weiter unterteilt werden Hier sind die Belegungszeiten f r einzelne Weichen zu ermitteln denn bei moderner Stell werkstechnik k nnen die Weichen einzeln aufgel st werden so da die gr beren Blockabschnitte in Belegungselemente aufgeteilt werden Die Belegungselemente sind dann ganze Blockabschnitte oder einzelne Weichen bzw Zwischenweichenab schnitte Durch diese feingliedrige Einteilung k nnen auch in gr eren Fahrstra en knoten die Belegungen der Z ge korrekt ermittelt und damit Konflikte zwischen den Z gen bestimmt werden Die sperrzeitenbasierten Ans tze haben sich f r die eisenbahnbetriebswissenschaft lichen Systeme zur analytischen Leistungsf higkeitsberechnung und der Simulation schon seit Jahren bew hrt Durch Einf hrung des SPURPLAN Graphen und FAK TUS RUT O zur rechnerunterst tzten Fahrplanfeinkonstruktion sind die sperrzeiten basierten Verfahren auch ins Trassenmanagement eingef hrt worden 102 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 5 3 2 Der SPURPLAN Graph Der sogenannte SPURPLAN Graph 12 ist ein gerichteter knotenbewerteter Di graph In den Knoten des Graphen sind die einzelnen Infrastrukturmerkmale gespei chert auch wenn es sich um absc
74. H Habich G Oldenburger H D Eisen bahnbetriebsuntersuchungen mit Hilfe des Simulationsmodells SIMU V in AET Archiv fur Eisenbahntechnik 39 1984 S 33 37 Literaturverzeichnis 171 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 Kuhbier M Rechnerunterst tzte Zug berwachung bei der Bundesbahndirek tion N rnberg in Internationales Verkehrswesen 42 1990 Heft 2 S 94 98 Lemm U Rechnerunterst tzte Zug berwachung bei der Bundesbahndirekti on K ln in Eisenbahntechnische Rundschau 36 1987 Heft 4 S 222 229 Leoff M Lorenz F Sauer W Interaktive Fahrplan Bearbeitung in Die Deutsche Bahn 1992 Heft 11 S 1229 1232 Lindner H R Overrath H B rger R Wei G Der Fahrplan allgemei nes Basiswissen und Grunds tze Eisenbahn Fachverlag Heidelberg Mainz 1984 Manteuffel K Seiffart E Einf hrung in die lineare Algebra und lineare Op timierung Verlag Chemie GmbH Weinheim Bergstra e 1970 Martin U Verfahren zur Bewertung von Zug und Rangierfahrten bei der Disposition Dissertation Schriftenreihe des Instituts f r Verkehr Eisenbahnwesen und Verkehrssicherung der TU Braunschweig Heft 52 1995 Martin U Die dispositive L sung von Fahrweg und Belegungskonflikten als Voraussetzung f r eine automatische Betriebssteuerung spurgef hrter Ver kehrssysteme in Leipzig Annual Civil Engineering Report No 3 Universit t Leipzig
75. NSIM die Zugfahrten abschnittsweise eingelegt Bei dem neuen Konfliktl sungsalgorithmus werden die Uberholungsabschnitte je nach den beteilig ten Zugfahrten und dem betreffenden Konfliktort bestimmt Eine detaillierte Beschrei bung wie diese berholungsabschnitte bestimmt werden ist in Abschnitt 6 5 2 zu finden Die Konfliktl sung soll eventuell notwendige Wartezeiten m glichst im zur ckliegen den Bahnhof abwarten und sie nicht auf die Strecke verlegen indem der Zug lang samer f hrt Eine Verlagerung der Wartezeit auf die Strecke f hrt zu einer Erh hung der Belegungszeiten und einer Senkung der Trassenkapazit t der Strecke Nat rlich l t sich dies insbesondere bei kurzfristigen St rungen nicht immer vermeiden Tritt beispielsweise eine St rung erst ein wenn der Zug bereits in dem zur ckliegenden Bahnhof abgefahren ist so kann man ihn nicht mehr zur ckhalten und mu die dann notwendige langsamere Fahrt auf der Strecke hinnehmen 6 5 1 L sungsm glichkeiten Zur Konfliktl sung hat ein automatischer Konfliktl sungsalgorithmus der bei der Dis position eingesetzt werden kann die gleichen L sungsm glichkeiten die auch bei der manuellen Fahrplankonstruktion dem Bearbeiter zur Verf gung stehen Die L sungsm glichkeiten sind schon im Abschnitt 2 3 4 erl utert worden und sollen hier nur noch einmal kurz dargestellt werden e Nutzung von Fahrwegalternativen e Verl ngerung eines planm igen Haltes e Verlegung von
76. Nach wie vor werden die Z ge unter Beachtung ihrer Hierarchie in den Fahrplan ein gelegt d h man beginnt mit den Z gen der h chsten Hierarchiestufe f hrt dann fort mit der n chsten usw bis man bei der niedrigsten Stufe angekommen ist Im Ge gensatz zu den bisher verwendeten Verfahren wird nicht ein Zug eingelegt und dann dessen Konflikte gel st sondern es werden immer alle Z ge einer Hierarchiestufe zun chst ohne L sung der Konflikte eingelegt Es ergibt sich ein Fahrplan mit Kon flikten der Z ge der aktuellen Hierarchiestufe untereinander sowie mit Z gen der h heren schon eingelegten Hierarchiestufen Die auftretenden Konflikte werden nun gem ihrer zeitlichen Abfolge gel st Die aus einer Konfliktl sung resultierenden weiteren Folgekonflikte werden entsprechend ihrer zeitlichen Reihenfolge mit den b rigen schon vorhandenen Konflikte ber cksichtigt Nach L sung des zeitlich letzten Konflikts liegt ein konfliktfreier Fahrplan vor der die aktuelle und alle h heren Hierar chiestufen umfa t Nun wird das Verfahren mit der nachfolgenden Hierarchiestufe fortgesetzt Durch dieses speziell f r ASDIS neu entwickelte asynchrone Verfahren zum Einle gen der Z ge in den Fahrplan mu keine explizite Reihenfolge der einzulegenden Z ge innerhalb einer Rangordnungsstufe festgelegt werden Diese Entscheidung welcher Zug als n chster an der Reihe ist um weiter eingelegt zu werden mu bei NSIM anhand von Sortierquerschnitten g
77. RRRnR nn nn nn nennen 59 Abb 12 Betriebsfuhrungssysteme der SBB aus 108 62 Abb 13 Graphische Darstellungen aus SURF 2224444444444444HRRR Rn nn nn nennen nenn 64 Abb 14 Bahnh fs bersicht isesesesesenenenenenenine seene 64 Abb 15 Verfahren nach Patent von SCHWANH URER sssssssesrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrerens 99 Abb 16 Elemente der Sperrzeit rs esse ee 101 Abb 17 Beispiel eines SPURPLAN Graphen 102 Abb 18 Belegungsmatrix ser ae ee Ds Ld is lee 117 Abb 19 berholungsabschnitt 22 4 2 23222222232223222224222AJ82 122 Abb 20 Uberholungsabschnitt bei gleichen Haltebahnh fen 123 Abb 21 Uberholungsabschnitt bei unterschiedlichen Haltebahnh fen 124 Abb 22 Mindestzugfolgezeit langsam schnell 126 Abb 23 Mindestzugfolgezeit schnell langsam 126 Abb 24 Mindestzugfolgezeit kreuzende Z ge nenne nennen 126 Abb 25 Mindestzugfolgezeit trennende Zugfahrten een gt 127 Abb 26 Mindestzugfolgezeit kreuzende Zugfahrten re gt 128 Abb 27 Mindestzugfolgezeit kreuzende Zugfahrten negativ 128 162 Abbildungsverzeichnis Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb 28 Mindestzugfolgezeit vereinigende Zugfahrten eeeeeeeeeeerrerrrree 129 29 Zeitdifferenzen f r das Entscheidungskriterium HH 130 30 Erwe
78. Rechnerunterst tzte Konfliktermittlung und Entscheidungsunterst tzung bei der Disposition des Zuglaufs Von der Fakult t f r Bauingenieurwesen der Rheinisch Westf lischen Technischen Hochschule Aachen zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften genehmigte Dissertation vorgelegt von J rgen Jacobs aus Birkesdorf j D ren Berichter Universitatsprofessor Dr Ing Wulf Schwanh u er Universit tsprofessor Dr rer nat Walter Oberschelp Tag der m ndlichen Pr fung 20 Februar 2003 Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verf gbar Inhaltsverzeichnis 3 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung un 15 2 Grundlagen der Disposition ussnsunnnnnnnnnnnnnne nenne 17 2 1 Fahrplank nstr ktion unse 17 2 1 1 Manuelle Fahrplankonstruktion nn 18 2 1 2 Rechnerunterst tzte Fahrplankonstruktion ccccceseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 20 2 2 berwachung des Betriebsgeschehens 2 22222422220220220200000nn0nnnnn0n0 23 2 2 1 Zeitliche Entwicklung der Betriebsleitstellen 26 2 3 Grundlegende Dispositionsregeln REESEN 27 e DN Wee TT En EE 28 2 3 2 Wartezeitregelungen sssseeeeseeseeeeseeeeeeeeenseeneeeeeeeneneeseeeesenseeneneess 28 2 3 3 Blo elen EE EE 30 2 3 4 Dispositive Ma nahmen sun nk 31 3 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben EEN 34 3 1 Aufgaben einer Zuguberwach
79. S L und ZLM konzipiert und implementiert wurde Zum Schlu werden beide Programme kurz dar gestellt und erl utert 7 1 Kopplung zwischen ASDIS L und ZLM Die Zuglaufmeldungen werden von ASDIS L ben tigt um die Zugstandorte bestim men zu k nnen In der Realit t sind diese durch den Haltfall von Signalen ausgel st und mittels der Zugnummernmeldeanlagen zur Betriebszentrale weitergeleitet wor den Damit die Algorithmen von ASDIS L unabh ngig von einer Anbindung an eine Betriebszentrale getestet werden k nnen mu te hierzu eine Testumgebung entwik kelt werden Die Zuglaufmeldungen die sonst direkt aus den Systemen der Betriebs zentrale bernommen w rden m ssen nun von einem anderen System erzeugt werden Dazu wurde das Programm Zuglaufmeldungen ZLM erstellt welches diese Erzeugung bernimmt 7 1 1 Erzeugung der Zuglaufmeldungen ZLM Das Programm ZLM stellt eine Testumgebung f r das Dispositionsverfahren AS DIS L dar Die Aufgabe von ZLM besteht darin die von ASDIS L neu erzeugten Fahr pl ne zu bernehmen und aufgrund dieser die Zuglaufmeldungen zu erzeugen und dann nach ASDIS L zu bergeben In der Realit t werden die Zuglaufmeldungen in ihrer zeitlichen Reihenfolge zeitsyn chron in Echtzeit bermittelt F r die Testumgebung ist dies jedoch ung nstig da man hier ggf recht lange auf eine Reaktion von ASDIS L warten m te Tritt z B die erste zuf llig erzeugte St rung erst nach 20 Minuten auf so m te man
80. ZLS 901 ein Automatisierungssystem in Signal Draht 89 1997 Heft 10 S 12 16 Peckmann P Zugnummernmeldesystem und Zuglenksystem f r Betriebs zentralen in Signal Draht 92 2000 Heft 12 S 42 45 Pferdmenges S Schaefer H Automatische Konflikterkennung und wis sensbasierte Konfliktl sung in der Streckendisposition in Signal Draht 87 1995 Heft 5 S 174 177 Pohlmann P Betriebszentralen und ESTW Planungen der DB Netz AG in Eisenbahntechnische Rundschau 51 2002 Heft 7 8 S 410 416 Puhlmann J Hoffmann H G Konzept f r einen Technologenarbeitsplatz Fahrplanbearbeitung in Eisenbahnpraxis 33 1989 Heft 4 S 135 136 Sauer W RUT Rechnerunterst tzte Trassenkonstruktion in Eisenbahntechnische Rundschau 48 1999 Heft 11 S 720 725 Literaturverzeichnis 173 86 87 88 89 90 91 92 93 94 Schmidt M Winter J Anforderungen der GPS basierten Ortung an den di gitalen Streckenatlas in Signal Draht 92 2000 Heft 4 S 12 17 Schr der P Konzept f r die Verbesserung des asynchronen Algorithmus zur automatischen Konfliktl sung auf eingleisigen Strecken Diplomarbeit am Institut f r Stra en und Schienenverkehr Fachgebiet Schie nenfahrzeuge und Bahnbetrieb der TU Berlin angefertigt am Lehrstuhl f r Verkehrswirtschaft Eisenbahnbau und betrieb der RWTH Aachen 1998 Schutz H Der Belegblat
81. Zeit punkt gew hlt zu dem die Zugspitze den Signalstandort erreicht hat Hierdurch er reicht man f r die Testumgebung eine exakte M glichkeit den Zug zu orten Die Ab weichung zur Realit t ist dabei hinreichend gering Selbstverst ndlich kann man dies noch verfeinern wenn man genauere Informationen bez glich des Signalhaltfalls der einzelnen Signale hat Die Zuglaufmeldungen werden jeweils bei der Fahrzeitrechnung gespeichert wenn man im Laufe der Rechnung auf ein Hauptsignal trifft Diese dann f r jeden Zug er mittelten Zuglaufmeldungen m ssen in die Liste nach Zeitpunkten sortiert eingetra gen werden Damit dies schon w hrend der Fahrzeitrechnung geschehen kann wa ren auch hier entsprechende Erweiterungen und Erg nzungen in der Fahrzeit und Belegungsrechnung erforderlich 6 9 2 bernahme der Fahrplandaten Aufgrund der bermittelten Zuglaufmeldungen k nnen Konflikte auftreten die in AS DIS gel st werden Dabei wird in ASDIS gegebenenfalls ein neuer konfliktfreier Fahrplan erzeugt der dann nach LeiDis S K bertragen werden mu 6 9 3 Bestimmung der zu erwartenden Zuglaufmeldungen In ASDIS werden die zu erwartenden Zuglaufmeldungen bestimmt Hier werden bei der Fahrzeitrechnung die Zuglaufmeldungen in die Liste geschrieben die von ASDIS aufgrund des aktuellen Fahrplans erwartet werden Diese sind ebenfalls in ihrer zeit 142 Entwicklung der neuen Algorithmen lichen Reihenfolge sortiert und es kann mit geri
82. Zeit Weg Linie sondern auch mit ihren Sperrzeitentreppen betrachtet werden Die Sperrzeitentrep pen ergeben sich unmittelbar aus der Signal und Sicherungstechnik Dieser sperrzeitenbasierte Ansatz hat sich bei eisenbahnbetriebswissenschaftlichen Verfahren seit vielen Jahren bew hrt und durchgesetzt Hier sind beispielsweise die analytischen Verfahren zur Berechnung der Leistungsf higkeit ALFA STRELE und ANKE oder auch die Simulationsverfahren STRESI und NSIM zu nennen Seit eini gen Jahren werden auch die Fahrpl ne mit Hilfe von FAKTUS RUT O erstellt Bei diesem Verfahren werden die Sperrzeiten zur Konflikterkennung verwendet Alle ge nannten Verfahren sind mittlerweile als Standard bei der DB Netz AG im Einsatz Bevor das Konzept f r das neue Dispositionsverfahren vorgestellt wird werden zu n chst die Schwachstellen bisheriger bei der Zuglaufdisposition eingesetzter rech nerunterst tzter Systeme vorgestellt Im anschlie enden Abschnitt wird dann die Grundidee des neuen Dispositionsverfahrens erl utert und im folgenden wird dann auf die Grundlagen dieses Verfahrens hingewiesen 5 1 Schwachstellen der bisher eingesetzten Systeme Um eine Rechnerunterst tzung bei der Disposition zu realisieren m ssen die aktuel len Zuglaufdaten der Z ge im Dispositionsrechner bekannt sein So waren die ersten rechnerunterst tzten Anwendungen darauf angewiesen die Zuglaufdaten aus den Stellwerken abzugreifen und ber eine Datenleitung an eine ze
83. Zug zu finden falls der langsamere Zug versp tet ist mu eine fr here berholungsm glichkeit gesucht werden Die berholungshalte werden dann durch eine Haltezeitverl ngerung eines Verkehrshalts realisiert oder ein zus tzlicher Betriebs berholungshalt wird einge f hrt Hierbei mu der langsamere Zug gegebenenfalls auch ber einen anderen Fahrweg gef hrt werden auf dem die berholung stattfinden kann 2 3 4 4 Fahrzeit verl ngern Auch ist es m glich die Fahrzeit eines Zuges zu verl ngern um einen Konflikt zu l sen Damit f hrt ein Zug nicht mit seiner fahrplanm igen H chstgeschwindigkeit sondern mit einer geringeren Geschwindigkeit um so einen Auflaufkonflikt zu l sen Grundlagen der Disposition 33 2 3 4 5 Zugausfall Bei gr eren Versp tungen kann der Disponent in Absprache mit den Eisenbahn verkehrsunternehmen auch einen Zugausfall in Betracht ziehen Reicht die Wende zeit f r den Umlaufplan nicht mehr aus kann es zweckm ig sein den Zug fr her wenden zu lassen So kann erreicht werden da der Gegenzug wieder planm ig verkehrt und sich die Versp tung nicht weiter ins Netz hinein ausbreitet Die betroffe nen Reisenden m ssen dann auf andere Z ge verwiesen werden Bei gr eren Be triebsst rungen m ssen gegebenenfalls auch Z ge in dem St rungsbereich ausfal len Wenn ein Streckengleis einer zweigleisigen Strecke gesperrt ist k nnen die Fernverkehrsz ge zwar gro r umig umgeleitet we
84. Zugnummernmeldeanlage von einer Optik in die n chste weitergeschaltet Dazu werden die Fahrstra eninformationen genutzt um festzustellen in welche Optik Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 39 die Zugnummer weitergereicht werden mu Grunds tzlich erfolgt die Weiterschal tung der Zugnummer bei Haltfall des betreffenden Hauptsignals Die Zugnummernmeldeanlagen schalten die Zugnummern in den Stellwerken weiter F r die Kommunikation zwischen den einzelnen Stellwerken ist der Zuglaufverfol gungsbus ZLV Bus vorhanden Dieser ist f r die Weitergabe der Zugnummern zwi schen den Stellwerken erforderlich ber diesen ZLV Bus sind alle betroffenen Stell werke sowie die RZ Zentrale miteinander verbunden siehe Abb 5 Die Zuglauf meldungen werden als Telegramme ber den Bus weitergegeben Durch Ankopp lung an diesen Bus erh lt die RZ Zentrale die erforderlichen aktuellen Zuglaufmel dungen Eine typische Konfiguration einer RZU Zentrale ist in Abb 6 dargestellt ZLV Spiegel Schnittstellen 1 zy IFS Spiegel Zentral ITS rechner IC B ze Nachbar Steuer Steuer RZU rechner rechner Zeit Weg Sieten Bedien Linien trec Pn ger t spiegel Zeit Weg guer Bedien Linien TERA gerat Spiegel Magnetband Arbeitsplatz 1 Arbeitsplatz 2 Peripherie Abb 6 Konfiguration einer RZ Zentrale aus 7 Damit ein Soll Ist Vergleich anhand der erhaltenen Zuglaufmeldungen durchge
85. a eine Konfliktl sung erzielt werden kann Es kann jedoch auch der Fall auftreten bei dem entweder dieser Zug noch weitere Konflikte in seinem Zuglauf bewirkt oder aber auch noch andere nachfol gende hochrangige Z ge betroffen sind In einem solchen Fall mu der Dispositions fahrplan nochmals neu erstellt werden Dann mu die Sperrzeitentreppe des Zuges 1 der die St rung und die daraus resul tierende Versp tung am Einfahrsignal erleidet als erstes eingelegt werden Hierzu ist die Priorit t des Zuges auf die h chste Priorit tsstufe zu setzen und zwar bis zur n chsten berholungsm glichkeit des Zuges nach der St rung Ab hier wird dann wieder die f r diesen Zug urspr nglich festgelegte Rangziffer verwendet Durch diese Rangordnungs nderung k nnen auch in asynchronen Verfahren kurzfri stig auftretende St rungen ber cksichtigt werden Hierdurch kann eine notwendige kurze synchrone Vorgehensweise in einem vom Grundsatz her asynchronen Algo rithmus behandelt werden 6 8 Behandlung von Anschlu bzw Umlaufkonflikten In den bisherigen Abschnitten wurde f r Belegungskonflikte eine Konflikterkennung und l sung realisiert Es verbleiben noch die Anschlu und Umlaufkonflikte die ebenfalls erkannt und gel st werden m ssen In der Fahrlagenplanung werden neben den Abfahrtszeiten der Z ge auch die Ab schlu bindungen zwischen den Z gen festgelegt Die EVU bestellen bei der DB Netz AG nicht nur eine Fahrplantrasse son
86. aHHS K N3MEHEHNK TOro NOpAgKa pn 3TOM OHM AOMKHbI OAHOBPEMEHHO MPUHUMaTb BO BHUMAHME MYHKTYANbBHOCTb gt KeENE3HOMOPOXKHbIX NMEPEBO3OK n 9KOHOMNYECKNE BaKTopbI Dna moBbIlIeHNns KauecTBa AVcneTYepcKux Deen HEOOXOANMO MPUHLNMNANBHO yAyYLuMTb VWUHCbOpMaLIMOHHy O OCHOBy ANA pacno3HaBaHUA KOHCDIUKTOB MER TpaccaMu noe310B TONbKO TAKUM O6pa30M BO3MO gt KHO AOCTMYb BbICOKOTO KAUECTBA nx paspeweHua MyT m yeneBoro MPUMEHEHNS METODOR NNAHNpOBaAHMA ABNXKEHMA moe3na0B Ha OCHOBE KOMDbIOTeDHO cncTeMbi Paspa6oTkU AeTaNbHbIx YKEIE3HOAOPOXKHbIX MNAHOB C VUHTETPNPOBAHHbIM PaCYETOM BPeMEHN ABWKEHUA N C yyeToM 6IOKUPyeMbIX 3NEMEHTOB BO3MOXKHA akTyannzayna ANCNETYEPCKUX MMaHOB B pexnmMe peanbHoro BpeMeHn B Dauuou paboTe BnepBble PaccMaTpuBaeTca MPMMEHEeHNEe TAaKOTO cnocoba AncneTyepckon nogpgepxkn gna ympaBrneHuns MPOLECCOM gt KeNe3HOAOPO gt KHbIx nepeBo30K KOM NHaunA KOMMBWTEPN3NPOBAaHHOrTO MOAXONa K MMAHNPOBAaHNIO DBNKEHNS NOE3AOB C ACUHXPOHHbIM METOAOM Pa3speLUCHUA KOHCDNUKTHbIX CHTVaLUa ABNACTCA OCHOBON ANCNMETYEPCKON CUCTEMbI HOBOTO NoKONeHuaA ASDIS C e mMOMOLIbIO BO3MOMKHO COCTABNATb 6ECKOHCPANKTHbIE gncneTyepckne MMAHbI ABUXKEHNA MOE3AOB OCHOBAHHbIE Ha KOHKPETHON cnTyaynn Ha NeperoHax n Y3NOBbIX CTAHUINAX KEME3HONOPOXKHON ceTn pn NHO6OM OTKMOHeHMNM OT akTyanbHoro pacnucaHua ABMKEHNA ECNU 3TO OTKNOHEHNE MPMBOANMT K KOHCbNUKTy MerKdy MPedyCMOTPEHHLIMN Tpaccamn MOE3H0B MPON3BOANTCHA ABTOMATUYEecKuN pacy T HOBOrO Ancnetyepckoro nnaHa Bnaro
87. an grunds tzlich zwei Stufen Bei der ersten Stufe handelt es sich um die Simulati on der Fahrplanerstellung die zweite ist die Simulation des Betriebsablaufs Die Si mulation der Fahrplanerstellung versucht die Fahrplankonstruktion nachzuempfin den Hierbei wird ausgehend von den Trassenbestellungen der Eisenbahnverkehrs unternehmen ein konfliktfreier Fahrplan erstellt Die automatische Fahrplanerstellung ber cksichtigt dabei die diskriminierungsfreie Trassenvergabe Das bedeutet da al le Trassen die zu dem gleichen Trassenpreis verkauft wurden auch gleichwertig behandelt werden m ssen und nicht die konzerninternen gegen ber den brigen Ei senbahnverkehrsunternehmen bevorzugt werden d rfen Ans tze zur automatischen Disposition 71 Ein solcher Fahrplanautomat der automatisch und diskriminierungsfrei konfliktfreie Fahrpl ne erstellt ist f r die Netzbetreiber sinnvoll einsetzbar Nicht nur um Personal bei den Fahrplanbearbeitern einzusparen sondern auch um auf kurzfristige Tras senbestellungen schnell reagieren zu k nnen Dies ist f r einzulegende Sonderz ge n tzlich die kurzfristig w hrend der laufenden Fahrplanperiode bestellt werden F r eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchungen von existierenden Strek ken die nur leicht variiert werden sollen kann im Regelfall der vorhandene Fahrplan f r die Betriebssimulation direkt oder zumindest als Grundlage verwendet werden Wenn man jedoch die Betriebsqualit t ei
88. ann wird die Zuglenkung nur f r diesen einen Zug deaktiviert F r den Zug wird dann automatisch keine Fahrstra e eingestellt der Zuglenker mu entweder eine Fahrstra e selber einstellen oder den Dispo Halt wie der l schen F r dispositive Zwecke kann der Zuglenker au erdem Reihenfolgebe dingungen eingeben so da beispielsweise bei einer berholung der berholende Zug auch vor dem berholten Zug auf die Strecke f hrt Eine solche Reihenfolgebe dingung ist zeitunabh ngig d h auch wenn der berholende Zug versp tet ist wird auf berholung gewartet Falls die berholung nicht stattfinden soll weil der berho lende Zug sehr versp tet ist mu der Zuglenker eingreifen und diese Reihenfolge bedingung l schen Bisher ist die Zuglenkung eine stellwerksinterne M glichkeit Fahrstra en nach Vor gaben zeitgerecht einstellen zu k nnen Nach Anschlu des ZLS 901 an ein zentra les Dispositionssystem kann die Zuglenkung auch in der Betriebszentrale genutzt werden Der Zuglenker in der BZ kann direkt die Gleisbenutzungstabelle ndern und besitzt damit den steuernden Durchgriff auf die Stellwerke Dann ist es nicht mehr er forderlich da der Zuglenker dem Fahrdienstleiter Weisungen erteilen mu Die Ent scheidungen des Zuglenkers k nnen auch noch recht kurzfristig in die Gleisbenut zungstabelle eingetragen werden im Prinzip noch bis kurz vor dem Operationsan stoRpunkt f r die Fahrstra e In der Betriebsabwicklung ist dies
89. ardware Umgebung Weiterhin wird jeweils von einem Standort der berwachungsbereich auf die gesamte Niederlassung erweitert und die Zug berwachung um eine Konflikterkennung erg nzt In der ersten Erweite rungsstufe erfolgt die Umsetzung der zentralen Datenhaltung so da eine manuelle Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 57 Nachbearbeitung der Daten in der BZ nicht mehr erforderlich ist Weiterhin wird die Konflikterkennung sowie der steuernde Durchgriff f r manuelle nderungen am Dis positionsfahrplan und direkte Bedienungen aus der BZ auf die Stellwerke realisiert Schlie lich soll in der zweiten Erweiterungsstufe die BZ dann ihren vollen Leistungs umfang erreichen Hierin ist die automatische Konfliktl sung und deren Umsetzung in Stellbefehle der ESTW ber die Zuglenkung enthalten Damit ist dann die volle Inte gration von Disposition und Operation an einem Arbeitsplatz geschaffen 25 Als Pilotanwendung f r das neue Konzept wurde die BZ Frankfurt ausgew hlt wo die Grundstufe im Mai 1999 in Betrieb genommen wurde Mit der BZ M nchen ste hen der DB Netz AG ab Ende 2001 alle sieben BZ an den Standorten Berlin Leipzig Hannover Duisburg Frankfurt Karlsruhe und M nchen zur Verf gung 3 5 Netzleitzentrale Die einzelnen Rechnerunterst tzten Zug berwachungen bzw die neu eingerichteten Betriebszentralen disponieren die Z ge jeweils in ihrem Zust ndigkeitsbereich Bei berregional verkehrenden Z gen ist nicht nur ein
90. at zur Folge da die Hard waresysteme grunds tzlich alle doppelt vorhanden sind Dann kann bei Ausfall eines Systems automatisch auf das zweite umgeschaltet werden Diese Redundanz reicht von den Rechnern die die einzelnen Graphiken aufbereiten bis zur Stromversor gung Damit auch bei einem Stromausfall die BZ ihren Betrieb nicht einstellen mu sind alle Systeme ber Akkumulatoren gepuffert und bei einem l ngeren Ausfall steht ein Notstromaggregat zur Verf gung Auch die Reaktionszeitanforderungen an die Systeme der BZ sind in den Lastenhef ten verankert So sind f r LeiDa F Antwortzeiten vorgegeben die eingehalten wer Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 55 den m ssen beispielsweise f r die Funktion vorhandene Fahrpl ne ansehen zwei Sekunden oder Fahrplankonstruktion im eigenen BZ Bereich 30 Sekunden 19 Die Systeme der BZ Frankfurt m ssen ca 150 000 180 000 Zuglaufmeldungen t glich verarbeiten Als Spitzenwert sind in der BZ Duisburg ca 6 000 Zuglaufmel dungen pro Minute zu bearbeiten Dadurch sind sehr hohe Anforderungen an die Rechnersysteme gestellt 3 4 6 Vorteile der BZ Durch Einf hrung des Konzepts der BZ bei der DB Netz AG wird nicht nur ein Ratio nalisierungspotential sondern auch eine Erh hung der Betriebsqualit t erzielt wer den Im Endausbau der BZ wird der steuernde Durchgriff des Zuglenkers auf die an geschlossenen Stellwerke realisiert Hierzu werden die ESTW und die RSTW
91. b 4 Disposition Zuglauf verfolgung AI EHE EEE EEE ENE BEE On TDOOOOODEOR a ee Abb 4 Regelkreis der Zug berwachung aus 61 Bei der Disposition wird versucht die negativen Auswirkungen eines versp teten Zu ges auf andere Z ge so gering wie m glich zu halten und das Entstehen von Folge konflikten auszuschlie en oder wenigstens zu minimieren Dispositionsentscheidun gen sind n tig damit der geplante Zustand m glichst schnell wieder erreicht wird Der t gliche Zugbetrieb beruht zwar auf einem erstellten und urspr nglich konflikt freien Fahrplan ist jedoch Einfl ssen unterworfen die entweder isoliert ohne die Mitwirkung anderer Z ge als Urversp tungen oder durch Verschulden anderer Z ge als Folgeversp tungen auftreten k nnen 12 Die Urversp tungen entstehen auf grund u erer Einfl sse wie z B Signalst rung Schienenbruch starker Reisenden andrang oder Triebfahrzeugausfall Die Folgeversp tungen entstehen durch die ge genseitige Behinderung von Z gen Erh lt beispielsweise ein Zug eine Urversp tung und bertr gt sich diese dann auf einen zweiten Zug so verursacht die Urversp tung 26 Grundlagen der Disposition eine Folgeversp tung des zweiten Zuges Entstehen die Fahrplanabweichungen der Z ge durch Ur oder Folgeversp tungen au erhalb des betrachteten Bereichs resul tieren hieraus Einbruchsversp tungen mit denen die Z ge in den Untersuchungs raum einbrechen
92. ber Anpassungsschaltungen an die BZ angeschlossen Der Durchgriff des Disponenten erfolgt ber die Zuglenkung Durch diese Fernsteuerung ist es m glich den Arbeits platz des Fahrdienstleiters und des Disponenten in einem Arbeitsplatz zusammenzu fassen Der Zuglenker wird dann durch die Rechnertechnik unterst tzt z B wird auch heute schon ein Zuglenkrechner eingesetzt der in den Stellwerken die Regel fahrstra en f r die Z ge einstellt so da der Fahrdienstleiter Zuglenker nur im St rungsfall selber FahrstraRen einstellen mu Es ergibt sich ein Rationalisierungspotential durch Personaleinsparung als Beispiel sei hier der BZ Vorl ufer Hagenow Land genannt Die Ausr stung der Strecke Ham burg Berlin mit ESTW f hrte zu einer Auflassung von 82 besetzten Betriebsstellen Fahrdienstleiter Weichenw rter BU W rter Dadurch war es m glich ca 300 Per sonale einzusparen 60 Diese hohe Einsparung ist in erster Linie auf die Einf hrung der Elektronischen Stellwerke zur ckzuf hren Ein Teil dieser Personaleinsparung ist aber auch auf die Integration der ESTW in eine zentrale BZ zur ckzuf hren Der zweite wichtige Vorteil einer BZ ist die angestrebte Erh hung der Betriebsquali t t Durch den Einsatz von moderner Rechnertechnik sollen die Disponenten bei ih ren Entscheidungen weitreichend unterst tzt werden Mit der quasi kontinuierlichen Zuglaufverfolgung ist die Grundlage f r Dispositionsentscheidungen deutlich genaue
93. betrieb vermieden werden Ein weiteres Problem der synchronen Verfahren ist die Beachtung der Hierarchie der einzelnen Zugfahrten Wenn z B zwei Z ge ein ICE und ein g sich einer Einf de lung n hern sollte hier der ICE Vorrang gegen ber dem g erhalten auch wenn der Ug die Einf delungsweiche als erster Zug passieren w rde Damit dies im synchro nen Verfahren ber cksichtigt werden kann mu mit sogenannten Vorausbelegungen gearbeitet werden Im obigen Beispiel erh lt der h herrangige ICE eine Vorausbele gung von mehreren Bl cken so da die Einf delungsweiche vorausbelegt und somit f r den ICE reserviert wird auch wenn der Ug eher an der Weiche eintreffen w rde Durch die virtuellen Vorausbelegungen wird erreicht da der ICE den Vorrang erh lt jedoch mit der Konsequenz da real nicht existierende Belegungen von Weichen usw erzeugt werden Dadurch werden auch andere Zugfahrten verhindert die den Lauf des ICE nicht behindern w rden jedoch aufgrund der Vorausbelegungen nicht m glich sind Diese in der Realit t nicht existierenden Belegungen f hren zu Behinderungen so da insbesondere bei einem dichten Fahrplan die Infrastruktur nicht optimal genutzt wird Bei dieser Art der Modellierung der Priorit ten wird die Simulation eine geringe re Kapazit t der Infrastruktur ermitteln als in der Realit t tats chlich vorhanden ist Daher wird durch die Anwendung der Vorausbelegungen die Kapazit t scheinbar vermindert
94. blatts ist die Gr e des Dispositionsbereichs begrenzt Der Dispo nent hat in der Regel nur die Kenntnis ber den Betriebsablauf in seinem berwachungsbereich und keinen berblick ber das gesamte Betriebsge schehen Eine weitr umige Disposition ist daher nicht m glich diese ist je doch bei gr eren Geschwindigkeiten unumg nglich e Die Meldungen kommen verz gert beim Disponenten an da die Fahrdienst leiter die Zugmeldungen erst dann abgeben wenn sie Zeit haben Dadurch hat der Disponent h ufig keine Kenntnis ber das aktuelle Betriebsgesche hen e Diese Probleme versch rfen sich sobald Betriebsst rungen auftreten Wenn beispielsweise bei einer Signalst rung die Fahrdienstleiter f r mehrere Z ge schriftliche Befehle ausstellen m ssen ben tigen Sie viel Zeit um den Be trieb aufrecht zu erhalten und haben entsprechend wenig Zeit die Zuglauf meldungen an die Zug berwachung zu bermitteln Jedoch ist besonders bei Betriebsst rungen eine gute Disposition erforderlich 36 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Gerade der letzte Punkt stellt das gr te Problem der manuellen Zug berwachung dar Denn im gest rten Betrieb haben die Disponenten keinen zeitnahen berblick ber den aktuellen Betriebsablauf da sie die f r sie notwendigen Zuglaufmeldungen erst versp tet erhalten Ohne diese Kenntnis k nnen sie jedoch ihre Dispositionsent scheidungen nicht ausreichend beurteilen Erstmals in Deutschland wurde d
95. chen Verkn pfungen ein Fahrnetz erzeugt Mit Hilfe dieses Fahrnetzes k nnen dann in konkreten Konfliktf llen zwischen den von den Kunden bestellten Verkehrshalten alle m glichen Wege durch das Netz gefun den werden auch solche die eine andere Betriebsstellenreihung haben Allerdings m ssen bei der Verwendung solcher neuen Fahralternativen auch neu auftretende Konflikte und gegebenenfalls l ngere Fahrzeiten ber cksichtigt werden Zur Umset zung dieser Aufgabenstellung sind gr ere Erweiterungen in ASDIS gegen ber FAKTUS notwendig In 35 wird der verwendete Fahrwegsuchalgorithmus n her er l utert 6 3 Verwendung von Mindestzugfolgezeiten In diesem Abschnitt soll erl utert werden wie die aus analytischen Verfahren be kannten Mindestzugfolgezeiten verwendet werden k nnen um Dispositionsentschei Entwicklung der neuen Algorithmen 117 dungen zu beeinflussen F r eingleisige Strecken wurden erste Ans tze zur Verwen dung der Mindestzugfolgezeiten in 87 erarbeitet Der Konfliktl sungsalgorithmus mu bei einem Konflikt zwischen zwei Z gen effizient bestimmen k nnen um welche Zeit ein Zug verschoben werden mu damit der Kon flikt nicht mehr vorhanden ist Dieses ist beispielsweise notwendig um im Konfliktfall eine Haltezeitverl ngerung zu berechnen Dazu mu die Verschiebungszeit anhand der Belegungselemente der beteiligten Zugfahrten ermittelt werden Dieses wird je doch bei der interaktiven Fahrplankonstruktion
96. chritt Berichte VDI Reihe 12 Nr 386 1999 Fay A Dezentrale Steuerung des Schienenverkehrs durch autonome Agen ten in Signal Draht 92 2000 Heft 3 S 14 18 Filip A Mocek H Bazant L Zugortung auf GPS GNSS Basis f r sicher heitskritische Anwendungen in Signal Draht 93 2001 Heft 5 S 16 21 Forstreuter H Meinicke H Weiterentwicklung des BPS 901 zum integrier ten Arbeitsplatz in Signal Draht 89 1997 Heft 1 2 S 26 31 168 Literaturverzeichnis 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Grabs M LeiBIT Betriebliche Informationsverteilung beim Geschaftsbe reich Netz in Signal Draht 90 1998 Heft 5 S 13 18 Grabs U Konflikterkennung und l sung f r dispositive Aufgaben in Be triebszentralen in Signal Draht 87 1995 Heft 7 8 S 254 258 Gr ger T Simulation der Fahrplanerstellung auf der Basis eines hierarchi schen Trassenmanagements und Nachweis der Stabilit t der Betriebsabwick lung Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes der RWTH Aachen Heft 60 2002 Grube W Hoeft M Die Kommunikationsstruktur der Betriebszentrale Mag deburg in Signal Draht 88 1996 Heft 6 S 5 10 Happel O Sperrzeiten als Grundlage f r die Fahrplankonstruktion in Eisenbahntechnische Rundschau 8 1959 Heft 2 S 79 90 Hauptmann D Kaminsky R Radtke A
97. chung konnte aufgrund der h heren Belastung der Disponenten nicht auf die notwendige Gr e die f r eine weitr umige Disposition bei den hohen Geschwindigkeiten erforderlich w re ange pa t werden Zum anderen existieren auf den Neubaustrecken nur wenige Stellwer ke die jedoch gro e Stellbereiche haben Daher w rden die Zuglaufmeldungen nicht in dem erforderlichen Ma e zur Verf gung stehen k nnen Mitte der 80er Jahre wur de aufgrund der gewonnenen Erfahrungen bei der Teilautomatisierung von dem da maligen Bundesbahnzentralamt BZA in M nchen beschlossen ein Pflichtenheft f r die Rechnerunterst tzte Zug berwachung RZ aufzustellen Zur Inbetriebnahme der Neubaustrecken sollten die Disponenten auf eine Rechnerunterst tzte Zug ber wachung zur ckgreifen k nnen 93 Im Pflichtenheft f r die Rechnerunterst tzte Zug berwachung werden die geforder ten Automatisierungen formuliert 16 99 e Es soll eine m glichst weitgehende Automatisierung der st ndig wiederkeh renden T tigkeiten in den Bereichen erfolgen wo dies technisch m glich und wirtschaftlich sinnvoll ist e Durch eine Automatisierung sollen sowohl die Disponenten als auch die Fahrdienstleiter entlastet werden Zugmeldungsabgabe und empfang e Der Disponent soll die Zeit Weg Linien nicht mehr manuell zeichnen m ssen e Die Zug berwachung soll ber m glichst genaue und aktuelle Zuglaufmel dungen verf gen e Die Daten der Zug berwachung soll
98. d berechnet werden 2 1 1 Manuelle Fahrplankonstruktion ber 150 Jahre wurde der Fahrplan von den Fahrplanbearbeitern mit Bleistift und Li neal auf Papier konstruiert Die Fahrplanbearbeiter zeichneten in den Bildfahrplan bl ttern die Zeit Weg Linien der Z ge ein Dabei werden die Fahrzeiten der Z ge zwischen den einzelnen Betriebsstellen aus Tabellen entnommen in denen die Fahrzeiten einiger Standardz ge enthalten sind WELKENRAEDT AACHEN HBF K LN HBF 60 8749 17 4 ra _ a Gre Geb i VK Vi BE 12 604 621622 TAN A KNOT fas O KDEW KHUB KDN KDN G O Q Q EN ei ei CH E ei Co Ni u a EEN A N X Z Ly V CA l i l E 4 N RN WEHREN e ene Ne 3 1 CH ZB Ar LOS AT S d WAN H GRASS N JA ne SN G 51 wan 1 ue E Ak A ie N ven SEP yer 6 X l G Ps ES EN x A KH A A N y zi PA Abb 1 Bildfahrplanblatt it Grundlagen der Disposition 19 Im Fahrplanblatt siehe Abb 1 sind die Zeit Weg Linien ohne die Belegungszeiten die sich aus der Sicherungstechnik ergeben dargestellt Theoretisch k nnte man die Belegungszeiten auch bei der manuellen Fahrplankonstruktion ermitteln jedoch ist der seh
99. daraus resultie rende Belegungs nderung zum Schlie en einer Wartekette und damit zu einem Deadlock f hrt Diese Warteketten werden aufgrund der zwischen den Z gen wir kenden Ereignisfolgeabh ngigkeiten aufgebaut Falls beim Pr fen einer Zugfahrt ei ne geschlossene Wartekette auftritt darf diese nicht zugelassen werden d h der Zug mu an seiner derzeitigen Position warten bis die Deadlock Gefahr durch Ver nderung der brigen Zugpositionen nicht mehr gegeben ist Damit eine behinderungsfreie Fahrt der Z ge gew hrleistet ist mu die Fahrstra e bereits eingestellt sein und das Vorsignal Fahrt erwarten anzeigen wenn sich der Zug im Sichtabstand vor dem Vorsignal befindet Dazu definiert man f r jede Fahr stra e einen sogenannten Einstellansto punkt Wenn sich der Zug an diesem Punkt befindet wird wenn m glich die Fahrstra e eingestellt Neben der Deadlock Vermeidungsstrategie tritt beispielsweise an Einf delungswei chen das Problem der Reihenfolgeregelung auf Ohne weitere Bedingung w rde der erste Zug der den betreffenden Einstellansto punkt erreicht den Vorrang erhalten Damit hier Vorrangregelungen definiert werden k nnen wird ein weiter zur ckliegen der Punkt der sogenannte Fahrstra enanforderungspunkt festgelegt Nach Befahren dieses Punktes wird die entsprechende Fahrstra e f r den Zug reserviert aber noch nicht eingestellt Werden gleichzeitig mehrere Fahrstra en angefordert die nicht mit einand
100. das mit Farbgraphikbildschirmen ausgestattete Fern steuerzentrum in Arth Goldau Zur Fernsteuerung der Stellwerke wurde das ILTIS Leitsystem von Siemens Integra Verkehrstechnik AG entwickelt Mit ILTIS k nnen die verschiedenen moderneren Stellwerkstypen RSTW und ESTW unter einer ge meinsamen Bedienoberfl che ferngesteuert werden Erstmals wurde ILTIS im Jahr 1996 in Bern und in Bellinzona eingesetzt Die Fernsteuerzentralen sind mit einer au tomatischen Zuglenkung ausgestattet die abh ngig von der Zugnummer und vom jeweiligen Tagesfahrplan das automatische Stellen der Zugfahrstra en zum richtigen Zeitpunkt ausl st 40 Die graphischen Darstellungen des Betriebsleitsystems SURF sind hnlich aufgebaut wie in der BZ der DB AG Der Disponent kann zwischen einer graphischen Strecken bersicht oben links der Streckenspiegel Darstellung oben rechts der Knoten bersicht unten links sowie der Zeit Weg Linien Darstellung unten rechts w hlen siehe Abb 13 Die Bahnhofstopologie und wichtige Daten eines Bahnhofs kann sich der Disponent in der Bahnhofs bersicht anzeigen lassen siehe Abb 14 Hierzu geh rt neben der Gleisanordnung auch die Nutzl ngen der Gleise Signalstandorte betriebliche Daten beispielsweise Besetzungszeiten der Fahrdienstleiterarbeitspl tze u v a 64 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 13 08 1997 R j 3 08 1997 10 50 vsr ano gt 18538 2 d ua 522 Free E
101. der bisher eingesetzten Systemer 96 5 2 Grundidee des neuen Verfahrens 444444000R0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn nn nn nn 98 5 3 Grundlagen des neuen Dispositionsverfahrens smmnnn 99 5 3 1 Sperrzeitenbasierter Ansatz na EENEG eE 100 89 2 Der SPURPLAN Graph o Meet ee cettasteensdursccigrenscenstenSeurseunes 102 9 39 93 a UR A EE 104 5 4 Unterschiede zur Fahrplankonstruktion ccccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 104 5 4 1 Infrastruktureinschr nkungen 105 5 4 2 Ver nderung der Zugeigenschaften nennen 105 5 5 Fahrplanm ige und dispositive Daten ccccceeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeeeees 107 5 6 L t E 107 56 1 F hrzeilzuschlage 2 22 22 108 NN EM WEE 108 5 0 3 EE 109 5 6 4 Verhalten im Versp tungsfall 04 40 ee 109 6 Inhaltsverzeichnis 6 Entwicklung der neuen Algorithmen ss44440000000n 111 6 1 Der Einlegealgorithm s 22 m2 ne 111 6 1 1 Synchrone Algorithmen 2222224242222244444404400000000000000000HnnBH HH Hanna 112 6 1 2 Bisherige asynchrone Algorithmen ccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 113 6 1 3 Neuer asynchroner Algorithmus f r ASDIS eect eeeeeeeeeeeeeeees 114 6 2 Fahrwegsuchalgorithmus uuusssssseenennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 115 6 2 1 Abbildung der Fahrwege in SPURPLAN enn 115 6 2 2 Ermittlung alternativer LAUTWEGE cece cece cette teeter eeeeeeeeeeeeeeeeeeeees
102. dern es werden auch die gew nsch ten Anschl sse vereinbart die bei der Fahrplanfeinkonstruktion im Trassenmanage ment ber cksichtigt werden sollen Um einen m glichst effizienten Eisenbahnbetrieb zu gew hrleisten ist eine Planung der Betriebsmittel eines jeden EVU unabdingbar Die Betriebsmittel stellen dabei sowohl das Fahrzeugmaterial als auch die Personale dar Hier m ssen die Loks Wagen oder Triebz ge in einen Umlaufplan integriert werden so da nur geringe Verlustzeiten zwischen den einzelnen Zugfahrten auftre ten Ebenso ist f r die Lokf hrer und Zugbegleiter ein Umlaufplan zu erarbeiten Bei der Fahrplanfeinkonstruktion werden die Anschlu und Umlaufbedingungen zwar beachtet jedoch im Regelfall dann nicht weiter in FAKTUS RUT O vermerkt so 140 Entwicklung der neuen Algorithmen da sie nach Abschlu der Fahrplankonstruktion nicht mehr zur Verf gung stehen Insbesondere werden bei der bergabe des aktuellen Fahrplans an die Betriebszen tralen diese Anschlu und Umlaufinformationen nicht weitergereicht Zur Zeit wer den daher in der BZ neue Anschlu bindungen generiert wobei hier dann alle m gli chen Anschl sse aufgenommen werden die sich aufgrund des Fahrplans ergeben Damit existieren dann auch Bindungen die vom EVU eigentlich gar nicht bestellt oder gew nscht waren Durch Versp tungen im Betriebsablauf k nnen die Anschlu oder Umlaufbedingun gen verletzt werden in diesem Fall spricht man von Ansc
103. die g n stigste L sung anhand einer gewichteten Summe von Versp tungen in allen Bahn h fen ausgew hlt Hierbei werden Anschlu verluste in Zeiten ausgedr ckt und zur Summe hinzugef gt Dieses Verfahren entspricht einer synchronen Simulation ohne Fahrzeitrechnung Es wird also immer mit der Regelfahrzeit gerechnet und die Zeit Weg Linien bei Versp 92 Ans tze zur automatischen Disposition tung parallel verschoben Die Hierarchien der Z ge sollen beachtet werden jedoch wird nicht klar wie dies realisiert werden soll Auch ist keine Deadlock Vermeidungs strategie implementiert die bei synchronen Verfahren zwingend erforderlich ist Auch werden keine Sperrzeiten f r die einzelnen Belegungselemente berechnet mit denen dann eine Konflikterkennung exakt m glich w re Konflikte werden ausschlie lich anhand der Ankunfts und Abfahrtszeiten in den Kreuzungsbahnh fen erkannt Bisher ist RegiDisp f r wenig befahrene Nebenbahnstrecken der D rener Kreisbahn und der Hohenzollerischen Landesbahnen angewendet worden Hier liegen verein fachte Verh ltnisse vor beispielsweise besitzen im wesentlichen alle Z ge die glei chen Zugparameter so da sich keine Geschwindigkeitsunterschiede ergeben sowie alle Z ge gleiche Fahrzeiten haben Weiterhin besteht die Infrastruktur aus einer ein gleisigen Strecke mit Kreuzungsbahnh fen Aufgrund dieser Betriebsverh ltnisse wirken sich die oben erw hnten Vereinfachungen sicherlich nicht negativ
104. die gleiche Richtung gilt obiges entsprechend Abb 20 Uberholungsabschnitt bei gleichen Haltebahnh fen Im folgenden wird immer nur jeweils ein Fall gleiche Richtung oder unterschiedliche Richtung n her ausgef hrt der andere Fall gilt analog Ebenso sind nur die Zeit Weg Linien der Z ge abgebildet auf die Darstellung der Sperrzeitentreppen wird hier aus Gr nden der bersichtlichkeit verzichtet In allen anderen F llen mu der berholungsabschnitt noch n her bestimmt werden in Abb 21 dargestellt f r zwei Z ge gleicher Richtung Hier mu die dem Konflikt element jeweils n chste Betriebsstelle ermittelt werden Die r ckw rtige Betriebsstel le ist in diesem Beispiel RH1 und die nachfolgende ist NH2 Der ma gebende ber holungsabschnitt liegt also in diesem Fall zwischen den Betriebsstellen RH1 und NH2 Die Mindestzugfolgezeiten werden dann f r diesen Abschnitt bestimmt Um den Kon flikt zu l sen mu die Haltezeit in der letzten Haltbetriebsstelle verl ngert werden Dies ist f r Zug 1 die Betriebsstelle RH1 am Anfang des berholungsabschnitts f r Zug 2 allerdings RH2 welche schon vor dem berholungsabschnitt liegt Im letzteren Fall kann bei einer bisherigen planm igen Fahrt des Zuges 2 der Fall eintreten da durch die Haltezeitverl ngerung der Zug versp tet wird Dann mu darauf geachtet werden da dieser Zug bis zur Betriebsstelle RH1 bei kreuzenden Zugfahrten bzw Betriebsstelle NH1 bei sich
105. dungen anfordern chstes Ereignis Ereignis abrufen warte Weckruf hi Ereignis scniange Zuglaufmeldung Ereignis ASDIS L neuen Fahrplan bernehmen Dispofahrplan Abb 34 Ereignisorientierte Proze kommunikation ASDIS L ist immer der aktive Proze welcher zu gegebener Zeit ZLM anst t eine Aktion auszuf hren Der Algorithmus ist in einem Ablaufdiagramm in Abb 35 darge stellt Die Aufforderungen von ASDIS L an ZLM eine Aktion auszuf hren sind hierin besonders vermerkt 146 Das Dispositionsverfahren ASDIS L erwartete Zuglaufmeldungen bestimmen Weckrufereignis erzeugen ZLM auffordern Zuglaufmeldungsereignis zu erzeugen zeitlich erstes Ereignis bestimmen Zuglaufmeldung Weckruf Weckruf bearbeiten Zuglaufmeldung vergleichen Zuglauf meldung zum erwarteten Dispofahrplan an Zuglaufmeldung anpassen Dispofahrplan aufgrund des Weckrufs anpassen konfliktfreier Fahrplan konfliktfreier Fahrplan konfliktfreien Dispofahrplan erstellen Dispofahrplan abspeichern ZLM auffordern neuen Dispofahrplan bernehmen Abb 35 Ablaufdiagramm Das Dispositionsverfahren ASDIS L 147 Nach der Bestimmung der zu erwartenden Zuglaufmeldungen kann ASDIS L die da von zeitlich erste ermitteln und ein entsprechendes Weckrufereignis in die Ereignis warteschlage stellen Danach wird ZLM aufgefordert Zuglaufmeldung
106. e Vergangenheit dar der untere Bereich die Zukunft Den Bildschirmausschnitt kann der Benutzer selbst festlegen um damit das Verh ltnis von Vergangenheits und Zu kunftsbereich zu bestimmen 152 Das Dispositionsverfahren ASDIS L DispositionsmaBnahmen Drucken Dispositionsma nahmen Fahrweg nderung 6001000 HGUNT AL Gleis 2 Haltzeitverl ngerung 6001000 HGUNT 07 8 Haltzeitverl ngerung 6001000 KKLA 02 1 Abb 39 Dispositionsma nahmen einer Konfliktl sung Markierte Belegung M gliche Fahrwege in der Bst AL Geist 07 50 4 ALGleis2 07570 79 08 04 9 15 3 FLUT ALGleist 80 Dei Regel AL Gleis2 08 09 3 1 0 08 10 3 152 FLUT ALGleis3 40 Dei Regel AL Gesi 08 14 1 0 5 08 14 6 146 ALGleist 08193 27 08 22 0 16 1 ALGleis2 08 26 6 08 30 Abb 40 Konfliktlosung mit Sperrzeitentreppen Das Dispositionsverfahren ASDIS L 153 7 3 Das Programm ZLM In einem Informationsfenster wird die aktuelle Versionsnummer des Programms ZLM angezeigt bevor der Benutzer aufgefordert wird ein Projekt zu ffnen Nach Auswahl der zu ffnenden Dateien kann der Benutzer im Parameter Fenster siehe Abb 41 die zugrundeliegenden Parameter einsehen und ndern Diese Parameter beeinflus sen die Generierung von St rungen in ZLM Damit die Werte sp ter rekonstruiert werden k nnen ist es m glich sie zu speicher
107. e Kommunikation zwischen den sieben Betriebszentralen erforderlich sondern vielmehr eine bergeordnete Zentrale die netzweit das Betriebsgeschehen berwacht F r diese Aufgabe wurde im Juli 1997 die Netzleitzentrale NLZ in Frankfurt in Betrieb genommen Die ben tigten Daten der Zuglaufverfolgung werden dann von den einzelnen Betriebszentralen ge liefert Hierbei wird durch eine Filterung der Daten erreicht da nur die Zuglaufmel dungen die NLZ erreichen die von den berregionalen Z gen stammen Dies betrifft sowohl die Z ge des Personenverkehrs ICE IC IR als auch h herwertige Z ge des Guterverkehrs In der Regel werden die anderen Z ge z B alle Regionalz ge nicht an die NLZ weitergereicht Diese Filter k nnen jedoch bei Bedarf angepa t werden so da beispielsweise bei einem Gro ereignis auch die Daten der Regional z ge an die NLZ bermittelt werden k nnen Die Disponenten in der Netzleitzentrale sind aufgrund der zur Verf gung gestellten Daten in der Lage die Z ge im gesamten Netz der DB zu disponieren Dies ist ins besondere f r Anschl sse wichtig wenn z B ein ICE durch mehrere BZ Bereiche f hrt und die Disponenten in der BZ Berlin in der der ICE eine Versp tung erleidet keine Angaben ber die m glichen Anschl sse in der BZ Frankfurt haben Dann k nnen die Disponenten in der NLZ bereits fr hzeitig erkennen welche Versp tung der ICE in Frankfurt voraussichtlich haben wird und welche Anschl sse err
108. e Leistungsqualit t und senken die Wirtschaftlichkeit 25 Zur Minimierung der Folgeversp tungen kann beispielsweise die Zugreihenfolge im Betriebsablauf ge ndert werden Solche dispositiven Ma nahmen wurden fr her b licherweise von den rtlichen Fahrdienstleitern bernommen Da diese jedoch nur den direkten Bereich ihres Stellwerks berblicken k nnen besitzen sie auch nur eine beschr nkte Sicht auf das gesamte Betriebsgeschehen Daher wurden zur berwa chung und Steuerung des Betriebsablaufs schon fr hzeitig Betriebsleitstellen einge richtet um den Betriebsablauf von zentralen Stellen positiv zu beeinflussen Diese Zugleitungen und Oberzugleitungen erf llten netzbezogene Dispositions und Steue rungsaufgaben mit dem Ziel marktgerechte Qualit tsstandards einzuhalten Die ak tuellen Betriebszentralen haben diese Aufgaben bernommen und arbeiten eng mit den Transporteuren zusammen 25 Die Betriebsleitstellen haben die folgenden Aufgaben 27 e Die Hauptaufgabe ist die planm ige Abwicklung des Betriebsgeschehens Dabei sollen auftretende Versp tungen durch geeignete Dispositionsma nahmen minimiert werden so da m glichst schnell der Fahrplanm ige Zu stand wieder erreicht wird Dabei treten bei schwierigen Betriebsverh ltnis sen Ma nahmen zur fl ssigen Betriebsabwicklung auf Strecken und in Bahnh fen in den Vordergrund e Eine weitere Aufgabe ist die berwachung und die Steuerung des Betriebs ablaufs un
109. e zur automatischen Disposition 81 triebsabwicklung Einbruchsversp tungen eingespielt werden Die Versp tungen sind durch einen Zufallsgenerator aufgrund der Werte f r das Versp tungsniveau f r jede einzelne Zugfahrt der Modellz ge ermittelt worden und flie en in die Simulation der Betriebsabwicklung ein Die Simulation wird nun mehrfach wiederholt wobei f r je den Durchlauf neue Einbruchsversp tungen erzeugt werden Mit dieser Methode lassen sich statistisch abgesicherte Ergebnisse erzielen Die Ergebnisse der durch gef hrten Simulationsl ufe werden nach deren Abschlu zusammengefa t Zus tz lich wird neben diesen Ergebnissen eine minimal erforderliche Anzahl von Simulati onsl ufen aufgrund einer vorgegebenen Irrtumswahrscheinlichkeit ermittelt In STRESI k nnen im Betriebsablauf nur Einbruchsversp tungen abgebildet werden Urversp tungen die auf der untersuchten Strecke auftreten k nnen durch das Mo dell nicht ber cksichtigt werden Bei der Programmerstellung war man davon ausge gangen da nur relativ kurze Strecken bis 100 km untersucht werden und da man dadurch auf die direkte Einspielung von Urversp tungen verzichten k nne Durch den Einsatz leistungsf higer Rechner ist man heute in der Lage auch l ngere Strecken zu simulieren bei denen man dann auf die Urversp tungen im untersuch ten Streckenabschnitt nicht mehr verzichten kann 4 4 2 NSIM Die asynchrone Vorgehensweise von STRESI ist in dem ebenfa
110. echnung und Simulation Benutzerhandbuch Version 4 98 Aachen 2001 Schwanh u er W Jacobs J Disposition des Eisenbahnbetriebes durch laufende Wiederholung der Fahrplankonstruktion als PC Laborversion Asyn chrone Disposition Forschungsarbeit f r die Transport Informatik und Logistik Consulting GmbH Dezember 2000 Scotland R Die Betriebsleitung historisch gewachsen in Die Bundesbahn 1974 Heft 10 S 787 789 Sitzmann E G nther H Betriebsleitzentralen f r die Neubaustrecken der Deutschen Bundesbahn in Eisenbahntechnische Rundschau 35 1986 Heft 1 2 S 73 79 Suwe K H Rechnerunterst tzte Zug berwachung RZ in Der Eisenbahningenieur 31 1982 Heft 12 S 515 518 100 Vakhtel S Rechnerunterst tzte analytische Ermittlung der Kapazit t von Ei senbahnnetzen Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes der RWTH Aachen Heft 59 2002 101 Wakob Helmut Ableitung eines generellen Wartemodells zur Ermittlung der planm igen Wartezeiten im Eisenbahnbetrieb unter besonderer Ber cksichti gung der Aspekte Leistungsf higkeit und Anlagenbelastung Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes der RWTH Aachen Heft 36 1985 102 Wendler E Weiterentwicklung der Sperrzeitentreppe f r moderne Signalsy steme in Signal Draht 87 1995 Heft 7 8 S 268 273 103 Wendler E Knotenpunkte und Netze von Bahne
111. egt Falls nun ein Zug der Rangziffer 10 eine kurzfristig auftretende St rung erleidet kann es 138 Entwicklung der neuen Algorithmen sein da auch h herrangige Z ge davon betroffen sind In Abb 32 ist der h herran gige Zug 2 schon eingelegt bevor der niederrangige Zug 1 angefa t wird Dieser niederrangige Zug 1 trifft ein gest rtes Einfahrsignal an an dem er eine Wartezeit er leidet Der nachfolgende h herrangige Zug 2 hat den letzten zur ckliegenden Bahn hof an dem er noch h tte aufgehalten werden k nnen bereits verlassen und befin det sich schon in dem Streckenabschnitt in dem der Zug 1 noch vor dem Einfahrsi gnal warten mu l a i i 4 a NO nn nnnnnng m umum Abb 33 kurzzeitige synchrone Vorgehensweise Konfliktl sung In einem solchen Fall mu auch der h herrangige Zug 2 nochmals angefa t werden und gegebenenfalls am vorherigen Blocksignal warten bis der Zug 1 den nachfol genden Block ger umt hat Zug 2 mu nun trotz h herer Priorit t hinter dem Zug 1 bis zur n chsten berholungsm glichkeit folgen An diesem berholungsbahnhof kann dann die Reihenfolge der Z ge getauscht werden und der h herrangige Zug Entwicklung der neuen Algorithmen 139 seine Fahrt unbehindert fortsetzen Die so entstandene Konfliktl sung ist in Abb 33 dargestellt Solange hier nur ein nachfolgender h herrangiger Zug betroffen ist kann dieser un mittelbar angefa t und bearbeitet werden so d
112. ei wird dann aus dispositiven Gr nden im Versp tungsfall die Fahrzeit nicht wie sonst blich gek rzt sondern mit den im Fahrplan enthaltenen Zuschl gen weitergefahren 5 6 Fahrzeitrechnung Im Fahrplan sind Fahrzeitreserven enthalten die im Versp tungsfall zum Abbau der Versp tung verwendet werden k nnen Als reine Fahrzeit bezeichnet man die auf grund der Gegebenheiten k rzestm gliche Fahrzeit Hierin gehen sowohl die Fahr zeugparameter Tfz Baureihe mit dem z v Diagramm Last des Zuges als auch die Infrastrukturmerkmale Geschwindigkeitswechsel Neigungswechsel ein 108 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens Hierbei handelt es sich also um die technische Fahrzeit die nicht unterschritten wer den kann 5 6 1 Fahrzeitzuschl ge Um sowohl Umwelt und Witterungseinfl sse als auch eine unterschiedliche Fahr weise der Triebfahrzeugf hrer zu ber cksichtigen wird auf die reine Fahrzeit der Regelzuschlag hinzuaddiert Dieser wird prozentual auf die reine Fahrzeit gerechnet und variiert zwischen 3 und 7 abh ngig vom Triebfahrzeug elektrische oder Diesellokomotive Triebzug von der Anh ngelast und von der Streckenge schwindigkeit bzw der Konstruktionsgeschwindigkeit des Zuges Zus tzlich zum Regelzuschlag kann der Fahrplanbearbeiter noch weitere Zuschl ge f r einzelne Z ge hinzuf gen Dies kann z B f r im Fahrplanjahr geplante Baustel len der Fall sein auch vor gr eren Knotenbahn
113. eicht oder nicht erreicht werden In diesen F llen geben die Disponenten der NLZ entsprechen 58 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben de Anweisungen an die betreffende BZ welche Anschl sse gehalten werden sollen und welche nicht Um ihre Dispositionsentscheidungen treffen zu k nnen haben die Disponenten in der NLZ die M glichkeit sich die Bilder aus den einzelnen BZ auf ihren Bildschirmen anzeigen zu lassen Dies sind die aus dem System LeiDis S K Leitsystem Dispositi on Strecke Knoten stammenden Zeit Weg Linien Bilder sowie die Streckenspiegel Neben diesen sind noch weitere Bilder aus dem speziell f r die NLZ entwickelten Sy stem LeiDis N Leitsystem Disposition Netz 20 abrufbar 3 5 1 Graphische Strecken bersicht Aus LeiDis N stammt das Bild der Graphischen Strecken bersicht GSU Diese An sicht ist das Standardarbeitsmittel f r Disponenten mit netzweiten Funktionen Hier bei werden alle Z ge mit ihrem aktuellen Standort in einer Karte dargestellt Es k n nen zus tzlich Anschlu bindungen sowie die Versp tungslagen angezeigt werden In der GSU k nnen auch nur spezielle Z ge herausgefiltert werden beispielsweise kann ein Versp tungsfilter gesetzt werden so da nur noch alle Z ge angezeigt werden die eine gr ere als eine vorgegebene Versp tung besitzen Der Disponent hat die M glichkeit in der den gesamten Bereich der DB Netz AG abdeckenden Karte einen beliebigen Bildausschnitt zu w hlen und diesen zu
114. eid wissen und somit zumindest eine Grundlage f r Dispositionsentscheidungen in dem betreffenden Stellbezirk haben Jedoch erst durch die Zusammenfassung der Informationen an einem zentralen Ort beispielsweise der Betriebszentrale kann eine Disposition auch weitr umige Kon sequenzen der getroffenen Entscheidungen beurteilen Ein weiteres Problem stellt die Vermeidung von Deadlock Situationen dar Durch die autonom agierenden T Agenten k nnen auf eingleisigen Strecken Deadlocks hervor gerufen werden Diese lassen sich jedoch nur mit Hilfe einer bergeordneten Dispo sition fr hzeitig erkennen die einen berblick ber alle zur Zeit aktiven T Agenten und deren aktuelle Position besitzt 4 6 4 RegiDisp Eine rechnerunterst tzte Disposition bei betrieblichen Konflikten wurde von KOCH in 59 entwickelt Das System RegiDisp wurde vom BMBF gef rdert und ist speziell auf die Erfordernisse im Regionalverkehr abgestimmt Ausgehend von einem gest rten Fahrplan versucht der Algorithmus den besten konfliktfreien Fahrplan zu finden Der Algorithmus durchl uft alle L sungen f r den ersten Konflikt Falls bei der L sung des prim ren Konflikts weitere Konflikte entstehen werden f r diese sekund ren Konflikte ebenfalls alle m glichen L sungen sukzessive durchprobiert bis alle Konflikte gel st sind Aufgrund dieser Vorgehensweise entsteht eine vollst ndige Auflistung aller Konfliktl sungsm glichkeiten In diesem L sungsbaum wird
115. eingerichtet Die Aufgabe der Zug berwachung ist es den Eisenbahnbetrieb auf den wichtigen Strecken nicht nur gro r umig zu berwachen sondern auch zu disponieren Wenn die vorgesehenen Z ge p nktlich verkehren kann der geplante Fahrplan exakt umgesetzt werden Dies ist jedoch in der Praxis kaum realisierbar da Abweichungen von den vorgegebenen Planzeiten sich nicht vollkommen vermeiden lassen Es werden dispositive Eingriffe in den Betriebsablauf notwendig um die auftretenden Folgeversp tungen zu mini mieren und m glichst schnell den geplanten Zustand wieder zu erreichen Im nachfolgenden wird ein berblick von der manuellen Zug berwachung ber die Rechnerunterst tzte Zug berwachung bis zu dem Konzept der Betriebszentrale ge geben 3 2 Manuelle Zug berwachung Den Beginn der Entwicklung stellt die manuelle Zug berwachung dar bei der noch keine Automatisierung vorhanden war Bei diesem Verfahren werden von den Fahr dienstleitern der einzelnen Bahnh fe die Durchfahrtszeiten der Z ge fernm ndlich an die Zug berwachung mitgeteilt Die Disponenten zeichnen aufgrund der Zuglaufmel dungen die Ist Zeit Weg Linien der Z ge in ein Arbeitsblatt in dem die Zeit Weg Linien des Sollfahrplans vorgedruckt sind Abweichungen vom Sollfahrplan k nnen dadurch sofort erkannt werden Mit Hilfe einer manuellen Extrapolation durch ent Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 35 sprechendes Verschieben der Zeit Weg Linien kann der Disponen
116. en an eine automatische Disposi tion und dann schon vorhandene Ans tze zur automatischen Disposition erl utert werden Teilweise sind dies Verfahren zur Simulation des Eisenbahnbetriebes In den n chsten Abschnitten werden zun chst die Grundlagen f r die Simulationsver fahren erl utert Anschlie end werden einige ausgew hlte Verfahren n her be schrieben 4 1 Anforderungen an eine automatische Disposition Die Hauptaufgabe der Disposition ist das Erkennen und L sen von Konfliktf llen im Betriebsablauf also bei Abweichungen vom Fahrplan Entscheidungen zu treffen um zu dem zugrunde liegenden Fahrplan m glichst schnell wieder zur ckkehren zu k n nen Dies mu auf der Grundlage eingetretener oder zu erwartender Ereignisse unter Einschlu aller einwirkenden Randbedingungen und Einfl sse geschehen Hierzu hat die Disposition unter Ber cksichtigung der aktuellen Gegebenheiten einen neuen konfliktfreien Dispositionsfahrplan zu erstellen Die Disposition mu dann Entscheidungen treffen wenn durch die Zuglaufmeldun gen erkannt wird da ein Zug signifikant von seiner Soll Zeit Weg Linie abweicht und Konflikte ausgel st werden Hierbei ist eine automatische Konflikterkennung und l sung zur Unterst tzung der Disponenten erforderlich Denn nach dem L sen des Erstkonflikts verbleiben in der Regel noch weitere aus dieser L sung resultierende Folgekonflikte Auch diese Folgekonflikte m ssen erkannt und gel st werden jedoch kann auf
117. en archiviert werden so da sp tere Auswertungen und Statistiken m glich sind e Insgesamt soll durch die RZU die Qualit t der Disposition gesteigert werden 38 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Die Grundlage des Systems der RZU sind die Zuglaufverfolgungsdaten Diese m s sen gewonnen bertragen verarbeitet und angezeigt werden Die Drucktasten und Elektronischen Stellwerke verf gen ber automatische Gleisfreimeldeeinrichtungen Auf dem Stelltisch bzw auf jeder Stelltafel oder am Monitor k nnen mittels der Gleis freimeldung einzelne Gleisabschnitte als frei oder belegt erkannt werden Die durch einen Zug belegten Gleisabschnitte werden rot ausgeleuchtet An dieser Darstellung kann der Fahrdienstleiter erkennen ob ein Gleis durch einen Zug belegt ist oder nicht Er kann aber nicht ohne weiteres ableiten welcher Zug sich in dem Gleisab schnitt befindet Um dieses Manko zu beheben wurden die Stellwerke um Zugnummernmeldeanla gen erweitert Diese wurden f r die Drucktastenstellwerke entwickelt und durch zu s tzliche Optiken f r die Zugnummern in den Gleisabschnitten realisiert Bei den Elektronischen Stellwerken wird die Zugnummer direkt in den Gleisplandarstellungen auf dem Bildschirm angezeigt ZLV BUS Abb 5 Konzept einer RZ aus 7 Der Fahrdienstleiter in dessen Bereich der Zug beginnt gibt die Zugnummer ber eine numerische Tastatur in das betreffende Feld ein Die Zugnummer wird nun mit tels der
118. en der Z ge dargestellt Die Prognose der Zeit Weg Linien durch Parallelverschiebung ist nicht exakt denn z B im Versp tungsfall werden die Triebfahrzeugf hrer versuchen m glichst straff zu fahren um die Versp tung wieder einzufahren Hierzu sind bei der Fahrplankonstruktion ent Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 41 sprechende Zuschl ge Regelzuschlag Bauzuschlag zur der technischen Fahr zeit hinzugerechnet die zu einer Fahrzeitk rzung f hren k nnen Dadurch ist die Konflikterkennung durch den Disponenten eingeschr nkt d h er mu aufgrund sei ner Erfahrung erkennen ob Konflikte entstehen werden oder nicht Falls der Disponent Konflikte erkannt hat bietet die RZ ihm die M glichkeit die Soll Zeit Weg Linien parallel zu verschieben bzw auch neue Zeit Weg Linien zu konstru ieren Er kann dann erkennen ob die Konflikte beseitigt wurden So kann der Dispo nent unterschiedliche Konfliktl sungsvarianten durchprobieren und sich dann f r die seiner Meinung nach beste L sung entscheiden 3263 805 3060 47043 8013 7861 ee 310 204 240 34 00 6275438 3000 41010 232 08 4 A IN By 25022 4 HE e Gg SE 2 10 z e 40 sy a 20 i 20 e 3 S 3026 Bs 30 7879 30 SZ S ak 07 40 40 IN IE EL 8 28510 50 E 50 3152 Er d J B is 4 7 09 J 09 o 8061 S o PR 280
119. en unter anderen Triebfahrzeugbaureihe Last L nge zul ssige Geschwindig 80 Ans tze zur automatischen Disposition keit und Versp tungsniveau Die Versp tungen werden dabei als exponential verteilt angenommen und durch die Wahrscheinlichkeit f r eine Versp tung sowie die mittle re Versp tung der versp teten Z ge eindeutig charakterisiert Im Simulationspro gramm sind die Zugkraft Geschwindigkeitsdiagramme f r alle verf gbaren Triebfahr zeuge hinterlegt mit denen die Beschleunigungsvorg nge exakt berechnet werden k nnen Die Fahrplandaten bestehen aus dem Laufweg des Zuges mit der Angabe der Verkehrshalte in den Betriebsstellen sowie der Abfahrtszeit des Zuges an seinem Laufweganfang Alternativ zur exakten Zeitangabe kann insbesondere bei G terz gen auch die Ganglinie angegeben werden Neben den Verkehrshalten k nnen in diesen Betriebsstellen noch berholungshalte definiert werden in denen dann w h rend der Simulation der betreffende Zug berholt werden kann und darf Bei G ter z gen werden Betriebshalte eingef gt bei denen die Z ge in den Simulationsphasen je nach Bedarf halten k nnen Durch die Angabe von berholungs und Betriebshal ten kann gesteuert werden in welchen Betriebsstellen die Z ge berholt werden oder Betriebshalte einlegen k nnen Zu Beginn der Simulation werden die Fahrzeiten und Sperrzeitentreppen vorausbe rechnet Dies geschieht f r alle Z ge auf allen eingegebenen Laufwegalternativen
120. en zu erzeugen und die jeweiligen Ereignisse in die Ereigniswarteschlange zu schreiben ASDIS L wertet diese Ereigniswarteschlange aus indem ASDIS L das zeitlich erste Ereignis aus dieser Warteschlange entnimmt Handelt es sich hierbei um eine Zuglaufmeldung so wird der Zeitstempel der Mel dung mit dem in ASDIS L berechneten Zeitpunkt verglichen Sind beide Zeiten iden tisch so geschieht ein R cksprung zur Aufforderung an ZLM neue Zuglaufmeldun gen zu erzeugen Im anderen Fall wird der Dispositionsfahrplan entsprechend des Zeitstempels der Zuglaufmeldung angepa t und falls Konflikte in diesem Fahrplan enthalten sind ein neuer konfliktfreier Dispositionsfahrplan erstellt Dieser Disposi tionsfahrplan wird gespeichert und ZLM aufgefordert diesen neuen Fahrplan zu bernehmen Anschlie end werden alle Ereignisse gel scht und es erfolgt ein R ck sprung zum Anfang Falls das erste Ereignis der Warteschlange ein Weckrufereignis ist so wird der Dis positionsfahrplan an diesen Weckruf angepa t Sind nun keine Konflikte entstanden so erzeugt ASDIS L ein neues Weckrufereignis Ansonsten wird ein neuer konflikt freier Dispositionsfahrplan erstellt und so verfahren wie oben Zum Testen der Kommunikationsschnittstelle m ssen die Zuglaufmeldungen von ZLM in geeigneter Form nach ASDIS L bertragen werden Hierzu wurde eine Datei schnittstelle ausgew hlt Die Zuglaufmeldungen werden von ZLM zu den entspre chenden Zeitpunkten in einze
121. enausschl sse im Bahn hof aufgrund der Gleistopologie erkannt werden Dies gilt auch f r den Fall da zwei Fahrwege nur eine einzige gemeinsame Weiche enthalten Bei der Aufnahme der Fahrwege k nnen au erdem fahrwegspezifische Besonderheiten festgelegt werden Bei den Betriebsstellenfahrwegen wird unter anderem die Hierarchie des Fahrwegs definiert Diese Hierarchiezahl kann von 100 h chste Hierarchie in der Regel Durchgehendes Hauptgleis 80 in Fahrtrichtung rechts liegendes berholungs gleis 60 mittig liegendes Uberholungsgleis 40 in Fahrtrichtung links liegendes berholungsgleis bis hinunter zu 0 niedrigste Hierarchie Fahrweg kann nicht ver wendet werden eingegeben werden Hierarchiewerte k nnen nach den Zugklassen getrennt vergeben werden So ist es zum Beispiel m glich Fahrwege die aus schlie lich dem Reisezugverkehr vorbehalten sind mit einer Hierarchie von O fur die G terzugklassen zu belegen Dann ist eine sp tere Verwendung dieses Fahrwegs f r G terz ge unm glich Die Hierarchiewerte der Fahrwege sind f r die interaktive Fahrplankonstruktion prinzipiell nicht notwendig und finden nur wenig Beachtung F r eine automatische Konfliktl sung bei der Disposition ist es allerdings unerl lich da die Fahrwege in einer sinnvollen Weise nach ihrer Wichtigkeit sortiert sind um die automatische Fahrwegsuche zu unterst tzen Hierbei ist es auch von Bedeutung da diese Hierarchiewerte bei mehreren rechts lieg
122. enden berholungsgleisen noch abgestuft werden beispielsweise 81 82 so da hier auch eine Bewertung der rechts liegenden berholungsgleise untereinander vorgenommen werden kann Die Laufwege der Z ge von Start bis Zielbahnhof setzen sich dann aus einer Folge von Betriebsstellenfahrwegen zusammen Zur Bildung des sogenannten Standard laufwegs werden die Fahrwege mit der h chsten Priorit t verwendet welche im Re gelfall das durchgehende Hauptgleis benutzen 104 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 5 3 3 FAKTUS RUT 0 Aufbauend auf den SPURPLAN Graphen als Infrastrukturdatenbasis ist das Verfah ren FAKTUS RUT O zur Fahrplanfeinkonstruktion entwickelt worden Durch FAK TUS RUT O wurde Ende der 90er Jahre die manuelle Fahrplankonstruktion bei der Deutschen Bahn abgel st Die Fahrpl ne werden nun mittels Rechnerunterst tzung von den Trassenmanagern konstruiert Nachdem das Verfahren schon in Ab schnitt 2 1 2 n her erl utert wurde soll hier nur kurz zusammengefa t werden wel che Teile aus FAKTUS RUT O f r die Disposition verwendet werden k nnen F r ei ne n here Beschreibung siehe Abschnitt 2 1 2 FAKTUS RUT O besitzt eine integrierte Fahrzeitrechnung nach dem Av Schritt Verfahren Die hierzu ben tigten Zugparameter Tfz Baureihe Last L nge wer den in Dialogen durch den Trassenmanager eingegeben Zu den Tfz Baureihen sind im Programm die z v Diagramme hinterlegt so da die Zugkraft exakt ermit
123. ene Infrastruktur aber auch die zur Zeit verf gbare Infrastruktur eine entscheidende Rolle So mu beispielsweise f r einen geplanten berholungshalt in einer Betriebsstelle zum einen ein entsprechendes Gleis vorhanden sein und zum anderen zum gegebenen Zeit punkt auch frei sein 2 3 4 1 Haltezeitverl ngerung Eine dispositive Ma nahme ist die Haltezeitverl ngerung eines im Fahrplan des Zu ges enthaltenen Verkehrshalts Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein wenn in der Betriebsstelle eine planm ige berholung stattfinden soll aber der berholende Zug eine Versp tung aufweist Weiterhin k nnen zus tzliche Betriebs halte eingef hrt werden das sind neue Halte des Zuges die im Fahrplan nicht vor gesehen sind aber im Betriebsablauf notwendig werden 2 3 4 2 Fahrwegalternativen Falls ein Zug in einem Bahnhof versp tet eintrifft kann das planm ig genutzte Gleis belegt sein In diesem Fall ist ein alternativer Fahrweg zu w hlen Hierbei sollten ins 32 Grundlagen der Disposition besondere Fahrwege bevorzugt werden die das am selben Bahnsteig gegen berlie gende Gleis verwenden Ansonsten w re f r die Reisenden ein Bahnsteigwechsel erforderlich Als Restriktionen sind hierbei zu beachten da die Halteplatzl nge im Ausweichgleis ausreichend ist und falls der Zug mit einem Elektrotriebfahrzeug be spannt ist nur solche Fahrwege verwendet werden die ber einen Fahrdraht verf gen Die Fahrweg
124. er Belegungen einzelner Gleisabschnitte Sie werden noch zus tzlich in berho lungskonflikte Kreuzungskonflikte und Zugfolgekonflikte differenziert Ans tze zur automatischen Disposition 85 Die Qualit t der Konflikterkennung h ngt unmittelbar von der Qualit t der Prognose rechnung ab hierbei f hren Prognosen mit mangelhafter Qualit t zu einer falschen Konflikterkennung 41 Daher wird in der BZ keine Parallelverschiebung der Fahr plantrassen vorgenommen 34 sondern eine Online Fahrzeitrechnung implementiert 46 F r jede der obigen Konfliktarten wird eine eigene Konflikterkennung realisiert Verhaltenskonflikte k nnen hierbei unmittelbar durch den Soll Ist Vergleich ermittelt werden Zur Erkennung von Anschlu und Umlaufkonflikten wird auf die maximalen Wartezeiten aus der Wartezeitvorschrift zur ckgegriffen Die Erkennung von Bele gungskonflikten geschieht hierbei mit auf der Basis der Fahrzeitrechnung ermittelten Mindestzugfolgezeiten 46 47 Nach der Konflikterkennung sollen die Konflikte visualisiert werden Hierbei wird f r jede Konfliktart eine eigene Darstellung verwendet Die Darstellung von Belegungs konflikten geschieht mit Sperrzeitentreppen auf der Basis von Mindestzugfolgezeiten 41 Die Zeit Weg Linien Darstellung ist nach 41 nicht geeignet zur Visualisierung von Bahnhofsgleiskonflikten Anschlu bzw Umlaufkonflikten Kreuzungskonflikten sowie von Konflikten mit Rangierfahrten F r die beiden ersten K
125. er Schritt zur einer Verbesserung der Situation wurde durch die Einf hrung der rechnerunterst tzten Zug berwachung erzielt Jedoch gab es bislang keine gr Reren Erweiterungen um die Nachteile auszumerzen Mit einer Parallelverschiebung der Zeit Weg Linien in Versp tungsfall und ohne Betrachtung der Sperrzeitentreppen kann keine exakte Konflikterkennung erfolgen die eine Grundvoraussetzung f r qua litativ gute Konfliktl sungen ist Erst durch das Konzept der Betriebszentralen die auf eine integrierte Fahrzeitrechnung und auch die M glichkeiten der Berechnung der Sperrzeitentreppen zur ckgreift kann eine Verbesserung der Situation in der Be triebsdurchf hrung erzielt werden An dieser Stelle ist auch der Ansatzpunkt des in dieser Arbeit neu konzipierten Ver fahrens zur Asynchronen Disposition ASDIS mit dessen Hilfe konfliktfreie Dispositi onsfahrpl ne erstellt werden k nnen Diese Dispositionsfahrpl ne beruhen auf den Gegebenheiten des aktuellen Betriebsgeschehens Bei jeder Abweichung vom der zeit aktuellen Dispositionsfahrplans wird falls aus den Abweichungen Konflikte ent stehen ein neuer Dispositionsfahrplan konstruiert Auf Grund einer exakten Fahrzeit rechnung die auch das K rzen der Fahrzeitzuschl ge im Versp tungsfall beinhaltet kann eine genaue Prognose f r die weiteren Fahrtverl ufe der Z ge erstellt werden Mit Hilfe der asynchronen Vorgehensweise k nnen Konflikte erkannt und gel st wer den die erst in weit
126. er vereinbar sind so wird gem einer Priorit tsregel festgelegt welcher Zug den Vorrang erh lt Die von PACHL entwickelte regelbasierte Zuglenklogik f r die Steuerung von automa tischen Zuglenkanlagen f r Bahnen mit stochastischem Betriebsablauf ist f r den Einsatz in den Zuglenkanlagen gr erer Stellwerke konzipiert Neben dieser Anwen dung k nnte das Verfahren auch in der Rechnerunterst tzen Zug berwachung bzw in der Betriebszentrale eingesetzt werden um die Disponenten auf einen drohenden Deadlock rechtzeitig vor Eintreten der Blockierung hinzuweisen 4 6 2 Wissensbasierte Entscheidungsunterst tzung Eine wissensbasierte Entscheidungsunterst tzung wird von FAY in 29 konzipiert Ein solches System arbeitet nach den in der Wissensbasis gespeicherten Dispositi onsregeln Zum Anreichern der Wissensbasis wurden die Konflikte die in umfangrei Ans tze zur automatischen Disposition 89 chen Studien erkannt worden sind analysiert und klassifiziert Insgesamt ergaben sich 16 verschiedene Konfliktarten die gegebenenfalls noch weiter unterteilt wurden 29 Anhang 1 Beispielsweise werden die gleichzeitige Beanspruchung eines Streckengleises Weiche im Bahnhof kommt nicht in Stellung Weiche kommt nicht in Stellung oder Fehlhandlung des Weichenstellers als Konfliktart definiert Dabei erscheint die Abgrenzung der Konfliktarten teilweise recht willk rlich und was unter einer Fehlhandlung des Weichens
127. eren Graphen garantieren kann 56 Die einzelnen Zugfahrten werden zu sogenannten Gattungen Modellz gen zusam mengefa t Diese Klassen von Z gen besitzen identische Zugparameter L nge Gewicht maximale Geschwindigkeit Bremsverz gerung und Anfahrbeschleuni gung Der Fahrtverlauf des Zuges wird durch die Angaben einer Folge von Betriebs stellen sogenannten Querschnitten vorgegeben F r jede Betriebsstelle m ssen dann Haltezeit Abfahrts bzw Durchfahrtszeit und ein Gleis angegeben werden Die im Fahrplan vorhandenen Regel und Sonderzuschl ge k nnen nicht unmittelbar eingegeben werden daher ist ein Eichungsvorgang erforderlich Bei dieser Eichung werden die zul ssigen Geschwindigkeiten so ver ndert da die Regelfahrzeit ein gehalten wird 58 Dieser Eichungsvorgang mu f r alle Strecken und alle Z ge durchgef hrt werden Da synchrone Verfahren Fahrpl ne nicht automatisch erstellen k nnen mu ein f r die Simulation zugrundeliegender Fahrplan manuell eingegeben werden Hierzu wurde das Fahrplankonstruktionsprogramm SIMUPLAN basierend auf den Modell Strukturen von SIMU VII entwickelt 44 Mit SIMUPLAN k nnen einzelne Z ge ein gegeben und bearbeitet werden Nach der Festlegung der Zugparameter und des Laufwegs werden offensichtliche Konflikte im Fahrplan berschneidung von Gleis belegungen unmittelbar angezeigt Jedoch k nnen die Abh ngigkeiten zwischen den Zugfahrten die sich aus der Sicherungstechnik e
128. erer Zukunft auftreten werden Dadurch kann eine weitr umige Disposition realisiert werden Durch den Einsatz von ASDIS in den Betriebszentralen kann eine durchg ngige Linie von der Planung bis zum operativen Gesch ft erreicht werden Im Trassenmanage ment ist die rechnerunterst tzte Fahrplankonstruktion mit FAKTUS RUT O bereits seit Jahren Standard Fur eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchungen ste hen sowohl analytische Verfahren ANKE als auch Simulationswerkzeuge BABSI zur Verf gung mit denen Leistungsuntersuchungen bzw Fahrplanstabilit tsuntersu chungen durchgef hrt werden k nnen Am Schlu dieser Kette steht ASDIS mit dem eine rechnerunterst tzte Betriebsf hrung oder sogar eine automatische Betriebsf h rung m glich ist Da alle Verfahren auf den gleichen Grundlagen dem SPURPLAN 160 Zusammenfassung und Ausblick Infrastrukturgraph der Fahrzeit und Belegungsrechnung sowie der Sperrzeitentrep pe aufbauen ist gew hrleistet da gr tm gliche Kompatibilit t erzielt werden kann Dies betrifft zum einen den Datenaustausch Infrastruktur als auch Fahrplanda ten und zum anderen den mit der gleichen Fahrzeit und Belegungsrechnung ermit telten Sperrzeitentreppen so da beispielsweise ein im Trassenmanagement kon struierten konfliktfreier Fahrplan auch nach der bernahme in der Betriebsdisposition konfliktfrei ist Diese f r eine verbesserte Qualit t der Betriebsf hrung w nschens werte Kompatibilit
129. erfahrens 109 Im Betriebsablauf k nnen die Haltezeiten auf die Mindesthaltezeiten verk rzt wer den wenn der Zug eine Versp tung besitzt Auch die Betriebshalte k nnen dann ent fallen wenn die geplante berholung aufgrund der Versp tung in eine andere Be triebstelle gelegt wurde oder gegebenenfalls gar nicht mehr erforderlich ist Die Fahrzeit und Haltezeitk rzungen m ssen direkt bei der Fahrzeitrechnung be r cksichtigt werden Aus diesem Grunde sind in der Fahrzeit und Belegungsrech nung einige Erg nzungen und Erweiterungen notwendig geworden FAKTUS beginnt die Berechnung der Fahrzeit immer zum Zeitpunkt Null Die hiermit errechneten Durchfahrtszeiten sowie die Belegungszeiten werden dann erst nach vollst ndiger Berechnung in die gew nschte zeitliche Lage verschoben F r jeden Zug ist in ir gendeiner Betriebsstelle seine Wunschlage definiert Hierdurch kann nun die ent sprechende Verschiebungszeit bestimmt werden um die dann alle Durchfahrts und Abfahrtszeiten sowie die Anfangs und Endzeiten der Belegungselemente ver ndert werden m ssen W hrend der Berechnung der Fahrzeiten sind somit keine tats chli chen Abfahrts oder Durchfahrtszeiten vorhanden ein Vergleich mit den planm i gen Daten ist damit nicht m glich 5 6 3 Sonderzuschl ge Ein weiteres Problem stellen die Sonderzuschl ge dar die auch erst nach Abschlu der Fahrzeitrechnung gem den Vorgaben des Bearbeiters zwischen den Betriebs stellen ve
130. ern auch die zugeh rige Sperrzeitentreppe zu erken nen Konflikte zwischen den einzelnen Z gen ergeben sich dann als berschneidung der Belegungszeiten HAPPEL hat diese Sperrzeitentreppe als Grundlage f r die Fahrplankonstruktion be reits 1959 vorgeschlagen 37 Eingesetzt wurde die Sperrzeitentreppe aufgrund des hohen Aufwands bei der manuellen Fahrplankonstruktion jedoch nicht Erst mit der Rechnerunterst tzung war es m glich die Sperrzeitentreppen f r die Z ge zu ermit teln Die Sperrzeitentreppe ist nicht nur f r das konventionelle Haupt Vorsignal system einsetzbar sondern sie kann auch f r moderne Signalsysteme weiterentwik kelt werden 102 Die Darstellung bei FAKTUS siehe Abb 3 ist dem Fahrplanblatt der manuellen Fahrplankonstruktion nachempfunden Die Bahnhofsfahrordnung ist wenn auch nicht getrennt darstellbar intern enthalten so da Konflikte bei der Gleisbelegung angezeigt werden Erstmals k nnen auch die Fahrstra enausschl sse bei der Fahr plankonstruktion exakt ber cksichtigt und vom Bearbeiter erkannt und gel st werden Mit dem Verfahren FAKTUS zur Konstruktion von Fahrpl nen am Rechner wurde ein bisher noch nicht erreichter Grad an Exaktheit der Konflikterkennung und Absch t zung der Folgen von Fahrplanstrukturen durch die Berechnung der Pufferzeiten so wie der Auswertung weiterer Kenngr en des Fahrplans z B Bef rderungszeitquo tient erreicht 14 FAKTUS war die Grundlage f r die Entwicklu
131. ern der Zug aktuell verkehrt Hier mu der Informationsflu zwischen EVU und der DB Netz AG sicher gestellt sein nach M glichkeit ist hier f r die Zukunft ein Austausch der Daten auf elektronischem Wege anzustreben Des weiteren kann sich neben den Zugparametern auch die Priorit t des Zuges je nach aktueller Verkehrslage ndern Generell sollte die Priorit t eines Zuges an den Trassenpreis gekoppelt sein so da sich EVU schon beim Trassenkauf eine be stimmte Betriebsqualit t erkaufen k nnen Diese Priorit t die in der Betriebsabwick lung realisiert werden soll kann sich auch je nach Betriebslage ver ndern So k nnte die Priorit t eines versp teten Zuges erh ht werden so da er die Versp tung wie der einfahren kann oder aber herabgestuft werden wenn ein Schwellenwert an Ver sp tungsminuten erreicht ist Diese nderungen der Zugeigenschaften sollten bei einer Prognoserechnung be r cksichtigt werden so da die Dispositionsentscheidungen auf einer stabilen Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 107 Grundlage beruhen Denn an die Prognoserechnung sind die Konflikterkennung und l sung gekoppelt deren Qualit t unmittelbar von der Qualit t der Prognose abh ngt 5 5 Fahrplanm ige und dispositive Daten F r die Disposition sind neben der Ber cksichtigung der zuvor vorgestellten Unter schiede zur Fahrplankonstruktion auch Erweiterungen von SPURPLAN und FAK TUS RUT O erforderlich Diese sollen in de
132. ernsteuerzentren Steltwerksteverung Zugstandorterfassung Zugdatenaufbereitung FStz Zuglenkung Leittechnik Funkgleismekder Depotverwaltung h Fahrgastinformation WR Integrierte Bedienung i Stellwerk Sichern S S SA Stellwerke Sne r Stellwerk S ycksysteme DE j Barrierensteuerungen ae Rei RStw eStw t d Ste KE Es d i d Stellen F d J r Aussenanlagen Signale es D S o On Ber E E Barrieren oa or Sr GZ Gm Gleisfreimeldung X iS Zugbeeinflussung Funk ge Signum 4 l 4 4 Zugfunk BE u ET ZU F hrerstandsignalisierung FSS Abb 12 Betriebsf hrungssysteme der SBB aus 109 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 63 Das Konzept der SBB f r die Betriebsleitzentralen siehe Abb 12 weicht jedoch von dem der DB Netz AG f r Betriebszentralen ab In der Schweiz wird es nach wie vor die r umliche Trennung von Disposition und Operation geben Aus rein technischer Sicht k nnten alle Stellwerke von den drei Kreis Betriebsleitzentralen ferngesteuert werden jedoch zeigt die t gliche Betriebserfahrung da dies insbesondere bei Bau arbeiten und Betriebsst rungen nicht zweckm ig ist 107 Die Aufgabe der Steue rung der Stellwerke wird von sogenannten Fernsteuerzentren wahrgenommen Dazu ist das Netz der SBB in ungef hr 30 Fernsteuerbezirke aufgeteilt Wesentliche Meilensteine hierzu waren das erste rechnerunterst tzte Fernsteuerzen trum in Z rich Oerlikon und
133. erum seit 1928 zum Teil ber besondere Zug berwachungen verf gten Ab 1959 wurden die Zugleitungen und Zug berwachungen an den Sitz der Oberzuglei tungen konzentriert Im Jahre 1971 wurde die Zentrale Transportleitung ZTL in Mainz als bergeordnete Betriebsleitstelle eingerichtet die gegen ber den Oberzug leitungen weisungsbefugt war 97 Hauptaufgabe der Zentralen Transportleitung war die netzbezogene Disposition f r die Z ge des Schienenpersonenfernverkehrs IC Verkehr und des hochrangigen Guterfernverkehrs ICG Verkehr Nach der Einf hrung des Betriebszentralenkonzepts der DB Netz AG wurde der Be triebsleitstellendienst neu strukturiert Die in den ehemaligen Direktionsstandorten ans ssigen Zugleitungen und Zug berwachungen wurden in die neu aufgebauten Betriebszentralen BZ siehe Abschnitt 3 4 integriert Insgesamt sieben BZ sind f r die Betriebsabwicklung auf dem Netz der Deutschen Bahn verantwortlich Als ber geordnete Betriebsleitstelle wurde die Netzleitzentrale NLZ siehe Abschnitt 3 5 in Frankfurt eingerichtet die analog zur ehemaligen ZTL in Mainz die berregionalen Reise und G terz ge netzweit disponiert und gegen ber den BZ weisungsbefugt ist In den Betriebszentralen sind au erdem die Transportleitungen der drei DB internen Eisenbahnverkehrsunternehmen EVU als Kunden der DB Netz AG vertreten Im einzelnen sind dies die Transportleitung von DB Reise amp Touristik TP F die Trans portleitun
134. esondere Last und L nge der Z ge sind jedoch aufkommensabh ngig und k nnen tagt glichen Schwankungen unterworfen sein Daher wird beim Trassenmanagement in der Regel eine Maximallast und Maximal l nge der Z ge angenommen mit denen dann die Trassen konstruiert werden F r eine qualitativ gute Prognose der Fahrzeit ist es hier notwendig f r jeden Ver kehrstag die aktuellen Zugparameter zu kennen und in die Prognoserechnung ein flie en zu lassen Durch eine ver nderte Last des Zuges ndert sich auch dessen Fahrdynamik d h er kann beispielsweise schneller beschleunigen Wenn der Zug k rzer ist als bei der Trassenkonstruktion k nnen gegebenenfalls auch andere k r zere berholungsgleise verwendet werden Dadurch k nnen im Versp tungsfall die berholungen an Bahnh fe verlegt werden die bei der Standardl nge des Zuges nicht zur Verf gung stehen w rden Im St rungsfall beispielsweise bei Triebfahrzeugausfall k nnen sich die Zugpara meter noch deutlicher ndern So kann bei einem Ausfall eines ICE Triebwagen zuges ein lokbespannter Ersatzzug zum Einsatz kommen der ber v llig andere fahrdynamische Werte verf gt Dies kann sich in der Beschleunigung aber auch in der H chstgeschwindigkeit auswirken und darf bei einer qualitativ guten Prognose nicht unber cksichtigt bleiben Die DB Netz AG hat ber diese ver nderten Zugparameter jedoch keine Kenntnis nur das jeweilige beteiligte EVU wei mit welchen Zugparamet
135. et jedoch mit folgender Ab weichung Da ein Zug eine h here Priorit t besitzt als der andere darf der h herran gige Zug gem dem asynchronen Verfahren prinzipiell keine Haltezeitverl ngerung erfahren Teilweise treten jedoch relativ geringe Haltezeitverl ngerungen f r den h herrangigen Zug auf so da man hier nachpr fen sollte ob es nicht sinnvoll ist dem h herrangigen Zug eine Haltezeitverl ngerung zuzumuten Denn h ufig w re sonst eine relativ hohe Versp tung des niederrangigen Zuges die Konsequenz Diese Problematik wird auch als partieller Vorrang bezeichnet d h ein niederrangi ger Zug erh lt unter bestimmten Umst nden und nur in einem tempor ren Ausnah mefall Vorrang vor einem h herrangigen Zug Im Regelfall wird versucht die h her rangigen Z ge vor Versp tungen zu sch tzen dennoch ist es h ufig sinnvoller den h herrangigen Zug leicht zu versp ten als dem niederrangigen eine hohe Versp tung zu geben Es sollte eine Grenze vorhanden sein bei deren Unterschreitung berpr ft wird ob der partielle Vorrang Anwendung finden kann In der vorliegenden Programmversion ist diese Grenze mit zwei Minuten vorgegeben oberhalb dieser Grenze wird der partielle Vorrang nicht angewendet Bevor unterhalb dieser Grenze der partielle Vorrang angewendet werden kann m s sen jedoch vorher noch einige Voraussetzungen gepr ft werden Beispielsweise werden f r die am Konflikt beteiligten Z ge die Priorit ten 6 h
136. etroffen werden Daher ist das neue Verfah Entwicklung der neuen Algorithmen 115 ren universell in Netzteilen einsetzbar ohne vorher solche Sortierquerschnitte zu de finieren 6 2 Fahrwegsuchalgorithmus Eine automatische Fahrwegsuche ist f r die Bestimmung alternativer Fahrwege zur L sung von Konflikten unumg nglich Der Algorithmus mu mit Hilfe der im SPUR PLAN Graphen verwendeten Fahrwege Alternativen zum bisherigen Laufweg des Zuges bestimmen k nnen 6 2 1 Abbildung der Fahrwege in SPURPLAN Die Infrastruktur wird mittels des SPURPLAN Graphen modelliert Der SPURPLAN Graph beinhaltet alle erforderlichen Infrastrukturdaten sowie zus tzliche Angaben ber Fahrwege die in FAKTUS f r die Zugfahrten zur Verf gung stehen Die Infra struktur ist abgegrenzt durch die sogenannten Betriebsstellengrenzen die die Infra struktur in einzelne Betriebsstellen aufteilen Die Fahrwege werden in den jeweiligen Betriebstellen definiert dabei beginnt ein Fahrweg entweder an der Betriebsstellen grenze oder einem Halteplatz und endet ebenfalls an einer Betriebsstellengrenze oder einem Halteplatz Im Regelfall sind die Fahrwege von Betriebsstellengrenze zu Betriebsstellengrenze vereinbart nur bei beginnenden und endenden Z gen ist die M glichkeit gegeben Fahrwege ab oder bis zu einem Halteplatz zu definieren Der gesamte Laufweg des Zuges in FAKTUS setzt sich dann aus den einzelnen Fahrwe gen in allen durchfahrenen Betriebsstellen des Zu
137. etzt d h wenn die erhaltene Zuglaufmeldung um weniger als eine halbe Minute von der berechneten Zuglaufmeldung abweicht wird dies als korrekt befunden Dabei kann die Abwei chung in beide Richtungen vorkommen entweder die erhaltene Zuglaufmeldung ist eine halbe Minute zu fr h oder zu sp t In beiden F llen wird dies akzeptiert und ASDIS vermerkt in der Liste da die Zuglaufmeldung zum korrekten Zeitpunkt einge troffen ist Diese halbe Minute wurde f r die Testumgebung gew hlt da hier zwischen dem Senden der Zuglaufmeldung und dem Empfang fast kein Zeitverlust auftritt Auf wel chen Wert diese Zeitschranke in Realit t gesetzt werden soll mu entsprechend der eintreffenden Zuglaufmeldungen entschieden werden Hierbei spielt eine gro e Rol le mit welcher Verz gerung die Zuglaufmeldungen in der Betriebszentrale eintreffen d h der Unterschied zwischen dem Zeitstempel der Zuglaufmeldung und dem Zeit punkt zu dem die Meldung die Betriebszentrale erreicht Entwicklung der neuen Algorithmen 143 6 9 4 2 Zuglaufmeldung kommt nicht zum erwarteten Zeitpunkt Falls die Zuglaufmeldung nicht zum erwarteten Zeitpunkt eintrifft also die obige Zeit schranke berschritten ist mu reagiert werden In diesem Fall ist die Abweichung der beiden Zeiten n mlich der erwarteten von der berechneten Zuglaufmeldung gr er als eine halbe Minute Hier wird in ASDIS zun chst ebenfalls vermerkt da die Zuglaufmeldung eingetroffen ist aber
138. ezeit vorschrift Bahnhofsfahrordnung e Konfigurationsdaten Grunddaten fur die lokalen Gegebenheiten der BZ z B Uberwachungsbereiche Verteilerangaben fiir zentrale Datenbestande e Produktionsdaten alle Daten die fur den Betriebsablauf an einem Tag er forderlich sind z B Tagesfahrplan Zuglaufmeldungen Fahrwegzustand Verf gbarkeit der Anlagen 52 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben e Organisationsdaten dienen der betrieblichen Verwaltung z B Arbeitsplatz bzw Bedienprofile e Systemdaten Software und Hardwarekonfiguration Netzwerkinfra struktur Die Datenbest nde unterliegen einer Versionsverwaltung so da auch mehrere Ver sionen von Daten in der zentralen Datenhaltung gespeichert werden k nnen Dies ist beispielsweise bei Infrastruktur nderungen erforderlich die an einen bestimmten Tag g ltig werden Hierbei ist es erforderlich da die neuen Daten bernommen und auf Konsistenz gepr ft werden k nnen ohne die derzeit aktuellen Daten zu beeinflus sen An dem zuvor festgelegten Tag k nnen dann die neuen Infrastrukturdaten g ltig geschaltet werden so da diese dann zur Verf gung stehen 3 4 4 3 Leitsystem Zentrale Datenhaltung LeiDa F Das Leitsystem der Betriebsf hrung Zentrale Datenhaltung Fahrplanbearbeitung LeiDa F realisiert die betrieblichen Anforderungen an die Fahrplanbearbeitung bei den betriebsleitenden Stellen Mit diesem System k nnen Fahrpl ne neu konst
139. f hrt werden kann mu der Sollfahrplan in der RZ Zentrale vorliegen Dieser mu te 1989 bei Einf hrung der RZU noch von Hand aus den Bildfahrplanbl ttern bernom men und eingegeben werden Mittlerweile wird der Fahrplan aus neueren EDV Anwendungen bernommen Anhand des Soll Ist Vergleichs kann ermittelt werden ob der Zug eine Verfr hung oder eine Versp tung besitzt Diese Angabe wird bei al len Darstellungen hinter der Zugnummer angegeben so da f r den Disponenten immer die Verfr hung bzw Versp tung ersichtlich ist 40 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Zur Visualisierung der Informationen auf Bildschirmen haben sich zwei Darstellungs formen etabliert zum einen die Zeit Weg Linien Darstellung ZWL und zum anderen die Streckenspiegel Darstellung SSP In den ersten Realisierungen einer RZ wurden zur Anzeige der ZWL Vektorsichtge r te verwendet Hier konnte eine Strecke von ca 120 km ber einen Zeitraum von etwa 90 Minuten angezeigt werden Die Anzeige der SSP erfolgte auf Monitoren in einer Textdarstellung 5 79 Diese Ger te wurden im Laufe der Zeit durch moderne hochaufl sende Farbmonitore ersetzt Hiermit war es dann auch m glich durch die Farbdarstellung die Daten bersichtlicher und in einem gr eren Umfang anzuzei gen Die nachfolgenden Darstellungen der ZWL und SSP Bilder siehe Abb 7 und Abb 8 sind Zeichnungen aus dem Pflichtenheft der Rechnerunterst tzten Zug ber wachung und hier nur
140. fe des dargestellten Sperrzeit oder Zeit Weg Linien Diagramms Hierbei werden die exakten Belegungszeiten Sperrzeiten der einzel nen Fahrwegelemente ermittelt und sofort dargestellt 38 Dies stellt eine Weiterent wicklung der in den lteren Versionen der SIMU Familie verwendeten Ann herung der Sperrzeiten durch feste Beleg und R umzeiten dar Eine automatische Trassensuche auf der Grundlage von SIMU wurde in 39 kon zipiert Mit diesem Verfahren kann f r einen Zug eine Trasse automatisch gefunden werden Dabei werden alle im Fahrplan schon vorhandenen Z ge nicht ver ndert sondern nur f r den gerade neu eingelegten Zug werden der Fahrweg die Haltezei ten oder die Fahrzeit so ver ndert da keine Konflikte im Fahrplan mehr vorhanden sind Alternativ k nnen auch Konflikte mit niederrangigen Z gen zugelassen werden dann mu jedoch die Trassensuche anschlie end f r alle niederrangigen Z ge so oft wiederholt werden bis alle Konflikte gel st worden sind F r eine automatische Fahrplankonstruktion werden zun chst alle Trassenw nsche gesammelt Ein Trassenwunsch f r eine Zugfahrt besteht aus einer vorgegebenen Betriebsstellenreihung der Verkehrshalte mit einer Wunschabfahrtszeit in einer Be triebsstelle sowie den jeweiligen Zugparametern Die Z ge werden nun anhand ihrer Priorit t bzw bei gleicher Priorit t anhand der Einbruchszeit sortiert und in dieser Reihenfolge nacheinander ber den gesamten Laufweg in den Fahrpla
141. flikte mit Z gen der Gegenrichtung ohne Beachtung der Zugpriorit ten behandelt und gel st indem der erste Zug am letzten auf einem zweigleisigen Abschnitt gelegenen Bahnhof oder in einem mit freien Ausweichgleisen ausgestatteten vor dem Konfliktort liegenden Bahnhof in ein Ausweichgleis zur Kreuzung genommen wird 39 Zum Abschlu der Simulation kann die statistische Auswertung von Mehrfachsimula tionen mit dem Performance Evaluator erfolgen Die Auswertungen sind mit denen von SIMU VII vergleichbar 4 4 Asynchrone Verfahren Beim asynchronen Verfahren werden die Z ge nicht in Zeitschritten eingelegt son dern aufgrund ihrer Priorit t Dabei wird f r das Fortschreiten der Simulation die Rangordnung der Z ge als Grundlage verwendet Man beginnt mit den Z gen der h chsten Hierarchiestufe f hrt dann mit der n chsten fort bis man bei der niedrig sten Stufe angekommen ist F r die Reihenfolge der Z ge einer Hierarchiestufe wer den unterschiedliche Ans tze in den verschiedenen asynchronen Verfahren einge setzt die in den nachfolgenden Abschnitten genauer beschrieben werden Die Simu lation ist dann beendet wenn alle Z ge konfliktfrei eingelegt wurden Die Z ge werden mit ihrer Sperrzeitentreppe in den Fahrplan eingelegt d h zus tz lich zur Fahrzeit werden auch die Belegungen der Gleis und Weichenabschnitte durch die Z ge berechnet Dies geschieht entweder vor oder w hrend der Simulati on Konflikte entstehen durch be
142. flikte zu l sen Am Ende der automatischen Fahrplanbearbeitung liegt ein konfliktfreier Fahrplan vor der dann als Dispositionsfahrplan umgesetzt wird In ASDIS sind die Sperrzeitentreppen aller Z ge berechnet worden Am Beginn der Sperrzeit steht die Fahrstra enbildezeit Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die ggf erfor derliche Umstellung der Weichen die dann am Ende der Fahrstra enbildezeit abge schlossen ist Aufgrund des SPURPLAN Graphen ist in ASDIS bekannt welche Stel lungen die Weichen f r die vorhandenen Fahrstra en einnehmen m ssen Die Wei chen erhalten ihre Umstellbefehle Weichenlage rechts oder links per Funk z B ber die digitalen GSM R Netze unmittelbar von dem Dispositionsrechner Umge kehrt empf ngt der Rechner Statusmeldungen der Weichen Weiche hat Endlage er reicht oder nicht erreicht Erst nach dieser R ckmeldung kann der Dispositionsrech ner diese Weiche f r die Zugfahrt freigeben Falls man zus tzliche Weichenisolie rungen verwendet kann die Steuerung der Weiche feststellen ob sie frei ist oder nicht und nur im freien Zustand Umstellbefehle akzeptieren Die erstellten konfliktfreien Fahrpl ne m ssen zur Durchf hrung des Betriebes den einzelnen Fahrzeugen in Form von Fahrbefehlen bermittelt werden An der Strecke braucht hierf r keine ortsfeste Signalisierung die hohe Kosten verursacht vorhan den zu sein Vor jedem Gefahrenpunkt wird eine Blockmarkierung analog zu den LZB Tafeln gesetzt Gefah
143. flikten wird nun in LeiDis S K automatisiert Die Konflikterkennung ermittelt Gleisbelegungskonflikte Zugfolgekon flikte sowie Konflikte durch Strecken und Gleissperrungen 28 Die erkannten Kon flikte werden dann in den Darstellungen f r die Disponenten visualisiert Des weite ren wird in der Endstufe der BZ eine Konfliktl sung realisiert Hierzu werden dem Disponenten Konfliktl sungsvorschl ge unterbreitet Eine detaillierte Beschreibung der Konflikterkennung und l sung in der BZ ist im Abschnitt 4 5 zu finden 3 4 4 2 Leitsystem Zentrale Datenhaltung LeiDa S Das Leitsystem der Betriebsf hrung Zentrale Datenhaltung Systemdaten LeiDa S stellt das Grundger st der Datenhaltung dar Diese Zentrale Datenhaltung ist f r die Verwaltung und die Verteilung der Daten f r den gesamten Bereich der Betriebszen trale verantwortlich Mit Hilfe von Datenmanagementfunktionen werden die Datenin tegrit t und die Datenkonsistenz aller zentral abgelegten Datenbest nde gew hrlei stet Au erdem koordinieren sie den Datenaustausch mit bergeordneten und be nachbarten DV Systemen 4 Das Datenmodell hat den folgenden Umfang 19 e Stammdaten Grunddaten die sich selten ndern und f r alle BZ Standorte identisch sind z B Triebfahrzeugdaten Ver kehrstageschl ssel Zuggattungen e Infrastrukturdaten Betriebsstellen Gleise Weichen und Signale e Betriebsplandaten beschreiben den betrieblichen Ablauf z B Wart
144. frastruktur und zum anderen die Zugpara meter Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 105 5 4 1 Infrastruktureinschrankungen Bei der Fahrplankonstruktion wird angenommen da sich die der Konstruktion zugrundeliegenden Daten w hrend des gesamten Fahrplanjahres nicht ndern Hierbei wird ein unver nderlicher Zustand der Infrastruktur Gleistopologie Signal ausstattung sowie au erdem die vollst ndige Verf gbarkeit der Infrastruktur an genommen und diese dann f r das gesamte Jahr vorgegeben Bei der Disposition kann die Infrastruktur durch St rungen nur noch eingeschr nkt zur Verf gung stehen Hierbei k nnen einzelne Elemente Weiche Signal ge st rt sein so da bei einer Weichenst rung bestimmte Fahrstra en nicht genutzt werden k nnen Bei einer Signalst rung oder einer Achsz hlerst rung mu ggf mit Ersatzsignal oder evtl sogar auf Sicht weitergefahren werden was nat rlich zum Teil erhebliche Fahrzeitverluste zur Folge hat Es kann bei einem Schienenbruch sogar erforderlich sein da ein komplettes Gleis gesperrt werden mu und dann von einer zweigleisigen Strecke nur noch ein Streckengleis zur Verf gung steht Des weiteren werden auch im aktuellen Fahrplanjahr Baustellen eingerichtet Diese Baustellen gelten dann beispielsweise nur f r einige Nachtstunden Hier ist es erfor derlich einen Kalender f r zeitweilige Langsamfahrstellen vorzuhalten An den Infra strukturelementen mu dann ve
145. g von DB Regio TP R und die CargoLeitStelle von DB Cargo CLS So k nnen im Konfliktfall die Entscheidungen direkt zwischen den betroffenen Eisen bahnverkehrsunternehmen und der DB Netz AG als Eisenbahninfrastrukturunter nehmen EIU koordiniert werden Endg ltig entscheiden jedoch die Betriebsleitstel len der DB Netz AG BZ und NLZ ber den Betriebsablauf 2 3 Grundlegende Dispositionsregeln In diesem Abschnitt soll auf allgemeine Dispositionsregeln eingegangen werden nach denen die Fahrdienstleiter und die bergeordneten Betriebsleitstellen die Z ge disponieren Des weiteren werden einzelne dispositive Ma nahmen vorgestellt 28 Grundlagen der Disposition 2 3 1 Vorrangregelungen In den Vorschriften der DB sind nur wenige grundlegende Regeln zu finden Ur spr nglich waren in der Fahrdienstvorschrift der Deutschen Bundesbahn DS 408 26 einige Regelungen ber die Rangordnung von Z gen zu finden Nach der Neu ordnung des Regelwerks der Deutschen Bahn AG sind diese Regelungen aus der Fahrdienstvorschrift Z ge fahren und Rangieren DS DV 408 24 in die Richtlinie R 420 Betriebszentralen der DB Netz AG 25 bernommen worden Im einzelnen gelten die folgenden Vorrangregelungen hier aus 25 Modul 0105 vormals 26 823 Abs 16 a Dringliche Hilfsz ge haben Vorrang vor allen anderen Z gen b S Bahnz ge auf S Bahngleisen haben Vorrang vor allen anderen Z gen c In den brigen F llen haben die
146. gapa TOYHOMy MeTony pacu Ta BpeMeHN DBnxkeHna n B cCnyuae samas3 bIBaHnsn BO3MOXHOCTN COKPalyeHus 13 MPedyCMOTPEHHbIX B pacnncaHnn BPEMEHHLIX HagOaBOK BO3MOKO CAENATb HOCTOBEPHbIN NPOrHO3 O AanbHEeNLIEM ABWKEHNMN nNoe3sgoB ACUHXPOHHbIN MOAXOA NO3BONAET Pacmo3HaBaTb N CBOEBPEMEHHO pa3pewaTe KOHCDNUKTHbIe cnTyaynn KOTOPbIeE BO3HUKHYT KaK 6nnxa wem Tak n B Donee OTAan amp HHOM OyAyuiem Takum o6pa30m ABTOMAaTU3UPOBaHHOoe AucnetyepcKoe ynpaBr eHne MOXKET PpacnpocTpaHneTca Ha O LLINPHbIE Y4aCTKN Cer BHenpeHne aBTOMATUYECKON ANCNETYEPCKON CUCTEMbI B LIEHTPANU3UPOBaHHbIXx MYHKTaX yNpaBNeHUA MPOLIECCOM NepeBO3OK NPUBeAET HE TONbKO K 3HAYUTENbHON paunoHannsaunn ynpaBneHuA ABYYKeEHVeM NOe340B HO M MO3BONNT VIII MPON3BOANTENBHOCTB KAYECTBO N TU KOCTb KENESHOAOPOXKHON CUCTEMbI BLIENOM 14 Aide en ligne a la detection et la resolution des conflicts de circula tion pour la regulation des circulation ferroviaires R sum Les chemins de fers s voluent de plus en plus en entreprises de transport modernes et productives Ils doivent se soumettre aux principes du march A cot de la s curi te et la ponctualite du traffic la productivit et la rentabilit sont a garantir Le point cl de l exploitation est la r gulation des circulation Les r gulateurs en ex ploitation d cident de la suite des trains sur les lignes et donnent en cas de retards des commandes aux aiguilleurs de changer la suite des trains Les
147. gebracht werden Da dies im Rahmen von Konflikt l sungsvarianten sehr h ufig aktualisiert werden mu wurde versucht diesen zu s tzlichen Aufwand f r die Echtzeit Disposition zu umgehen Alternativ l t sich die Verschiebungszeit auch mit Hilfe von Mindestzugfolgezeiten ermitteln In den analytischen Verfahren zur Berechnung der Leistungsf higkeit wer den Mindestzugfolgezeiten seit vielen Jahren genutzt Neben den Standardverfahren der Programmfamilie SLS 95 finden sie auch Anwendung in ANKE 100 dem neu en Verfahren zur Analytischen Berechnung der Netzkapazit t Zun chst eine Definition der Mindestzugfolgezeit aus 104 Die Mindestzugfolgezeit zj entspricht der Zeit nach der ein Zug j einem Zug i folgen kann ohne da der Zug j eine Behinderung erf hrt stutzen mu Die Mindestzugfolgezeit kann graphisch ermittelt werden indem die Sperrzeiten treppen der beiden Z ge so zusammengeschoben werden da sie sich min destens an einer Stelle gerade ber hren aber nicht berschneiden Die Mindestzugfolgezeit bezieht sich immer auf einen Zugfolgefall und l t sich auf grund der Sperrzeitentreppen beider Z ge relativ einfach berechnen Wie die Min destzugfolgezeiten ermittelt und zur Konfliktl sung in ASDIS in Kombination mit den Sperrzeitentreppen verwendet werden wird in Abschnitt 6 5 4 und 6 5 5 detailliert er l utert Die bei den analytischen Verfahren verwendeten Mindestzugfolgezeiten wei chen in bestimmten F
148. geh ren neben den benachbarten inl ndischen und ausl ndischen Infrastrukturbetreibern auch die Kunden der DB Netz AG z B Eisenbahnverkehrsunternehmen Nach Integration von LeiBIT in die Betriebszentralen besteht eine der Aufgaben dar in die betrieblichen Informationen die in den Betriebszentralen eintreffen auch den Mitarbeitern vor Ort insbesondere dem Stellwerkspersonal zur Verf gung zu stellen Weiterhin ist der Informationsflu von den Fahrdienstleitern zu den Disponenten in der BZ durch LeiBIT gew hrleistet Falls aufgrund lterer Sicherungstechnik keine automatischen Zuglaufmeldungen ber den ZLV Bus an die Betriebszentrale gesen det werden k nnen verwenden die Fahrdienstleiter das System LeiBIT um diese Zuglaufinformationen zu bermitteln Hierbei wird dann das vormals verwendete Ver fahren der fernm ndlichen bertragung abgeschafft Diese manuell erstellten Zug laufinformationen aus LeiBIT stehen dann genauso wie die automatisch erzeugten Meldungen dem System LeiDis S K zur Verf gung Der Disponent in der BZ hat die se Meldungen direkt in seinem Dispositionssystem und braucht sie nicht mehr fern m ndlich in Empfang zu nehmen LeiBIT bernimmt auch den Informationsflu vom Disponenten zu den Fahrdienstleitern in dem die in der BZ getroffenen dispositiven Entscheidungen zu den Stellwerken vor Ort bermittelt werden Dies ist vor allem bei lterer Stellwerkstechnik notwendig die nicht von der BZ aus ferngesteuert
149. gen so da f r hiesige Betriebsverh ltnisse neue Verfahren entwik kelt werden m ssen 4 6 1 Regelbasierte Zuglenklogik f r Zuglenkanlagen In 76 wird von PACHL eine regelbasierte Zuglenklogik f r die Steuerung von automa tischen Zuglenkanlagen vorgestellt Eine Automatisierung der Zuglenkung wurde zu n chst nur bei Bahnen eingef hrt die nach einem starren Taktfahrplan verkehren sowie ber eine festgelegte Reihenfolge der einzelnen Zugfahrten verf gen Bei Ei senbahnen die mit h herer Wahrscheinlichkeit von dem vorgegebenem Fahrplan abweichen sind deutlich aufwendigere Verfahren erforderlich Die in 76 erstellte Zuglenklogik ist durch Einbindung von Strategien zur Konflikterkennung und l sung auch bei einem stochastischen Betriebsablauf anwendbar Diese regelbasierte Zuglenklogik beinhaltet insbesondere Verfahren zur Deadlock Vermeidung Der Betriebsablauf von Eisenbahnen ist bei eingleisigen Strecken grunds tzlich deadlock anf llig Bei der Fahrplanerstellung wird ein konfliktfreier also 88 Ans tze zur automatischen Disposition insbesondere auch deadlock freier Fahrplan erstellt Allerdings k nnen bei Abwei chungen vom Fahrplan Deadlock Situationen auftreten die mit Hilfe einer berge ordneten Disposition vermieden werden m ssen Die von PACHL entwickelte Dead lock Vermeidung basiert auf einer Analyse der Wartekettenstruktur im Eisenbahn netz Hierbei wird vor jeder Zulassung einer Zugfahrt gepr ft ob die
150. ges zusammen In der urspr ngli chen Modellierung sollten die Betriebsstellengrenzen an den Trennstellen zwischen Bahnhof und Strecke eingerichtet werden so da bei einer Fahrwegwahl in einem Bahnhof nur ein Fahrweg in einer Betriebsstelle zu ndern gewesen w re Leider entsprach dies nicht immer der bisherigen Abgrenzung der Betriebsstellen innerhalb der Deutschen Bahn So existieren Bahnh fe die aus einem Personenbahnhofsteil und einen G terbahnhofsteil zusammengesetzt sind wobei die beiden Teile unter schiedliche Betriebsstellen darstellen und teilweise die Trennung zwischen den Be triebsstellen mitten innerhalb der Personenbahnhofsgleise angeordnet ist Daher ist es nur im g nstigsten Fall bereits ausreichend in einer Betriebsstelle einen anderen Fahrweg zu verwenden damit z B ein Konflikt nicht mehr auftritt Im Regelfall ist es jedoch erforderlich Fahrwege ber mehrere Betriebsstellen hinweg zu ndern Hier zu ist ein komplexer Fahrwegsuchalgorithmus notwendig der unter gegebenen Re striktionen alle m glichen Fahrwegkombinationen ermittelt Hierbei treten als Restrik tionen beispielsweise auf da bei einem Verkehrshalt eines Zuges auch in den Fahrwegalternativen ein entsprechender Halt zur Verf gung stehen mu dessen 116 Entwicklung der neuen Algorithmen Halteplatznutzl nge ausreichend ist Ferner d rfen bei einem Zug der mit einem Elektrotriebfahrzeug bespannt ist ausschlie lich Fahrwege verwendet werden die
151. grund weiterer zu erwartender zuf lliger Einfl sse auf den Betriebsablauf nur f r einen begrenzten Dispositionshorizont mit ausreichender Sicherheit disponiert werden 6 Bei Konfliktl sungen m ssen die Priorit ten der Z ge angemessen be r cksichtigt werden wobei nat rlich die Priorit ten nicht fest sein m ssen So kann beispielsweise ein versp teter Zug eine h here Priorit t erhalten damit er schneller seine Versp tung aufholen kann oder aber wenn die Versp tung zu gro ist eine niedrigere Priorit t Die Disposition mu auf alle St rungen und Unregelm igkeiten die im Betriebsge schehen auftreten k nnen angemessen reagieren St rungsursachen k nnen zum Beispiel an Fahrwegelementen der Infrastruktur Signale Weichen Gleise an Triebfahrzeugen oder am Wagenmaterial auftreten Auch zu hoher Reisendenan drang stellt eine typische Unregelm igkeit dar 66 Ans tze zur automatischen Disposition Bislang werden in den BZ nur die Zeit Weg Linien der Z ge dargestellt die im Ver sp tungsfall parallel verschoben werden Hierbei ist keine Darstellung der Sperrzei tentreppen die f r eine genaue Konfliktermittlung notwendig sind vorhanden In den Betriebszentralen BZ der Deutschen Bahn ist eine weitreichende Automation bei der Konflikterkennung und l sung vorgesehen Durch die Einf hrung weiterge hender Automation ist eine Verbesserung von Produktivit t Qualit t und Flexibilit t in der Betriebsf h
152. h fen werden h ufig Fahrzeitzu schl ge eingeplant Der Bearbeiter gibt hierzu eine Fahrzeitverl ngerung in Minuten zwischen zwei Betriebsstellen an Alle diese Fahrzeitzuschl ge k nnen im Betriebsablauf verwendet werden um eine Versp tung zu minimieren oder im g nstigsten Fall auch komplett wieder herauszu fahren 5 6 2 Haltezeiten In den Betriebsstellen existieren mehrere Arten von Halten Hier sind zum einen die Verkehrshalte zu nennen die f r verkehrliche Aufgaben notwendig sind Hierunter z hlen bei Reisez gen die Halte in den Bahnh fen oder an Haltepunkten wo Fahr g ste ein oder aussteigen k nnen und bei G terz gen die Halte bei denen Wagen angeh ngt oder abgekuppelt werden Zum anderen gibt es die Betriebshalte die be trieblich notwendig sind z B bei der berholung eines Zuges Bei Verkehrshalten wird unterschieden zwischen der Mindesthaltezeit die aus verkehrlichen Gr nden nicht unterschritten werden darf und der fahrplanm igen Haltezeit die sich aus der Mindesthaltezeit plus weiteren Zeitanteilen ergibt Zu diesen weiteren Zeitanteilen kann z B die Zeit geh ren die f r eine berholung durch einen anderen Zug erfor derlich ist Zus tzlich zur Haltezeit wird bei der Fahrplankonstruktion die Mindesthaltezeit ver einbart Bei Betriebshalten ist diese Mindesthaltezeit gleich Null Ansonsten mu die Haltezeit mindestens so gro sein wie die Mindesthaltezeit Konzeption eines neuen Dispositionsv
153. h Inbetrieb nahme der Z Linz Bis Mitte der 60er Jahre wurde das Netz der mit einer Zug ber wachung ausgestatteten Strecken auf weitere Hauptstrecken ausgedehnt Der wach sende Eisenbahnverkehr und die h heren Anforderungen f hrten ab 1978 zur Ein richtung von Zug berwachungen an den einzelnen Bundesbahndirektionsstandorten Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 61 Im Oktober 1983 wurde auf der Tauernbahn zwischen Schwarzach St Veit und Vil lach die erste RZ der BB in Betrieb genommen In den 90er Jahren wurden die vier RZ Zentralen in Wien Linz Innsbruck und Villach aufgebaut Sie deckten alle Hauptstrecken und die wichtigen Querverbindungen im Netz der OBB ab 2 Die Ausr stung der Rechnerunterst tzten Zug berwachung in sterreich erfolgte durch SEL Alcatel Austria aus dem Alcatel Konzern die auch in Deutschland einige RZ ausger stet hat Die technische Ausstattung der RZ in sterreich entspricht im wesentlichen den im Abschnitt 3 3 erl uterten RZ in Deutschland Unterschiede gibt es beispielsweise in der Datengewinnung der Zuglaufmeldungen Anders als in Deutschland ist in sterreich jeder Bahnhof mit einem Bahnhofsrechner ausger stet der die Stellwerksdaten Zugnummernfortschaltung und Fahrstra eneinstellung ab greift und auch Benutzereingaben verarbeitet Alle Daten werden dann uber Daten leitungen an die brigen Bahnhofsrechner sowie den Zentralrechner in der RZU Zentrale weitergegeben Die Funkti
154. h auf wenn z B bei einem Ausfall eines ICE ein lokbespannter Ersatzzug gefahren wird Auch diese Auswirkungen m ssen bei der Disposition ber cksichtigt werden In der BZ gilt es nun diese aktuellen Parameter der Z ge zu kennen und in den Pro gnosen zu ber cksichtigen Kenntnis ber die Abweichungen von den geplanten Zugparametern hat jedoch zun chst nur das jeweilige Eisenbahnverkehrsunterneh men und nicht die DB Netz AG als Netzbetreiber Hier m ssen in Zukunft Schnittstel len zwischen den Systemen der EVU und DB Netz AG erstellt werden so da diese f r qualitativ gute Dispositionsentscheidungen notwendigen Daten der BZ zur Verf gung gestellt werden k nnen 4 1 3 Einlegen von Sonderz gen Die Basis f r die Disposition ist der langfristig erarbeitete Jahresfahrplan der auf grund von Wunschfahrpl nen der Trassenbesteller durch das Trassenmanagement erstellt wird Hieraus wird der Tagesfahrplan abgeleitet in den die unterj hrigen Fahrplan nderungen sowie ggf zus tzliche Z ge eingehen Im Gegensatz zum Jah resfahrplan der das ganze Jahr gilt ist der Tagesfahrplan auf einen bestimmten Tag fixiert Dieser Tagesfahrplan ist der Fahrplan mit dem die aktuellen Abfahrts und Durchfahrtszeiten verglichen werden m ssen um so die Versp tungen zu ermitteln Ans tze zur automatischen Disposition 69 Ein automatisches Dispositionssystem sollte auch ber die M glichkeit verf gen ei nen Fahrplan f r neue im Tagesfah
155. hern und wieder zu laden Dabei werden die Wer te in die Datei ASDIS INI gespeichert die im gleichen Verzeichnis wie die Fahr plandaten steht Die Vorbelegungen der einzelnen Werte sind der Abb 37 zu ent nehmen 150 Das Dispositionsverfahren ASDIS L Dispositionsparameter f r ASDIS Ed OK Grenze f r partieller Yorrang min V Grenze f r Fahrwegsuche min Kra Grenze f r Zuglaufmeldung min Grenze f r Reaktion min VW Betriebshalte verwenden Mi speichern Da laden Abb 37 ASDIS Parameter Die einzelnen Werte entsprechen den Parametern die oben beschrieben wurden und werden hier nur kurz erl utert Grenze f r partiellen Vorrang bis zu diesem Schwellenwert wird ein partieller Vorrang getestet und realisiert Grenze f r Fahrwegsuche liegt die Haltezeitverl ngerung unterhalb dieser Schwelle werden keine alternativen Fahrwege gesucht Grenze f r Zuglaufmeldung bis zu diesem Schwellenwert wird die Zuglauf meldung als korrekt interpretiert Grenze f r Reaktion ab diesem Schwellenwert wird eine Reaktion von AS DIS angesto en mit diesem Wert wird auch das Weckrufereignis bestimmt Betriebshalte verwenden gibt an ob Betriebshalte verwendet werden sollen oder nicht Der Dispositionsfahrplan kann in einem Fenster mit den Sperrzeitentreppen ange zeigt werden siehe Abb 38 Aus diesem Dispositionsfahrplan werden die Zuglauf meldungen die ASDIS L erwartet bestimmt Ebenso si
156. herrangig und 10 niederrangig angenommen Bei der asynchronen Vorgehensweise sind bereits alle Z ge die einen h heren Rang haben als der niederrangige Zug also alle Z ge mit Rang kleiner 10 eingelegt Diese Z ge sind also schon konfliktfrei im Fahrplan ent halten bzw f r entstandene Konflikte sind L sungen gefunden worden Damit nun diese nicht wieder alle r ckg ngig gemacht werden m ssen darf die Anwendung des partiellen Vorrangs keine Konflikte verursachen die zu solchen Problemen f h ren Im obigen Beispiel darf deshalb aufgrund der Verschiebung des h herrangigen Zuges Rang 6 kein Konflikt entstehen an dem Z ge mit Rang kleiner 10 beteiligt sind Also entstehen nur Konflikte mit Z gen der Rangordnung gr er oder gleich 10 132 Entwicklung der neuen Algorithmen Diese Einschr nkung des partiellen Vorrangs die aufgrund der asynchronen Vorge hensweise allerdings zwingend erforderlich ist erscheint zun chst recht restriktiv Da jedoch die Verschiebungszeit minimal ist und der versp tete Zug au erdem die k r zeste Fahrzeit anstrebt erreicht der Zug schnell wieder seine Fahrplanlage Dies ist aufgrund der Fahrzeitzuschl ge m glich Der Fahrzeitzuschlag ist ein Zuschlag zur reinen Fahrzeit um den Versp tungen abgebaut werden k nnen Au erdem sto en im Regelfall die Sperrzeiten der Z ge nicht unmittelbar aneinan der sondern es sind noch L cken zwischen den Sperrzeiten im Fahrplan enthalten die sogenann
157. hlu oder Umlaufkonflik ten Bei der Disposition gilt es auch diese Konfliktarten zu l sen Damit die Versp tungen sich nicht netzweit bertragen existieren in den Wartezeit regelungen siehe Abschnitt 2 3 2 Vorgaben f r die in der Regel abzuwartende Zeit auf einen versp teten Anschlu zug Falls bei der Disposition erkannt wird da die bergangszeit zwischen zwei Z gen aufgrund von Versp tungen berschritten wird kann diese Regelwartezeit verwendet werden um die Haltezeit des Anschlu zuges zu verl ngern Wird die Regelwartezeit berschritten so mu der Anschlu entfallen Liegen dem Disponenten n here Information ber Anschlu reisende oder andere Umst nde vor so kann er in Absprache mit dem oder den betroffenen EVU auch die Vorgaben ber die Anschlu bindung ndern d h entweder den Anschlu auch oh ne Regelwartezeit entfallen lassen oder aber die Regelwartezeit verl ngern Eine andere Alternative ist es die Hierarchien der am Anschlu konflikt beteiligten Z ge zu ndern Falls ein Zug eine Versp tung besitzt und somit einen planm igen Anschlu zug nicht mehr erreicht kann die Priorit t des versp teten Zuges erh ht werden Durch die h here Hierarchie kann der Zug gegebenenfalls seine Versp tung reduzieren da er dadurch Vorrang vor anderen Z gen erh lt Im Extremfall kann f r den versp teten Zug die h chste Rangstufe gew hlt werden Mit dieser hat er Vor rang vor allen anderen Z gen und erreich
158. hnittsweise geltende Informationen handelt Denn neben den punktf rmigen Merkmalen der Infrastruktur wie beispielsweise Signal standorte existieren auch abschnittsf rmige wie Geschwindigkeiten und Neigungen Bei den abschnittsf rmigen Merkmalen wird jeweils die nderung der Information wiedergegeben Alle Merkmale sowohl die punktf rmigen als auch die nderungen der abschnittsf rmigen werden als Knoten in den SPURPLAN Graphen aufgenom men 15 Jedes dieser Infrastrukturmerkmale z B Hauptsignale Vorsignale Zug schlu stellen Geschwindigkeitswechsel Neigungswechsel Haltepl tze erh lt als Knotenattribut jeweils die Kilometrierung und beispielsweise Durchrutschwegauf l sezeit Fahrstra enbildezeit Fahrstra enaufl sezeit neue Geschwindigkeit neue Neigung Haltplatzlange usw Im Gegensatz zu diesen Infrastrukturknoten werden Weichen nicht nur durch einen sondern durch drei Knoten und eine Kreuzungs weiche durch vier Knoten abgebildet Mittels dieser Modellierung ein Knoten f r je des Weichenende k nnen die m glichen Fahrten auf den Weichen direkt festgelegt werden J a 7 BI e d gt Le l E 80 We gt ra 60 S E lt N lt Zur ZEN NS S op A L o e S S S Bo Se FOS A Z SY x a F amp e S N e r we S amp S S SY s amp X AP I R A X amp GC AN RN E N N E L AF A G vw AAW S e xO N S RN X ei a A ei Ai
159. hung sowie der Rechnerunterst tzten Betriebsleitung 25 In Abb 10 sind die Zusammenh nge zwischen den einzelnen Systemen in der Be triebszentrale graphisch dargestellt Zur Verdeutlichung sind hier nochmals die ver wendeten Abk rzungen aufgef hrt e LeiDa S Leitsystem Zentrale Datenhaltung Systemdaten e LeiDa F Leitsystem Zentrale Datenhaltung Fahrplanbearbeitung e LeiDis S K Leitsystem Streckendisposition Knotendisposition e LeiBIT Leitsystem Betriebliche Informationsverteilung e ZL Zuglenkung e ZN Zugnummernmeldeanlage 50 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben LeiBIT Abb 10 Leitsysteme der Betriebsfuhrung LeiDis S K erhalt seine Informationen Uber die Infrastruktur und den Fahrplan aus den Systemen LeiDa F Leitsystem der Betriebsfuhrung Zentrale Datenhaltung Fahrplanbearbeitung 18 und LeiDa S Leitsystem der Betriebsf hrung Zentrale Da tenhaltung Systemdaten 19 Aktuelle Zuglaufmeldungen werden vom Zugnum mernmeldesystem bzw wenn dieses nicht vorhanden ist aus LeiBIT Leitsystem Betriebliche Informationsverteilung Ubernommen LeiDis S K erzeugt Dispositions fahrplane die mit Hilfe der Zuglenkung Daten Uber die einzustellenden Fahrwege an die Stellwerke ubermittelt 3 4 4 1 Leitsystem Streckendisposition Knotendisposition Das Leitsystem der Betriebsfuhrung fur die Strecken und Knotendisposition LeiDis S K ist das dispositive Kernsystem der BZ LeiDis S K wird mit Daten aus den Sy
160. ichtung geschieht analog Diese Mindestzugfolgezeit wird insbeson dere bei eingleisigen Strecken ben tigt und berechnet sich wie in Abb 24 dargestellt Abb 25 Mindestzugfolgezeit trennende Zugfahrten In dem in Abb 25 dargestellten Fall trennen sich die Laufwege beider Z ge d h sie beginnen in der gleichen Betriebsstelle enden jedoch in verschiedenen Betriebsstel len Die Sperrzeitentreppen werden hier im Bereich des gemeinsam benutzten Streckenabschnitts aneinander geschoben und die Mindestzugfolgezeit wird in der gemeinsamen Startbetriebsstelle abgelesen In den F llen in denen beide Z ge nicht den gleichen Laufweg ab der vorherigen Halt Betriebsstelle haben ergeben sich oben erw hnte Unterschiede in der Berech nung der Mindestzugfolgezeiten In Abb 26 sind zwei sich kreuzende Z ge dargestellt die an zwei verschiedenen Be triebsstellen beginnen und an zwei verschiedenen Betriebsstellen enden Sie kreu zen sich im Bereich einer Weiche und haben daher auch nur diese Weiche als ge meinsames Belegungselement Die Mindestzugfolgezeit bestimmt sich wie oben beschrieben durch Aneinanderschieben der Sperrzeitentreppen der gemeinsamen Belegungselemente Ma gebend sind hier analog zu den obigen F llen die Anf nge der Sperrzeit im ersten Block jedoch wird die Mindestzugfolgezeit an den ersten Bl cken der Sperrzeitentreppen in der jeweiligen Betriebsstelle in der der Zug be ginnt abgemessen Die Mindestzugfo
161. ie franz sische 62 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Firma Steria den Zuschlag zur Lieferung des neuen Systems Dieses neue Betriebs leitsystem tr gt den Namen Systeme Unifi de Regulation Ferroviaire SURF Da die Verantwortung f r die Produktion des Betriebes in der Schweiz auf die Kreise de legiert ist wurde bei jeder Kreisdirektion in Lausanne Luzern und Z rich eine Leit zentrale eingerichtet 107 Diese drei Betriebsleitzentralen sind mit einem zentralen Rechenzentrum in Bern verbunden so da der Informationsaustausch zwischen den Leitzentralen sichergestellt ist Zur automatischen Zugstandorterfassung werden analog zu der Deutschen Bahn die Zugnummernmeldeanlagen der Stellwerke verwendet Auf den Strecken wo keine entsprechend ausger stete Stellwerke vorhanden sind setzen die SBB ein neuarti ges System zur automatischen Fahrzeugidentifikation AFI ein Dieses System er h lt aus einem an den Triebfahrzeugen und Steuerwagen montierten Transponder Informationen ber das jeweilige Fahrzeug und kann danach aus einer Fahrzeugda tenbank die jeweilige Zugnummer ermitteln 109 Durch geeignete Positionierung dieser AFl Lesegerate k nnen die notwendigen Zuglaufmeldungen auch bei nicht vorhandenen Zugnummernmeldeanlagen gewonnen und an die Betriebsleitzentrale bertragen werden Betriebsf hrungssysteme der SBB BLZ SURF Disponieren Die gt Kei FSIZ p Steuern Automatisieren SIZ F
162. ie manuelle Zug berwachung 1928 auf der Strecke Dresden Leipzig eingesetzt Da sich diese Zug berwachung bew hrt hat wurden anschlie end auch in den brigen damaligen Direktionsstandorten weitere Zug ber wachungen eingerichtet Die technische Einrichtung der Zug berwachungen blieb ber Jahrzehnte hinweg unver ndert So entstanden insgesamt 56 Zug berwachun gen bei den 15 Direktionen Die Gr e der berwachungsbereiche lag zwischen 40 und 200 km entsprechend lag die Meldestellenanzahl zwischen 10 und 34 pro berwachungsbereich 88 Sie wurde in den 70er Jahren mit dem eingef hrten Zug bahnfunk erg nzt 65 3 2 1 Belegblattdrucker Die Nachteile der manuellen Zug berwachung wurden fr hzeitig erkannt Man ver suchte mit Hilfe von Belegblattdruckern eine Teilautomatisierung zu realisieren Im Jahr 1952 wurde der Zuglaufschreiber als Vorl ufer des Belegblattdruckers im Strek kenstellwerk N rnberg f r die ca 100 km lange Stecke von N rnberg nach Regens burg eingef hrt Erste Anwendung fand der Belegblattdrucker im Jahr 1965 in der ehemaligen Bundesbahndirektion K ln f r die ca 47 km lange Strecke von K ln Deutz nach Unkel Diese Drucker verwenden Informationen der vorhandenen Gleis freimeldeanlagen um daraus Zeit Weg Linien Diagramme zu zeichnen Die Beleg blattdrucker hatten neben der M glichkeit der automatischen Aufzeichnung der Zeit Weg Linien den weiteren Vorteil einer genaueren und aktuelleren Positionsbesti
163. ieder in seiner Fahrplanlage weiterf hrt Je nachdem wie gro die Fahrzeitzuschl ge und die Differenzen zwischen den Hal tezeiten und den Mindesthaltezeiten sind k nnen die Z ge eingetretene Versp tun gen mehr oder weniger gut herausfahren Wie gut der Versp tungsabbau der einzel nen Z ge ist h ngt also von der jeweiligen Fahrplansituation ab Insbesondere wer den die Sprinter ICE teilweise ohne oder nur mit halbem Regelzuschlag gerechnet so da f r diese Z ge die Fahrzeit m glichst gering wird In FAKTUS sind speziell die Zuggattungen ICE O und ICE50 enthalten Dadurch ist nat rlich nur ein sehr ge ringer bzw gar kein Versp tungsabbau mehr m glich Wenn diese Z ge einmal eine Versp tung haben behalten sie diese auch bis zum Ende ihres Zuglaufs Prinzipiell d rfte es eigentlich keinen Zug geben der ohne Regelzuschlag verkehrt denn schlie lich dient der Regelzuschlag nicht nur dem Versp tungsabbau sondern in ihm sind auch die unterschiedlichen Wetterverh ltnisse z B nasse Schienen mit ei nem geringeren Haftreibungsbeiwert ber cksichtigt Entwicklung der neuen Algorithmen 111 6 Entwicklung der neuen Algorithmen In diesem Kapitel werden die neuen Algorithmen f r die asynchrone Disposition ASDIS beschrieben Zun chst wird in Abschnitt 6 1 der neue speziell f r ASDIS entwickelte asynchrone Einlegealgorithmus erl utert Der Hauptteil dieses Kapitels besteht aus der Darstellung des Konfliktl sungsalgor
164. iegt der Fall vor da Y lt Za ist so wird der Zug 1 bevorrechtigt eingelegt ansonsten Zug 2 In der Abb 29 ist der Vergleichswert Y kleiner als die Mindestzugfolgezeit z2 Die Ab fahrtszeit von Zug 2 ist sp ter als die von Zug 1 und die Mindestzugfolgezeit Z412 ist wesentlich gr er als die Mindestzugfolgezeit za Da in diesem Beispiel Y aber kleiner als zou ist wird der Zug 1 bei diesem Verfahren bevorrechtigt Zug 2 mu dann die Kreuzung abwarten und wird erst nach Zug 1 behandelt Fur den Fall da tz t gt 0 ist kann man obigen Zusammenhang auch direkt aus ei nem Vergleich dieser Differenz und der Differenz der Mindestzugfolgezeiten ermit teln Gilt Z142 Z21 lt t2 t4 so wird der Zug 1 bevorrechtigt im anderen Fall der Zug 2 Abfahrtszeitt en Di Zus x n Abfahrtszeit t x N Il gt 2 Abb 29 Zeitdifferenzen f r das Entscheidungskriterium Entwicklung der neuen Algorithmen 131 6 5 5 1 Gleiche Priorit t beider Z ge Das oben beschriebene Verfahren wird angewendet wenn die beiden Z ge den glei chen Rang besitzen Bei Gleichrang beider Z ge mu der Zug warten bei dem die Haltezeitverl ngerung am kleinsten ist Es wird also die Konfliktl sung gew hlt f r die die Gesamtversp tung ihr Minimum annimmt da beide Z ge die gleiche Priorit t besitzen 6 5 5 2 Unterschiedliche Priorit t beider Z ge Auch in diesem Fall wird das obige Verfahren verwend
165. iel einer marktgerechten Bewertung der Versp tungen aufgrund der Erl se erreicht werden JOCHIM hat hierzu in 49 erste Ans tze entwickelt 6 5 Konfliktl sungsalgorithmus F r die Disposition mu te ein komplett neuer Konfliktl sungsalgorithmus entwickelt werden Hierbei sollte eine umfassende Konfliktl sung erreicht werden wobei nicht nur die einzelnen L sungsm glichkeiten getrennt voneinander ausprobiert werden sondern auch Kombinationen von einzelnen L sungsm glichkeiten getestet werden Bei den L sungsm glichkeiten wird erstmals bei asynchronen Verfahren ein Fahr wegsuchalgorithmus verwendet der alternative Fahrwege automatisch bestimmt In dem asynchronen Simulationsverfahren STRESI welches nur zur Simulation zwei gleisiger Strecken konzipiert ist liegen die Laufwege der Z ge bis auf die verwende ten Bahnhofsgleise fest Bei NSIM m ssen Laufwegalternativen die anstelle des Standardlaufwegs benutzt werden k nnen manuell vorgegeben werden Dies ist na t rlich in einem gr eren Netzteil mit vielen Zugfahrten sehr aufwendig Die Zugfahrten werden vor dem Einlegen in den Fahrplan anhand ihrer Priorit t sor tiert und dann mit dem in Abschnitt 6 1 3 dargestellten Algorithmus eingelegt Die Lo sung der auftretenden Konflikte geschieht sukzessive in zeitlicher Reihenfolge der Konflikte Um auch Netzteile insbesondere eingleisige Strecken simulieren zu k n Entwicklung der neuen Algorithmen 121 nen werden bei
166. in sogenannte Blockabschnitte Durch die Signal und Sicherungstechnik mu nun sichergestellt sein da sich in einem Block abschnitt nur genau ein Zug befinden darf Die Hauptsignale zu Beginn eines Ab schnittes zeigen Halt oder Fahrt dementsprechend ob der nachfolgende Block abschnitt belegt oder frei ist Wegen der langen Bremswege im Eisenbahnwesen m ssen die Hauptsignale durch Vorsignale angek ndigt werden die im Bremsweg abstand aufgestellt werden Um eine unbehinderte Fahrt eines Zuges zu gew hrleisten mu der jeweils n chste Blockabschnitt bereits frei sein wenn der Zug sich noch vor dem betreffenden Vorsi gnal befindet Ansonsten w rde der Zug unweigerlich abgebremst werden m ssen und so gestutzt werden An diesem Grund setzt sich die Sperrzeit eines Blockab schnitts nicht nur aus der eigentlichen Fahrzeit des Zuges im Block und der R um fahrzeit zum Verlassen des Blocks sondern zus tzlich aus der Ann herungsfahrzeit vom Vorsignal bis zum Hauptsignal zusammen Weiterhin kommen noch die Sicht zeit zum Erkennen des Vorsignalbegriffs und Schaltzeiten Fahrstra enbildezeit und Fahrstra enaufl sezeit hinzu siehe Abb 16 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 101 Vorsignalabstand Blockl nge Schutzstrecke e Sat gt lt r ED Fahrstra enbildezeit Sichtzeit Ann herungsfahrzeit Fahrzeit R umfahrzeit Fahrstra enaufl sezeit Abb 16
167. inzelnen Zugfahrten ereignisorientiert ab Bei der Simulation kommt es weniger auf das Fahrverhalten auf der Strecke sondern vor allem auf die Ankunftszeiten in den Stationen an 29 W hrend dieser Simulation werden einfache Versp tungs und Belegungskonflikte bereits automatisch behan delt 29 Was hier in diesem Zusammenhang jedoch einfache Versp tungs und Belegungs konflikte sind und wie diese unmittelbar bei der Simulation gel st werden geht aus der Arbeit von FAY nicht hervor Insbesondere existiert keine Abgrenzung dieser ein fachen Konflikte gegen ber den Konflikten die das wissensbasierte System l sen soll Weiterhin ist unklar ob diese vereinfachte Simulation ausreichend ist um Bele gungskonflikte die beispielsweise als Auflaufkonflikt auf den Strecken auftreten hin reichend genau zu erkennen und zu lokalisieren ber die im System vorhandene 90 Ans tze zur automatischen Disposition Konflikterkennung macht FAY keine Aussage Ein Nachteil der wissensbasierten Sy steme ist da nur auf das vorhandene Wissen der befragten Personen zur ckgegrif fen werden kann und somit die Qualit t des Systems entscheidend von der Auswahl dieser Personen abh ngt Dieses wissensbasierte Dispositionssystem wurde im Rahmen des BMBF For schungsprojekts DISPOS entwickelt und zun chst beispielhaft f r das Magnet schnellbahnsystem TRANSRAPID als Labormuster realisiert FAY hat nun die Ergeb nisse dieser Arbeiten auf andere
168. ionen zum Einsatz Hierzu m ssen die Infrastruktur und die darauf stattfindenden Zugfahrten in einem Modell abgebildet werden Simulationsverfahren sind seit vielen Jahren bei der Eisenbahn Standard f r eisenbahnbetriebswissenschaftliche Untersuchungen F r eine bersicht ber die zur Zeit eingesetzten Simulationsmodelle f r den Schienenverkehr sei auf 13 und 94 verwiesen 4 2 1 Einsatzbereiche F r Simulationsverfahren in der Eisenbahnbetriebswissenschaft gibt es vielf ltige Einsatzbereiche Strategische Planungen sind Einsatzbereiche f r einen gr eren Zeithorizont Hierbei werden Aus oder Neubauten von Eisenbahninfrastruktur unter sucht Dies kann sowohl nderungen auf der Strecke als auch im Bahnhof betreffen Mit den Simulationsverfahren ist es m glich mehrere Varianten der geplanten Infra strukturma nahme im Modell zu realisieren und nach der Simulation zu bewerten So kann die Lage der berholungsbahnh fe oder die signaltechnische Ausr stung einer 70 Ans tze zur automatischen Disposition Neubaustrecke durch Simulationsergebnisse optimiert werden Da eine Infrastruk turma nahme teilweise umfangreiche Planungen erforderlich macht z B Bau einer Aus oder Neubaustrecke ist der Zeitvorlauf bei strategischen Planungen relativ gro Im Gegensatz hierzu sind die operativen Planungen zu sehen deren Zeithorizont viel k rzer ist So k nnen verschiedene Fahrplanvarianten auf ihre Verwendbarkeit im Betrieb berp
169. ise auch kreuzende Zugfahrten verhindert die alleine aufgrund der Vorbelegungen nicht m g lich sind Aus diesem Grund ist L nge der Vorausbelegung begrenzt da ansonsten die Vorbelegungen den Betriebsablauf unverh ltnism ig st ren w rden Aus diesem Grund sind in den verbesserten synchronen Algorithmen auch Sperrzei tentreppen integriert Hierbei werden in jedem Zeitschritt die Sperrzeiten der jeweils betroffenen Z ge f r die n chsten Zeitschritte berechnet Durch diese Verwendung Entwicklung der neuen Algorithmen 113 der Sperrzeiten k nnen oben angesprochene Behinderungen aufgrund der Voraus belegung vermieden werden Jedoch ist es hierbei auch nicht leicht zu bestimmen wie weit die Sperrzeiten im voraus berechnet werden m ssen Denn wenn die Sperr zeiten nicht weit genug gerechnet werden kann die oben erw hnte Behinderung ei nes h herrangigen Zuges auch mit Verwendung von Sperrzeitentreppen auftreten 6 1 2 Bisherige asynchrone Algorithmen Im Gegensatz zu den synchronen Modellen werden die Z ge bei den asynchronen Verfahren nicht in Zeitschritten eingelegt sondern aufgrund der Priorit t der einzel nen Z ge W hrend also bei synchronen Modellen der zu simulierende Zeitabschnitt genau einmal durchlaufen wird erfolgt dies bei asynchronen Modellen mehrmals f r jede Hierarchieziffer einmal Die Zugfahrten werden aufgrund ihrer Hierarchie sortiert und dann beginnt man mit den Z gen der h chsten Hierarchiestufe
170. isenbahntechnische Rundschau 39 1990 Heft 3 S 133 137 55 Klahn V Die betriebliche Simulation von Eisenbahnstrecken in Eisenbahntechnische Rundschau 41 1992 Heft 3 S 163 170 56 Klahn V Graphentheoretische Grundlagen zur Abbildung gro er Eisenbahn bereiche in Eisenbahntechnische Rundschau 41 1992 Heft 10 S 659 664 57 Klahn V Die Simulation gro er Eisenbahnnetze Dissertation Wissenschaftliche Arbeit Nr 41 des Instituts f r Verkehrswesen Eisenbahnbau und betrieb der Universit t Hannover 1994 58 Klahn V Die betriebliche Simulation gro er Eisenbahnnetze in Eisenbahntechnische Rundschau 43 1994 Heft 10 S 667 672 59 Koch W A low cost tool for rescheduling in regional public transport systems in IFAC 9 Symposium on Control in Transportation Systems Braunschweig 2000 S 317 322 60 Kolb J J Die Betriebszentrale ein wirtschaftliches Betriebsfuhrungsin strument in Der Eisenbahningenieur 47 1996 Heft 3 S 51 55 61 Kollmannsberger F RZU Rechnerunterst tzte Zug berwachung in Elektrische Bahnen 83 1985 Heft 7 S 221 226 62 Kollmannsberger F Drahtlose Zukunft Europas Bahnen steigen auf Mobil funk um in BahnTech 2 97 S 12 15 63 Kollmannsberger F Forschung und Technologie Potentiale der Betriebs leitsysteme in Eisenbahntechnische Rundschau 47 1998 Heft 10 S 595 600 64 Kretschmer W Dannenberg
171. iterung des Uberholungsabschnitts c cccccccsccsecceseeseeseeseeeees 135 317 PAD UTC AQ RAIN E 136 32 kurzzeitige synchrone Vorgehensweise Konflikt 137 33 kurzzeitige synchrone Vorgehensweise Konfliktl sung 138 34 Ereignisorientierte Proze kommunikation 145 35 Ablaufdiagrammsse res ersserseree een 146 36 Hauptfenster E eege 149 37 ASDIS P rameler ege 150 38 Sperrzeitentreppen des DispositionsfahrplanSs ssssssssnnnneeeeeensererreeene 151 39 Dispositionsma nahmen einer Konfliktl sung neen 152 40 Konfliktl sung mit Sperrzeitentreppen 152 41 ZMeberammeter eege 153 42 Hauptfenster ZLM ccccccccccceeesseeeeeeeeeeeeeceesseeeeeeeeeeeeaeeasseeeeeeeeeeeaees 154 Abk rzungsverzeichnis 163 10 Abk rzungsverzeichnis AFI ALFA ANKE ASDIS BABSI BFO BLZ BZ BZA DB DBAG ESTW EIU ETCS EVU FAKTUS GSIM GSM R GSU IFB LeiDa S LeiDa F LeiDis N LeiDis S K LeiBIT Automatische Fahrzeugidentifikation Analytische Leistungsf higkeitsberechnung von Fahrstra enknoten Analytische Netzkapazit tsermittlung Asynchrone Disposition Bahnbetriebssimulation asynchrones Simulationsverfahren vom VIA RWTH Aachen in Entwicklung Bahnhofsfahrordnung Betriebsleitzentrale Betriebszentrale Bundesbahnzentralamt Deutsche Bundesbahn Deutsche Bahn AG Elektronisches Stellwerk Eisenbahninfrastrukturunternehmen E
172. ithmus in Abschnitt 0 Die hier beschriebenen Algorithmen sind in Form einer Laborversion ASDIS L implementiert worden N here Details zur Implementierung finden sich im n chsten Kapitel Stark verwandt mit der Disposition ist die Simulation der Betriebsabwicklung BABSI 35 Da am Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen auch die Simula tion der Fahrplanerstellung auf der Basis eines hierarchischen Trassenmanagements und Nachweis der Stabilit t der Betriebsabwicklung gleichzeitig zur Disposition ent wickelt wurde lag es nahe die Synergien f r beide Projekte zur nutzen So wurde der Einlegealgorithmus f r ASDIS entwickelt und in BABSI bernommen und umge kehrt wurde der Fahrwegsuchalgorithmus f r BABSI entwickelt und in ASDIS ber nommen BABSI wird ebenso wie ASDIS in Form einer Laborversion BABSI L entwickelt In BABSI L werden die zwei Stufen des Eisenbahnbetriebes n mlich die Fahrplankon struktion und der Betriebsablauf simuliert Bei der Simulation der Fahrplankonstruk tion bilden die Trassenbestellungen der Eisenbahnverkehrsunternehmen die Aus gangslage f r eine automatische Fahrplankonstruktion Die Simulation des Betriebs ablaufs bildet anschlie end auf der Grundlage eines konfliktfreien Fahrplans die Be triebsabwicklung unter zuf llig eingespielten St rungen ab Nach Abschlu von meh reren Simulationsl ufen k nnen dann statistische Auswertungen ber die Fahrplan qualit t unter den Bedingungen eine
173. iven vor d h zu den jeweiligen Fahrwegen wurden die Infor mationen bestimmt die f r eine Entscheidungsfindung welche Konfliktl sung den Vorzug erh lt genutzt werden k nnen Hier sind beispielsweise zu nennen die Fahrzeit nderung aufgrund des abweichenden Fahrweges im Regelfall Fahrzeitver 134 Entwicklung der neuen Algorithmen l ngerung die notwendige Haltezeitverl ngerung auf diesem Fahrweg die im g n stigem Fall auch gleich Null sein kann und die Priorit tenfolge des Fahrweges da gegebenenfalls nicht nur in einer Betriebsstelle der Fahrweg ge ndert werden mu te liegt hier eventuell eine Liste von Priorit ten der verwendeten Fahrwege vor im g nstigsten Fall ist dies nur ein Wert falls der Fahrweg ausschlie lich in einer Be triebsstelle ver ndert werden mu te Diese Daten liegen nat rlich auch f r den bis herigen Fahrweg des Zuges vor so da auch dieser mit den Kriterien verglichen werden kann Aufgrund dieser Informationen wird nun entschieden welcher der be vorzugte Fahrweg ist Zur Zeit wird hier der Fahrweg mit der kleinsten Haltezeitver l ngerung gew hlt Da aber alle Daten zur Entscheidungsfindung ermittelt wurden kann hier auch eine komplexere Bewertung der Alternativen durchgef hrt werden Zur Ber cksichtigung der Priorit ten ist es erforderlich die einzelnen Fahrwege ent sprechend ihrer Hierarchie bereits bei der SPURPLAN Eingabe zu klassifizieren Zumindest sollten die vorgegebenen Prio
174. k nnen dann durch eine Ver nderung der Reihenfolge der Z ge eine Ver nderung der Abfahrtszeiten oder eine Suche nach alternativen Fahrstra en gel st werden Dieses Verfahren wurde mittels eines Stellwerksimulators erfolgreich getestet Das 78 vorgestellte Verfahren ist jedoch f r den Einsatz in Elektronischen Stellwerken konzipiert die jedoch nicht ber die gro r umige Sichtweise einer BZ verf gen Da die in der Literatur beschriebenen Algorithmen sich noch in der Implementie rungs bzw Testphase befinden und bisher noch nicht in den Betriebszentralen ein gesetzt werden kann Uber die Qualit t der Algorithmen keine abschlie ende Beurtei lung vorgenommen werden Die Fahrzeitrechnung und die dazu notwendigen Infra strukturdaten entsprechen in ihrer Detaillierung denen der Fahrplankonstruktion und sind damit hinreichend genau Inwieweit jedoch die Belegungselemente abgegrenzt und die Belegungszeiten exakt berechnet werden kann noch nicht n her ermittelt werden Nach 46 m ssen Mindestzugfolgezeiten zur Erkennung von Belegungskon flikten berechnet werden Jedoch ist mit Hilfe der Belegungselemente und deren Be legungszeiten eine direkte Ermittlung der Konflikte aufgrund der berschneidungen von Belegungszeiten m glich Da dies bei KOBS nicht geschieht l t an der Ge nauigkeit der Belegungselemente zweifeln Ans tze zur automatischen Disposition 87 4 6 Andere Ans tze In diesem Abschnitt sollen verschiedenartige A
175. kt werden mu ten Diese Vervielf ltigung ist notwendig da jede betriebsf hrende Stelle mit den aktuellen Fahrplanbl ttern ausgestattet werden mu Die eigentliche Konstruktion der Fahrpl ne wurde aber durch dieses System noch nicht unterst tzt Auch bei anderen Bahnen wurden in den 80er Jahren hnliche Projekte gestartet Bei der Deutschen Reichsbahn entstand das Programmsystem TEFA Technologen Arbeitsplatz Fahrplan 84 Dieses System erstellt nach Erfassung der Fahrplanda ten die Buch und Bildfahrpl ne Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB entwik kelten SYFA System Fahrplan und die sterreichischen Bundesbahnen BB das System RUF Rechnerunterst tzte Fahrplanerstellung Auch diese beiden Verfahren dienen nur dazu die Fahrplanunterlagen zu erstellen aber bieten keine Rechnerun terst tzung f r den eigentlichen Fahrplankonstruktionsproze Erst zu Beginn der 90er Jahre wurde ein rechnerunterst tztes Verfahren zur Fahrplankonstruktion entwickelt welches ab 1994 in einer Pilotanwendung bei der Deutschen Bahn eingesetzt wurde Dieses System FAKTUS Fahrplankonstruktion und untersuchung 12 wurde am Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Grundlagen der Disposition 21 Aachen entwickelt Nach der erfolgreichen Pilotanwendung wurde FAKTUS erstmals f r die Erstellung des Jahresfahrplans 1998 99 eingesetzt Die folgenden Punkte die bei einer Rechnerunterst tzung f r die Fahrplankonstruk tion von zentraler
176. kungen wurden f r die Entwicklung der Laborversion in Kauf ge nommen Diese Einschr nkungen sind eine Folge der verwendeten 16 Bit Entwick lungsumgebung die bezogen auf Rechenzeit und Speicherplatz nicht mehr dem heutigen Stand der Technik entspricht Aus diesem Grund konnte auch die Netzgr e nicht beliebig erweitert werden F r einen Einsatz in den Betriebszentralen der DB Netz AG gelten erh hte Anforderun gen an ein Dispositionssystem so da hier aus der Laborversion eine anwendungs reife Version neu entwickelt werden mu Diese Einschr nkungen gelten jedoch nur f r die im Rahmen dieser Arbeit im plementierte Laborversion und nicht f r das zugrunde liegende Verfahren ASDIS Dies betrifft die hier entwickelten Algorithmen jedoch nicht Sie sind auch in gr eren Netzteilen einsetzbar F r einen Einsatz in den Betriebszentralen der DB Netz AG k nnen die entwickelten Algorithmen sowohl einzelne Konfliktl sungsvorschl ge unterbreiten als auch kom plett einen neuen Dispositionsfahrplan erstellen ASDIS kann beispielsweise in einer ersten Phase den Disponenten bei seinen Entscheidungen unterst tzen Hierbei w rde dann ASDIS die Konflikte automatisch erkennen und beispielsweise mehrere Konfliktl sungsvorschl ge dem Disponenten unterbreiten Der Disponent kann die sen Vorschlag direkt umsetzen oder aber auch eigene L sungen interaktiv realisie ren die dann wiederum vom System umgesetzt werden Eine Eingriffsm glichkeit des
177. le Rolle bei der Betriebsf hrung Die Disponenten entscheiden ber Zugreihenfolge auf den Strecken und weisen bei Ver sp tungen die Fahrdienstleiter an die Reihenfolge zu tauschen Dabei gilt es der P nktlichkeit und der Wirtschaftlichkeit des Betriebes stets Rechnung zu tragen Die Grundlage f r den Betriebsablauf sind die im Trassenmanagement konstruierten Fahrpl ne Im Trassenmanagement hat sich die rechnerunterst tzte Fahrplankon struktion auf Sperrzeitenbasis seit einigen Jahren durchgesetzt Bei der Disposition ist die Rechnerunterst tzung bislang auf die Anzeige aktualisierter Zeit Weg Linien beschr nkt Durch den Verzicht auf eine exakte Fahrzeitrechnung und der Darstel lung der Sperrzeitentreppen ist die Konfliktermittlung insbesondere f r weiter entfernt liegende Konflikte zu ungenau da sonst die Abweichungen der geplanten Zeit Weg Linien von den zuk nftig gefahrenen zu gro werden F r qualitativ hochwertige Dispositionsentscheidungen mu die Datengrundlage f r die Konfliktermittlung entscheidend verbessert werden denn nur aufgrund einer ex akten Ermittlung kann eine Konfliktl sung ein hohes Qualit tsniveau erreichen Durch Anwendung vom Methoden des Trassenmanagements aufbauend auf die Fahrplanfeinkonstruktion k nnen im Betriebsablauf neue Dispositionsfahrpl ne er stellt werden Durch eine hierarchische Vorgehensweise ist es m glich auch ferne Konflikte zu erkennen und nicht nur die Konflikte die wenige
178. lgezeit die hier in ASDIS verwendet wird be 128 Entwicklung der neuen Algorithmen stimmt nun die zeitliche Differenz um die der Zug 2 an seiner Startbetriebsstelle sp ter losfahren mu als der Zug 1 in seiner Startbetriebsstelle so da der Zug 2 ohne Behinderung fahren kann Abb 27 Mindestzugfolgezeit kreuzende Zugfahrten negativ In diesen F llen kann die Mindestzugfolgezeit je nach Lage der betreffenden Be triebsstellen auch gleich Null oder sogar negativ sein Dies ist dann der Fall wenn z B der Zugfolgefall Zug 1 vor Zug 2 bestimmt werden soll und somit auch an der Entwicklung der neuen Algorithmen 129 Kreuzungsweiche der Zug 1 vor dem Zug 2 liegt aber in den Startbetriebsstellen der Zug 2 zeitlich vor dem Zug 1 losf hrt In Abb 27 ist ein solcher Fall einer negativen Mindestzugfolgezeit dargestellt Hier sei nochmals darauf hingewiesen da dieses nicht mehr der Definition der Mindestzugfolgezeit entspricht Die herk mmliche Be rechnung der Mindestzugfolgezeit ber cksichtigt nur die Belegungszeit des einzigen gemeinsamen Belegungselements Kreuzungsweiche In Abb 28 sind zwei Z ge dargestellt die an zwei verschiedenen Betriebsstellen be ginnen und sich dann in ihrem Fahrwegverlauf vereinigen Auch hier werden wieder die Sperrzeitentreppen der gemeinsamen Belegungselemente aneinandergeschoben und die Mindestzugfolgezeit wieder in den Startbetriebsstellen der beiden Z ge ab
179. liegt eine streckenorientierte Infrastrukturabbildung zu Grunde Hierbei werden zun chst die Daten Vor und Hauptsignale Neigungswechsel Ge schwindigkeiten der durchgehenden Hauptgleise anhand der Kilometrierung ein gegeben Die Betriebsstellen Bahnh fe Abzweigstellen und Haltepunkte werden in einer vereinfachten Form repr sentiert Bei Bahnh fen beschr nkt man sich auf Standardbahnh fe bei denen der Anwender die Anzahl der berholungsgleise und dann anschlie end die Daten Halteplatz Fahrstra enzugschlu stelle Geschwindig keit f r jedes einzelne Uberholungsgleis einzugeben hat Die Kilometrierungen der einzelnen Weichen werden hierbei nicht erfa t Durch die Angabe der Benutz barkeit der berholungsgleise und die Eingabe aller Fahrstra enzugschlu stellen kann auf die exakten Weichenlagen verzichtet werden Aufgrund der vereinfachten Darstellungsform der Bahnh fe kann die Infrastruktur auch einer l ngeren Strecke in kurzer Zeit erfa t werden und die Aussagekraft der Simulationsergebnisse ist hinrei chend genau Nach der Eingabe der Infrastruktur wird das zu simulierende Betriebsprogramm fest gelegt Die einzelnen Zugfahrten werden zu Modellz gen zusammengefa t Dies ge schieht zum einen um den Eingabeaufwand zu reduzieren und zum anderen um die Ergebnisse nach der Simulation zusammenfassen zu k nnen Die Modellz ge werden durch die Zugdaten und ihre Fahrplandaten charakterisiert Zu den Zugdaten geh r
180. lls asynchron arbei tenden Verfahren NSIM oder auch GSIM 89 92 weiter verfeinert und erweitert worden Dieses Verfahren von der Ingenieurgesellschaft Schultze Wakob und Part ner ISW seit 1984 entwickelt und st ndig erweitert erm glicht die Simulation der Fahrplanerstellung und der Betriebsabwicklung in Eisenbahnnetzen NSIM wird kommerziell ausschlie lich im Rahmen von Gutachten bei ISW eingesetzt NSIM verwendet jedoch eine andere Form der Infrastrukturabbildung als STRESI Die Elemente des Gleisplans der betrachteten Infrastruktur werden zu Fahrwegele menten zusammengefa t solange gleiche Streckenmerkmale vorliegen F r die ex akten Abgrenzungsregeln der Fahrwegelemente sei auf 89 verwiesen Die Auftei lung der gesamten Infrastruktur in die Fahrwegelemente mu vom Anwender selber vorgenommen werden Modellintern werden diese Fahrwegelemente gegebenenfalls weiter in Belegungselemente unterteilt Das Betriebsprogramm wird hnlich wie bei STRESI mit Modellz gen festgelegt Auch in NSIM sind die Zugkraft Geschwindigkeitsdiagramme der Triebfahrzeuge enthalten so da eine exakte Fahrzeitrechnung nach dem Av Schritt Verfahren durchgef hrt werden kann Zus tzlich zu dem Hauptfahrweg mu der Anwender 82 Ans tze zur automatischen Disposition noch weitere Fahrwegalternativen f r jeden Modellzug definieren Diese k nnen dann w hrend der Simulation verwendet werden um Konflikte zu l sen Vor der Betriebssimulation f
181. lne Dateien geschrieben ASDIS L berpr ft in regel m igen Abst nden ob hier eine neue Datei von ZLM geschrieben worden ist liest diese Datei und verarbeitet ihren Inhalt siehe Abschnitt 6 9 4 Damit die Zuglauf meldungen an ASDIS L zum richtigen Zeitpunkt bermittelt werden k nnen m ssen sie zuvor bestimmt und in einer Datenstruktur abgelegt werden In dieser Datenstruk tur sind alle Zuglaufmeldungen abgespeichert und nach ihrem Zeitpunkt sortiert Die Zuglaufmeldung die als erstes gesendet werden mu steht am Anfang der Liste die letzte am Ende der Liste Weiterhin sind als Daten in dieser Liste neben dem Zeit punkt auch die Zugnummer und die Signalbezeichnung inklusive der Betriebsstel lenbezeichnung enthalten so da die Zuglaufmeldungen eindeutig zugeordnet wer den k nnen F r die Weiterschaltung der Zuglaufmeldungen in der Realit t dient der Haltfall des Signals Da jedoch der Zeitpunkt des Signalhaltfalls je nach Signal variiert wurde f r die Testumgebung der Zeitpunkt gew hlt wenn die Zugspitze den Signalstandort er 148 Das Dispositionsverfahren ASDIS L reicht hat Die so gew hlte L sung ist f r die Testumgebung exakt und die Abwei chung zur Realit t hinreichend klein Die Zuglaufmeldungen werden jeweils bei der Fahrzeitrechnung gespeichert wenn man im Laufe der Rechnung auf ein Hauptsignal trifft Diese dann f r jeden Zug er mittelten Zuglaufmeldungen m ssen in die Liste nach Zeitpunkten sortie
182. m mung der Z ge gegen ber den fernm ndlichen Meldungen 83 Eventuelle Abwei chungen der Z ge von ihrem Fahrplan mu ten jedoch nach wie vor von Hand aus den betreffenden Bildfahrpl nen entnommen werden Obwohl die fernm ndliche bertragung der Zuglaufmeldungen entfiel konnten sich die Belegblattdrucker nicht durchsetzen da sie im Verh ltnis zum Rationalisierungsgewinn zu teuer waren 66 Schon Mitte der 70er Jahre gab es erste Ans tze zur weitergehenden Automatisie rung 53 Es entstand die sogenannte Kybernetische Insel in Hannover bei der die Zeit Weg Linien erstmals auf einem Sichtger t mit Speicherbildr hre anzeigt werden konnten In der ersten teilautomatisierten Betriebsleitzentrale f r die S Bahn Stuttgart Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 37 erfolgte die Ausgabe der Zeit Weg Linien Soll und Ist erstmals auf Farbmonitoren 99 3 3 Rechnerunterst tzte Zug berwachung Zur Inbetriebnahme der Neubaustrecken NBS Hannover W rzburg und Mann heim Stuttgart 1991 reichte die manuelle Zug berwachung nicht aus Hierf r aus schlaggebend sind zwei Gr nde Zum einen verkehren auf den NBS die Z ge mit ei ner Geschwindigkeit von 250 km h und m ssen vor den Knotenbahnh fen wieder zwischen den brigen Z gen eingef delt werden Damit an diesen Einf delungen keine Wartezeiten entstehen ist eine genaue Fahrzeitprognose f r eine gute Dispo sition erforderlich Der Bereich der manuellen Zug berwa
183. m weiteren Verlauf nicht mehr ver ndert Dies bewirkt da die h herrangigen Z ge niemals durch niederrangige Z ge aus ihrer Lage verdr ngt wer den und somit auch keine Folgeversp tungen aufgrund der sp ter eingelegten Z ge erhalten k nnen Der Vorteil dieser asynchronen Verfahren ist die exakte Ber cksich tigung der Wertigkeit der Z ge anhand von Priorit ten Ein Nachteil ist da h her rangige Z ge auch dann nicht verschoben werden wenn dies bei den nachrangigen Z gen zu gro en Folgeversp tungen f hren w rde F r die L sung eines Konflikts zwischen zwei Z gen mit unterschiedlicher Rangord nung k nnen beispielsweise die zwei folgenden M glichkeiten bestehen Bei der er sten wird der h herrangige Zug nicht verschoben und der niederrangige erleidet ei ne Haltezeitverl ngerung von 20 Minuten bei der zweiten M glichkeit wird der h herrangige Zug um eine Minute verschoben und der niederrangige Zug erh lt keine Versp tung In diesem Fall der insbesondere bei eingleisigen Strecken nicht selten auftritt w rde bei voller Beachtung der Priorit t immer die erste L sungsvariante ge w hlt werden Im Regelfall ist dies jedoch nicht erw nscht da bei einer Bevorzugung des niederrangigen Zuges der h herrangige Zug die relativ kleine Versp tung wieder einfahren kann w hrend der niederrangige Zug bei einer Bevorzugung des h her rangigen Zuges seine Versp tung nicht aufholen kann und dann gegebenenfalls noch weite
184. men und die Fahrzeitrechnung wie bis her weitergef hrt Falls eine Versp tung auftritt wird in die Fahrzeitrechnung einge griffen Dabei werden alle Fahrzeitzuschl ge auch der Regelzuschlag zu Null ge setzt Die berpr fung ob der Zug noch versp tet ist wird in jeder Betriebsstelle vorgenommen also nicht nur in den Betriebsstellen in denen ein Verkehrshalt vor gesehen ist sondern in allen Betriebsstellen mit Fahrzeitme punkt an denen die planm igen Durchfahrtszeiten vorhanden sind Sobald ein Zug in einer Betriebsstel le keine Versp tung mehr aufweist wird wieder mit den im Fahrplan vorhandenen Fahrzeitzuschl gen gerechnet Die Halte in den Betriebsstellen werden auf die Mindesthaltezeiten gek rzt gegebe nenfalls wenn die Mindesthaltezeit gleich Null ist wird der Betriebs Halt des Zuges gel scht und der Zug f hrt in dieser Betriebsstelle ohne Halt durch Bei Reisez gen ist beim K rzen der Haltezeit auf die Mindesthaltezeit darauf zu achten da der Zug nicht vor seiner planm igen Abfahrtszeit abfahren darf Denn es kann auftreten da ein Zug bei seiner Ankunft noch versp tet ist daher also seine Haltezeit auf die Mindesthaltezeit gek rzt wird er durch diese Haltezeitverk rzung jedoch schon vor Plan abfahren w rde Dies darf bei Reisez gen nat rlich nicht vorkommen daher mu in diesen F llen die Haltezeit wieder soweit verl ngert werden da der Zug seine planm ige Abfahrtszeit einh lt und dann w
185. mit FAKTUS RUT O nicht ben tigt Daher werden die Belegungselemente auch nur in eine Richtung zugweise verket tet i Re N _ N IE Kallen 5 DEE la i D Abb 18 Belegungsmatrix F r diese in Abb 18 dargestellte horizontale Verkettung werden die Belegungsele mente unmittelbar in der Reihenfolge ihrer Berechnung in die Datenstruktur einge 118 Entwicklung der neuen Algorithmen gliedert Zur Ermittlung freier Zeitl cken zwischen den eingelegten Sperrzeitentrep pen m ssen die Belegungselemente aller Zugfahrten durchlaufen werden denn hier zu sind die zeitlich gesehen vorherigen oder nachfolgenden Belegungen zu ermitteln Dieses sehr zeitaufwendige Verfahren l t sich nur durch eine zweite Verkettung belegungselementweise vereinfachen Hierbei w rde dann eine zus tzliche vertika le Verkettung siehe Abb 18 die einzelnen Belegungen der Belegungselemente in ihrer zeitlichen Reihenfolge durchlaufen Diese zus tzliche Verkettung mu bei jeder nderung der Belegungen aktualisiert werden Bei einer Fahrweg nderung in einer Betriebsstelle m ssen die Belegungs elemente des Zuges des vorherigen Fahrweges zun chst gel scht und die Verket tung aktualisiert werden sowie anschlie end die Belegungselemente des neuen Fahrwegs wieder in die zeitliche Reihenfolge einsortiert werden Diese doppelte Ver kettung mu bei jeder Neuberechnung der Fahrzeit sowie jeder Fahrweg nderung st ndig auf den neuesten Stand
186. mms erl utert die von SCHWANH URER als Patent angemeldet worden ist 93 Zu Beginn des Verfah rens wird der im Rahmen des Trassenmanagements erarbeitete konfliktfreie Fahr plan als Grundlage f r den Betriebsablauf verwendet Dieser Dispositionsfahrplan wird dann als Sollfahrplan st ndig mit dem Ist Fahrplan der sich aufgrund der aktuel len Betriebslage ergibt verglichen Hierzu werden die eintreffenden Zuglaufmeldun gen verwendet mit denen der Soll Ist Vergleich stattfinden kann Wenn durch diesen Soll Ist Vergleich Abweichungen festgestellt werden die ber ein vorgegebenes Ma hinausgehen wird ein neuer Dispositionsfahrplan konstruiert Dieser neue ebenfalls konfliktfreie Dispositionsfahrplan ersetzt den bisherigen und wird zum neuen Soll Fahrplan Dann beginnt das Verfahren erneut mit dem Soll Ist Vergleich Die Konstruktion eines neuen Fahrplans kann beispielsweise nach den gleichen Re geln und L sungsstrategien wie im Trassenmanagement durchgef hrt werden Alter nativ k nnen auch abweichende Regeln angewendet werden Von Bedeutung ist je doch da der Fahrplankonstruktionsproze in sehr kurzer Zeit abgeschlossen wer den kann Da jedoch ein schon erstellter Fahrplan die Grundlage f r die neuen Dis positionsfahrpl ne ist m ssen auch nur die durch die St rung unmittelbar bzw im weiteren Verlauf betroffenen Z ge neu einkonstruiert werden w hrend die brigen unbeteiligten Z ge nicht angefa t werden m ssen Auch ist
187. n Das Dispositionsverfahren ASDIS L 157 W nschenswert f r die Zukunft w re da die Z ge genauer und h ufiger geortet werden k nnen und nicht nur beim Signalhaltfall eine Positionsmeldung erfolgt Dies ist aber nur dann realisierbar wenn die Fahrzeuge und Strecken mit GSM R ausge r stet sind und so per Funk eine Standortmeldung der Z ge angefordert werden kann Um die Anzahl der erforderlichen Standortmeldungen zu reduzieren ist auch denkbar dem Triebfahrzeug per Funk die f r ihn disponierte Zeit Weg Linie zu ber mitteln Das Triebfahrzeug kann dann die Position anhand der bermittelten Zeit Weg Linie ermitteln und mit seiner aktuellen Position die mit Hilfe von Balisen und Radumdrehungsmessung evtl zus tzlich Dopplerradar berechnet wird verglei chen ASDIS ben tigt eine Zuglaufmeldung des Zuges nur dann wenn die Soll Position von der Ist Position des Zuges abweicht Nur in diesem Fall ist es erforder lich da der Zug eine Standortmeldung per Funk an ASDIS liefert Im anderen Fall wenn die aktuelle Position der berechneten entspricht kann eine Standortmeldung unterbleiben so da sich der Zug nur im St rungsfall bei ASDIS mit einer neuen Position meldet Hierdurch kann der Funkkommunikationsaufwand auf ein Minimum beschr nkt werden und ASDIS hat trotzdem immer die aktuellen Standorte aller Z ge 7 5 2 Verzicht auf die operationelle Ebene der Stellwerke In Zukunft ist es auch m glich mit Hilfe von
188. n Umdruck des Lehrstuhls f r Schienenbahnwesen und Verkehrswirtschaft der RWTH Aachen 2001 Literaturverzeichnis 175 104 105 106 107 108 109 110 111 Wendler E Bemessung und Gestaltung von Eisenbahnbetriebsanlagen Teil 1 Eisenbahnbetriebswissenschaft Umdruck des Lehrstuhls f r Schienenbahnwesen und Verkehrswirtschaft der RWTH Aachen 2001 Wendler E Quality management in the operation planning process by means of harmonized modelling in Proc ofthe Word Congress on Railway Research WCRR K ln 2001 Wendler E Bemessungsmethoden f r gro e Eisenbahnknoten in Eisenbahntechnische Rundschau 51 2002 Heft 7 8 S 418 424 Winter P Moderne Betriebsleit und Sicherungstechnik f r die Bahn 2000 und NEAT in Eisenbahn Revue International 1997 Heft 7 8 S 344 350 Winter P Vereinheitlichung der Zugbeeinflussung Das Projekt ETCS der UIC f r die europaweite Vereinheitlichung der Zugbeeinflussung in Der Eisenbahningenieur 49 1998 Heft 3 S 11 14 Winter P Europ ische Signal und Telekommunikationssysteme heutiger Stand und Tendenzen in Rail International Schienen der Welt 1998 Heft 6 S 15 24 Winter P Europ ische Betriebsleittechnik mit ERTMS ETCS konkrete An wendungen bei den SBB in Jahrbuch des Bahnwesens 47 1998 S 72 83 Wittmann K GSM R Die Einf hrung digitaler Mobilkommunikation bei den Bahnen in Signal
189. n y Zuglaufmeldungen 12002000 HEIN P3 10 00 04 10001000 10 02 05 12001000 10 03 04 12002000 10 03 38 10001000 10 04 23 10002000 10 05 05 12001000 10 05 08 10001000 10 05 36 12001000 10 06 26 12002000 10 06 28 10001000 10 07 18 12002000 10 08 10 12001000 10 08 14 10002000 NOTH Sbk6 10 08 48 10001000 END Sbk5 10 09 29 12002000 END F 10 09 38 12001000 LUDW Sbk5 10 10 33 10001000 END A 10 11 27 a St rungen St rungen St rungen von 10 07 56 10002000 b NOTH 00 02 0 10 05 0 12001000 b HEIN 00 03 0 10 03 0 12002000 b END 00 02 0 10 15 6 Abb 42 Hauptfenster ZLM 7 4 Anwendungsmoglichkeiten Das Verfahren ASDIS zur Asynchronen Disposition ist dazu konzipiert eine Konflikt ermittlung und eine Konfliktl sung in gr eren Teilnetzen zu realisieren Damit ist es m glich ASDIS in den neuen Betriebszentralen der DB Netz AG einzusetzen Durch die erfolgte Implementierung in einer Laborversion konnten die in dieser Arbeit entwickelten Algorithmen gestestet und verbessert werden Die Laborversion des Verfahrens ASDIS L hat gezeigt da die Anwendung nicht nur auf einzelne Strecken begrenzt ist sondern da auch Teilnetze mit gr eren Knotenbahnh fen disponiert werden k nnen Bei der Entwicklung der Laborversion wurde auf die Datenstrukturen und die Implementation von FAKTUS RUT O zur ckgegriffen Die hieraus resultie Das Dispositionsverfahren ASDIS L 155 renden Beschr n
190. n welche Anschlu z ge den versp teten Zug abwarten und welche nicht Alternativ k nnen sie auch veranlassen da der versp tete Zug einen zus tzlichen Verkehrshalt erh lt um die Anschlu reisenden direkt an ihr Ziel zu bringen wenn die Laufwege beider Z ge gleich sind 2 3 3 Umlaufproblematik Neben den bisher aufgef hrten Gegebenheiten mu der Disponent auch die Umlauf problematik beachten F r die betrieblichen Abl ufe sind von den Eisenbahnver kehrsunternehmen EVU sogenannte Uml ufe erstellt worden die einerseits die Triebfahrzeuge und das Wagenmaterial andererseits das Personal ber cksichtigen Die EVU sind aus wirtschaftlichen Gr nden bem ht die Uml ufe so zu planen da sich das Zugmaterial und das Personal nur so kurz wie n tig in den Endbahnh fen der Linie befinden Denn die Z ge k nnen nur Gewinn erwirtschaften wenn sie Rei sende bef rdern Somit versuchen die EVU durch eine geschickte Umlaufplanung die Todzeiten in den Endbahnh fen zu minimieren und so zu dimensionieren wie sie f r den planm igen Betriebsablauf notwendig sind Aufgrund der kurzen Wendezeiten kann es h ufiger passieren da ein Zug schon im Startbahnhof eine Anfangsversp tung erh lt Dies resultiert aus der Versp tung ei nes ankommenden Zuges die durch die Wendezeit nicht aufgefangen werden kann Dadurch kann es vorkommen da auch auf zweigleisigen Strecken Z ge einer Rich tung Folgeversp tungen auf Z ge der Gegenrichtu
191. n eingelegt Die auftretenden Konflikte werden durch Ver nderung des gerade in Bearbeitung be findlichen Zuges gel st Dies entspricht der einfachen asynchronen Vorgehensweise wie sie auch bei STRESI siehe Abschnitt 4 4 1 angewendet wird Die Simulation der Betriebsabwicklung erfolgt synchron im Zeitschrittverfahren wie schon bei SIMU VII beschrieben Bei SIMU wurde jedoch die Umsetzung der Priorit ten in Vorausbelegungen berarbeitet und verfeinert So werden nicht mehre re Bl cke virtuell vorausbelegt sondern die Belegungselemente gem ihrer tats ch lichen Belegungszeit reserviert Hierf r werden die Sperrzeitentreppen der Z ge und 78 Ans tze zur automatischen Disposition somit die Belegungszeiten der einzelnen Fahrwegelemente berechnet So wird bei spielsweise erreicht da kreuzende Zugfahrten noch m glich sind was bei SIMU VII durch die Vorausbelegungen verhindert wurde Bei synchronen Verfahren besteht die Gefahr in sogenannte Deadlock Situationen zu gelangen Falls solche Deadlocks auftreten kann das Betriebsgeschehen bei spielsweise nur durch R ckw rtsfahren eines Zuges gel st werden In der Realit t k nnen Deadlocks nat rlich auch auftreten sie werden jedoch im allgemeinen durch den Disponenten verhindert Daher m ssen bei synchronen Simulationsverfahren Deadlock Situationen fr hzeitig erkannt und ihr Auftreten durch entsprechende Dis positionsentscheidungen verhindert werden In SIMU werden Kon
192. n nachfolgenden Abschnitten vorgestellt und erl utert werden Damit das Dispositionsverfahren einen Vergleich der aktuellen Zeit Weg Linie der Z ge mit den geplanten Zeit Weg Linien durchf hren kann m ssen die fahrplanm Rigen Abfahrts und Haltezeiten aller Z ge zus tzlich zu den aktuellen Zeiten ge speichert werden FAKTUS RUT O ben tigt dies nicht da bei der Fahrplankonstrukti on immer nur der gerade aktuelle Stand gespeichert werden mu Aus diesem Grund ist es erforderlich diese und weitere f r die Disposition erforderli che Daten in einer separaten Datenstruktur zu speichern Zus tzliche Daten werden f r jeden Zug in jeder durchfahrenden Betriebsstelle verwendet Zu diesen Daten z hlen neben der fahrplanm igen Abfahrts und Haltezeit auch die im Fahrplan enthaltenen Zuschl ge Weiterhin werden eine dispositive Haltezeit und ein dispositiver Zuschlag ben tigt Diese werden bei der Konfliktl sung benutzt um z B Haltezeitverl ngerungen auf grund einer Dispositionsentscheidung zu setzen und diese nicht mit den brigen Da ten zu vermischen so da gegebenenfalls diese Haltezeitverl ngerung auch wieder r ckg ngig gemacht werden kann falls sie nicht mehr erforderlich sein sollte Analog gilt dies f r den dispositiven Zuschlag der sowohl einen zus tzlichen Fahrzeitzu schlag angeben als auch festlegen kann da trotz einer Versp tung des Zuges die im Fahrplan enthaltenen Zuschl ge nicht gel scht werden Hierb
193. n und wieder zu laden Dabei werden die Werte in die Datei ZLM INI gespeichert die im gleichen Verzeichnis wie die Fahrplandaten steht ZLMPAR Ea Einbruch Unterwegs Halt we pm we pm re MEE A S Gg a g laden S Abb 41 ZLM Parameter Die Wahrscheinlichkeitsverteilungen der Versp tungen werden nach Zuggattungen getrennt angegeben Die Zuggattungen Fernreisezug FRz bis Lokzug Lz entspre chen denen bei der Fahrplankonstruktion Die Wahrscheinlichkeitsverteilungen wer den wie blich negativ exponential mit den Parametern we Wahrscheinlichkeit einer Versp tung und pm mittlere Versp tung angegeben F r die eingegebenen Werte mu gelten 0 lt we lt 1 und pm 2 0 Sie k nnen f r Urverspatungen als Haltezeitver l ngerung und als Einbruchsversp tung im Untersuchungsbereich getrennt festge legt werden Die Vorbelegungen sind der Abb 41 zu entnehmen und entsprechen denen der R 405 23 der DB Netz AG 154 Das Dispositionsverfahren ASDIS L Im Anschlu befindet man sich im Hauptfenster von ZLM siehe Abb 42 In einem untergeordneten Fenster werden die anhand der ZLM Parameter zuf llig erzeugten St rungen angezeigt In einem weiteren Fenster stehen die berechneten Zuglauf meldungen die ZLM nach Aufforderung von ASDIS L erzeugt ERR Datei Projekt Spurplan Extern Drucken Optionen Fenster Hilfe RRE m Zuglaufmeldungen 30 05 1999 27 05 2000 Zuglaufmeldungen EES Speiche
194. nd Ist ein Element der 48 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Fahrstra e nicht verf gbar k nnen automatisch Alternativfahrwege getestet werden falls solche projektiert worden sind Erst nach diesen Pr fungen wird ein Fahrstra Reneinstellkommando f r das Stellwerk generiert und zur Ausf hrung an das Stell werk bergeben Der Stellversuch wird vom Lenksystem berwacht d h es wird auf eine positive Quittung des Stellwerks gewartet und gegebenenfalls eine neue Bear beitung angesto en Die Sicherheitsverantwortung liegt dabei weiterhin beim Stell werk d h die Zuglenkung mu nicht signaltechnisch sicher sein Ein Fahrstra en einstellkommando der Zuglenkung w rde von dem Stellwerk abgewiesen wenn die Fahrstra e nicht einstellbar ist 80 Die Gleisbenutzungstabelle wird mit der bernahme eines neuen Tagesfahrplans mit den notwendigen Daten gef llt Hierin sind die f r jeden Zug in den jeweiligen Be triebsstellen einzustellenden Fahrstra en vermerkt Der Zuglenker kann die Gleisbe nutzungstabelle f r dispositive Eingriffe noch bis kurz vor der Ausf hrung ndern um zum Beispiel einen Zug in ein anderes Gleis umzuleiten Die Zuglenkung kann si gnal oder auch bereichsweise ein und ausgeschaltet werden Der Zuglenker hat auch die M glichkeit einen Dispo Halt fur ein ZL Signal einzugeben Dann wird die Zuglenkung f r dieses Signal tempor r deaktiviert Der Dispo Halt kann hierbei auch zugbezogen definiert werden d
195. nd hier die Soll Zeit Weg Linien der Z ge eingetragen so da der Anwender einen direkten Soll Ist Vergleich durchf hren kann Das Dispositionsverfahren ASDIS L 151 ESO Gelz Datei Projekt Spurplan Extem Drucken Optionen Fenster Hilfe imi 22224 Zi EE BEE ee Fr ie BL Markierte Belegung Wi d Kl tama wan el ele 2 S en des markierten Zuges M gliche Fahrwege in der Bst n ange 148 6m Masse 300t V Wagenzug 140 km h y Konstr 140 kmh Max V 140 kn 10002 10004 ANF Gleis4 09 59 0 3 0 10 02 0 B Anf End 10 06 1 IR 10003 nicht LZB f hig Bremsstellung R BrH 200 END Gleis4 10 11 9 RB 12002 Verkehrt tol 127 0 RB 12001 3 0 10 24 5 Anf End Gleis4 10 21 5 Anf End 12202 10 00 10 10 10 20 10 30 10 40 10 50 11 00 CR Abb 38 Sperrzeitentreppen des Dispositionsfahrplans Die Dispositionsma nahmen der Konfliktl sungen werden nachdem ASDIS L eine Konfliktl sung gefunden hat in einem Fenster angezeigt siehe Abb 39 Zus tzlich kann der Anwender auch die Konfliktl sung anhand der Zeit Weg Linien und Sperr zeitentreppen nachvollziehen siehe Abb 40 Die waagerechte rote Linie kenn zeichnet hierbei die aktuelle Zeit der Bereich oberhalb dieser roten Linie stellt di
196. nd wird z B in FAKTUS durch eine rote Markierung dargestellt Zur Bestimmung des berholungsabschnitts wird ausgehend von dem Belegungs element in dem der Konflikt auftritt ber die Belegungselemente des Zuges r ck w rts und vorw rts gelesen siehe Abb 19 Falls in mehreren Belegungselementen eine berschneidung auftritt wird das zeitlich gesehen erste Belegungselement ge w hlt Dann wird jeweils soweit gelesen bis ein Halt des Zuges erreicht wird Nun wird berpr ft ob an diesem Halt in der Betriebsstelle eine berholungsm glichkeit f r den Zug besteht Falls dies beispielsweise an einem Haltepunkt nicht der Fall ist wird ber diesen Halt weiter bis zum vorherigen bzw nachfolgenden gelesen Konflikt Abb 19 Uberholungsabschnitt Am Ende dieses Durchlaufs hat man den vorherigen und nachfolgenden Halt der beiden Z ge gefunden Im folgenden wird der vorherige Halt des Zuges 1 mit RH1 der nachfolgende Halt des Zuges 1 mit NH1 bzw RH2 und NH2 entsprechend fur Zug 2 bezeichnet Im g nstigsten Fall gilt RH1 RH2 und NH1 NH2 wenn beide Z ge in die gleiche Richtung fahren oder RH1 NH2 und NH1 RH2 wenn beide Z ge in unterschied licher Richtung verkehren Dadurch ist der berholungsabschnitt eindeutig bestimmt und liegt zwischen den Betriebsstellen RH1 und NH1 In Abb 20 ist dies f r Z ge un Entwicklung der neuen Algorithmen 123 terschiedlicher Richtungen dargestellt fahren beide Z ge in
197. nenfalls wieder r ckg ngig ge macht werden mu ist dieses Verfahren zeitaufwendig Die Zeitschranke sollte un gef hr der Gr e der vorhandenen mittleren Pufferzeit entsprechen die nat rlich je nach Strecke variieren kann Es hilft nicht die Zeitschranke wesentlich gr er als diese Pufferzeit zu w hlen da sonst h ufig der Test auf Konfliktfreiheit zu h ufig fehlschlagen w rde Entwicklung der neuen Algorithmen 133 6 5 6 Haltezeitverl ngerung bestimmen Das obige Entscheidungskriterium siehe Abschnitt 6 5 5 liefert nicht nur eine Ent scheidung welcher Zug bevorrechtigt werden soll sondern man kann aus den ermit telten Werten auch gleich die notwendige Haltezeitverl ngerung bestimmen Fur den Fall Z12 Z21 lt t2 t4 wird unter der Voraussetzung tz t gt der Zug 2 wie oben beschrieben verschoben Seine notwendige Verschiebungszeit betr gt dann V Zi2 t2 t1 d h sie l t sich unmittelbar aus der Mindestzugfolgezeit und der Differenz der Abfahrts bzw Durchfahrtszeiten ableiten Im anderen Fall also wenn Z12 Zo1 gt t2 ti ist mu Zug 1 um V Z2 t2 t1 verschoben werden Diese Ver schiebungszeit wird dann als Haltezeitverl ngerung in dem zur ckliegenden Halt des Zuges realisiert Falls die Option f r Betriebshalte ausgew hlt wurde wird hierbei dann falls noch kein Halt in dieser Betriebsstelle vorhanden ist ein zus tzlicher Be triebshalt mit der oben ermittelten
198. ner Neubaustrecke untersuchen will die vielleicht erst in zehn Jahren zur Verf gung steht ist der genaue Fahrplan noch un bekannt Oftmals existieren nur vage Angaben zu dem Zugkollektiv z B Anzahl von Z gen einer Zuggattung pro Stunde Da jedoch der zugrundeliegende Fahrplan ei nen gro en Einflu auf die Ergebnisse der Simulation der Betriebsabwicklung hat sollten in diesen F llen unterschiedliche Fahrpl ne als Ausgangslage Verwendung finden Nat rlich k nnen diese Fahrpl ne auch von Hand erstellt werden jedoch ist dies f r eine gr ere Anzahl von Fahrpl nen ein nicht mehr zu vertretender Auf wand Hierf r ist die Simulation der Fahrplanerstellung sehr n tzlich denn mit ihr k nnen viele Fahrplanvarianten in kurzer Zeit f r die Simulation der Betriebsabwick lung erstellt werden Die Simulation der Fahrplanerstellung liefert au er dem konfliktfrei erstellten Fahr plan noch weitere Ergebnisse die R ckschl sse auf das zugrundeliegende Betriebs programm oder die Infrastruktur zulassen Im wesentlichen handelt es sich hierbei um die planm igen Wartezeiten Diese planm igen Wartezeiten die schon im Fahrplan enthalten sind k nnen noch nach Wartezeiten auf Einf delung die am Beginn des Laufwegs der Z ge auftreten und Wartezeiten unterwegs die im Lauf weg der Z ge entstehen unterschieden werden Als weitere Ergebnisse stehen die Belegungsgrade von einzelnen Belegungselementen Signale berholungsglei
199. ng bertragen Grundlagen der Disposition 31 Da in den Knotenbahnh fen Kapazit tsengp sse auftreten enden und beginnen vie le Nahverkehrslinien nicht im Kontenbahnhof sondern werden durchgebunden d h beginnende und endende Linien werden miteinander verkn pft Die dadurch entste henden relativ langen Nahverkehrslinien haben den Nachteil da sie h ufig versp tungsanf llig sind Aufgrund des langen Laufwegs werden diese dann gegebenen falls auf ganze Netzteile bertragen In Konfliktf llen m ssen unter Umst nden auch die Fahrzeug und Personalumlauf pl ne kurzfristig ge ndert werden In einigen wichtigen Knotenbahnh fen gibt es auch Fahrzeug oder Personalreserven vor Ort die verwendet werden k nnen Da dies jedoch in die Aufgabenbereiche der betroffenen Eisenbahnverkehrsunterneh men f llt mu hier zwischen dem Netzbetreiber und den EVU eine L sung gefunden werden Solche Umlaufkonflikte m ssen bei der Disposition ber cksichtigt und Fol geversp tungen durch dispositive Ma nahmen minimiert werden 2 3 4 Dispositive Ma nahmen Im folgenden sollen die Ma nahmen zur Minderung der Zugversp tungen kurz erl u tert werden die dem Disponenten zur Verf gung stehen Die L sungsm glichkeiten k nnen auch in Kombination f r einen oder mehrere Z ge angewandt werden Die Durchf hrbarkeit der einzelnen Ma nahmen ist immer abh ngig von den aktuellen Gegebenheiten Hierbei spielt insbesondere die vor Ort vorhand
200. ng von RUT Rech nerunterst tztes Trassenmanagement 85 Dieses von der Transport Informatik und Logistik Consulting GmbH seit 2002 als DB Systems GmbH im Konzern der Deutschen Bahn AG zur Anwendungsreife entwickelte Programm wird bei der DB Netz AG fl chendeckend zur Konstruktion der Fahrpl ne seit dem Jahresfahrplan 1998 99 eingesetzt 3 Erst der Einsatz der Rechnerunterst tzung gew hrleistet einen wahren Fahrplan Denn durch die graphische Darstellung der Sperrzeitentreppen aller Z ge k nnen die Konflikte zwischen den Zugfahrten exakt ermittelt und die Konfliktfreiheit der Fahr pl ne sichergestellt werden Die Sicherheit des Betriebes wird in erster Linie durch Grundlagen der Disposition 23 die Sicherungstechnik und nicht durch den Fahrplan gew hrleistet Dennoch w ren m glicherweise sogar einige Eisenbahnunf lle insbesondere auf eingleisigen Strek ken nicht passiert wenn der zugrunde liegende Fahrplan konfliktfrei gewesen w re 15 el Datei Projekt Spurplan Extern Drucken Optionen Fenster Hilfe hrplankonstruktion E lei x an z l e ER markierten Zuges Laufweg des markierten Zuges 401 101 Einbruch 42 5 kmih Wunschabfahrt um 09 14 0 Uhr in Kl a Masse 736t kt 09 12 0 Max V 280 km h ANA 09 15 3 Bremsstellung R BrH 220 AN 09 16 3 tgl 127 0 09 17 5 09 18 9 na an a Markierte Belegung M gliche Fahrwege in der Bst
201. nge nur mit konstanten Zuschl gen ber cksichtigt d h es findet keine exakte Fahrzeitrechnung gem einer Infrastrukturmodellierung und der tats chlichen Zugdaten z v Diagramm Last statt Es ist sicherlich m glich wie MARTIN erw hnt dies in das Modell zu integrieren jedoch steigt dadurch die Anzahl der Gleichungen deutlich an Das Dispositionsverfahren ber cksichtigt auch keine alternativen Fahrwege Es wer den grunds tzlich immer die Standardlaufwege der Z ge verwendet denn die plan m igen Zielorte werden grunds tzlich erreicht 71 Des weiteren ist bisher noch keine Deadlock Erkennung im Modell enthalten Dies ist jedoch f r die mathemati schen Modelle zwingend erforderlich Prinzipiell sind die mathematischen Modelle der Linearen Optimierung f r die Dispo sition interessant Bieten sie doch eine geschlossene L sung und eine Optimierung nach frei vorgegebenen Zielfunktionen Allerdings ist bislang noch kein vollst ndiges Modell entwickelt worden welches alle Randbedingungen exakt abbildet Die L k ken die zur Zeit im Modell von MARTIN noch enthalten sind k nnen wohl ausgemerzt werden Jedoch bleibt offen ob die Anzahl der Gleichungen die bei der Linearen Optimierung ber cksichtigt werden m ssen wenn alle Randbedingungen einflie en nicht explodiert Ein weiterer Nachteil dieser mathematischen Modelle liegt darin da sie zwar eine Konfliktl sung aber keine explizite Konflikterkennung beinhalten Die
202. ngem Aufwand gepr ft werden ob die erhaltene Zuglaufmeldung mit der erwarteten bereinstimmt 6 9 4 Vergleich der Zuglaufmeldungen In diesem Abschnitt wird beschrieben welche Resultate sich aus dem Vergleich der Zuglaufmeldungen ergeben k nnen Falls eine Zuglaufmeldung erhalten wurde wird diese mit der zuvor bestimmten Zuglaufmeldung verglichen d h aufgrund der Zug nummer und der Signalbezeichnung in der bergebenen Zuglaufmeldung wird in der ASDIS internen Liste nach der entsprechenden Zuglaufmeldung gesucht und die beiden Zeiten in der bernommenen und in der berechneten Liste miteinander ver glichen Nun k nnen die beiden folgenden F lle auftreten Entweder beide Zeiten sind identisch oder sie weichen voneinander ab Einer dieser beiden F lle kann al lerdings nur dann eintreten wenn berhaupt eine Zuglaufmeldung eingegangen ist Au erdem kann der Fall auftreten da eine Zuglaufmeldung berf llig ist d h AS DIS eine Zuglaufmeldung erwartet die dann aber nicht kommt 6 9 4 1 Zuglaufmeldung kommt zum erwarteten Zeitpunkt Wenn die Zuglaufmeldung zum erwarteten Zeitpunkt eintrifft handelt es sich um den einfachsten Fall In der Liste wird dann vermerkt da die Meldung eingetroffen und verarbeitet worden ist Hierbei bedeutet zum erwarteten Zeitpunkt da die Zeitdiffe renz beider Zuglaufmeldungen eine gewisse Zeitschranke nicht berschreitet Zur Zeit ist diese Zeitschranke in ASDIS auf eine halbe Minute ges
203. nitts wird hier dann der gleiche Algorithmus wie in Abschnitt 6 5 2 verwendet Allerdings werden beim Durchlaufen der Belegun gen der Z ge nicht nur die zur Zeit vorhandenen Halte auf berholungsm glichkeit gepr ft sondern zus tzlich jede durchlaufene potentielle Haltem glichkeit Es wird also nur bis zur ersten Betriebsstelle zur ck oder vorw rts gesucht in der der Zug berholt werden kann Ansonsten ist der Ablauf des Algorithmus identisch zu dem oben beschriebenen 6 5 4 Berechnung der Mindestzugfolgezeiten Die Mindestzugfolgezeiten die als Kriterium f r die Dispositionsentscheidung ver wendet werden sind bereits aus den analytischen Verfahren zur Berechnung der Leistungsf higkeit bekannt So werden diese in den Verfahren STRELE ALFA und ANKE verwendet Die in ASDIS verwendeten Mindestzugfolgezeiten stimmen je doch nicht in allen F llen mit denen in analytischen Verfahren verwendeten berein Aus diesem Grund werden hier nochmals speziell diese Unterschiede erl utert Es mu te ein neuer Algorithmus entwickelt werden der diese Sonderf lle behandeln kann Damit hier keine Mi verst ndnisse auftreten und die Mindestzugfolgezeiten in ASDIS nicht mit denen der analytischen Verfahren verwechselt werden ist der Begriff Mindestzugfolgezeit genau dann in Anf hrungszeichen gesetzt wenn sich Abweichungen ergeben Die Mindestzugfolgezeiten werden mit Hilfe der Sperrzeitentreppen berechnet Hier bei schiebt
204. ns tze zur Dispositionsunterst tzung erl utert und diskutiert werden Da die Disposition des Eisenbahnbetriebes einen Forschungs und Entwicklungsschwerpunkt verschiedener Institute und Einrichtun gen darstellt sind neben den hier aufgef hrten Ans tzen noch weitere Ans tze in der Entwicklung die jedoch bis zum Zeitpunkt dieser Arbeit nicht publiziert sind Bei spielsweise ist hier das Projekt GADis zu nennen Bei diesem durch die Deutsche Bahn gef rderten Projekt sollen genetische Algorithmen f r die Disposition entwickelt werden Auch die nachfolgenden Ans tze befinden sich zum gr ten Teil noch in der Ent wicklungsphase Zur Zeit ist noch kein Dispositionsverfahren bei einem Eisenbahnin frastrukturunternehmen im Einsatz welches zur Dispositionsunterst tzung in einem Eisenbahnnetz mit einem wie in Deutschland auf Hauptstrecken blichen Verkehrsaufkommen verwendet werden kann Lediglich ist f r kleinere eingleisige Nebenbahnstrecken bereits RegiDisp siehe 4 6 4 eingesetzt worden Weiterhin ist eine Anwendung in den USA bekannt wobei jedoch die dortigen Betriebsverh ltnis se nicht mit hiesigen vergleichbar sind Bei dieser Anwendung in den USA sind vor wiegend l ngere eingleisige Strecken mit wenigen Kreuzungsmoglichkeiten und eine geringe Zugdichte vorherrschend so da hier nur wenige Konfliktl sungsm glichkei ten zur Auswahl stehen Dieses Verfahren l t sich nicht auf mitteleurop ische Ver h ltnisse bertra
205. ntrale Stelle zu ber tragen Erst dann k nnen diese Zuglaufdaten entsprechend aufbereitet werden und den Disponenten in graphischer Form auf Monitoren visualisiert werden Dies ist mit der Einf hrung der RZ f r die Hauptstrecken der DB Netz AG realisiert worden Je doch ist hier noch keine Konflikterkennung und l sung implementiert In den ZWL Darstellungen k nnen auch keine Sperrzeitentreppen angezeigt werden mit denen Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 97 der Disponent Konflikte zumindest optisch erkennen konnte Daher mu te der Disponent die Konflikte anhand der Zeit Weg Linien der Z ge absch tzen In den Betriebszentralen der DB Netz AG wird es mittels der neuen Software m g lich zus tzlich zu den Zeit Weg Linien auch Sperrzeitentreppen anzuzeigen Bei diesen Sperrzeitentreppen handelt es sich jedoch um blockabschnittsbezogene Sperrzeitentreppen die nur die einzelnen Bl cke darstellen und nicht die feine Abstu fung auf einzelne Belegungselemente erreichen Hier k nnen zwar Konflikte auf der freien Strecke einigerma en exakt bestimmt werden jedoch um auch Konflikte in Fahrstra enknoten zu ermitteln ist eine detailliertere feingliedrigere Sperrzeitentrep pe erforderlich Des weiteren ist erstmals in den BZ eine Fahrzeitrechnung enthalten mit der die Fahrzeiten der Z ge berechnet werden k nnen Bisher war die Prognose der Zeit Weg Linie f r die Zukunft eine Parallelverschiebung der geplanten Zeit Weg
206. onalit t entspricht dabei der bei der Deutschen Bahn eingesetzten Rech nerunterst tzten Zug berwachung d h die Disponenten verf gen ber die Zeit Weg Linien Darstellungen siehe Abschnitt 3 3 1 und Streckenspiegel Darstellung siehe Abschnitt 3 3 2 Die Umsetzung der dispositiven Entscheidungen geschieht analog zu der RZ der Deutschen Bahn 3 6 2 Schweizerische Bundesbahnen SBB Bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB erfolgte die Steuerung der Anlagen und die Zuglaufverfolgung zun chst lokal in den Stellwerken vor Ort Auch in der Schweiz wurde es durch weiter zunehmenden Verkehr immer wichtiger den Zugver kehr von zentralen Stellen aus ber gro e Entfernungen zu berwachen und zu dis ponieren so da eine gute Leistungsqualit t und hohe Fahrplanstabilit t auch bei Behinderungen erreicht werden k nnen 109 Die erste Rechnerunterst tzte Zug berwachung der SBB wurde Ende der 80er Jahre in Z rich in Betrieb genommen Die RZ Z rich stammt von der DST in Kiel die auch die ersten RZ der damaligen Deutschen Bundesbahn aufgebaut hat Aus diesem Grunde entspricht die Funktionalit t der RZ Z rich den in Abschnitt 3 3 beschriebe nen Rechnerunterst tzten Zug berwachungen der Deutschen Bahn Mitte der 90er Jahre entschied sich die SBB ein neues System f r die Rechnerun terst tzte Zug berwachung einzuf hren welches das gesamte Streckennetz der SBB abdeckt Aufgrund einer ffentlichen Ausschreibung erhielt d
207. onfliktarten ist dies sicherlich richtig aber warum sollen Kreuzungskonflikte oder Konflikte zwischen Zug und Rangierfahrten nicht in der Zeit Weg Linien Darstellung angezeigt werden k n nen Diese Konflikte sind Belegungskonflikte die auch in der Zeit Weg Linien Darstellung mit Anzeige der Sperrzeitentreppen dargestellt und erkannt werden k n nen Weiterhin sind f r jede Konfliktart dispositive Ma nahmen im System hinterlegt und ein jeweils auf die Konfliktart zugeschnittener Konfliktl sungsalgorithmus implemen tiert Nach 42 ist f r die Praxis die kausale Konfliktl sung das am besten geeignete Modell Bei der kausalen Konfliktl sung werden die Konflikte in ihrer zeitlichen Rei henfolge gel st Wenn es f r den zeitlich ersten Konflikt mehrere L sungsm glichkei ten gibt werden alle einzeln durchprobiert Nach der L sung dieses ersten Konflikts sind in der Regel noch weitere Konflikte vorhanden die dann ihrerseits wieder mit mehreren M glichkeiten durchprobiert werden Dieses Verfahren wird solange wie derholt bis entweder alle Konflikte gel st wurden oder eine zeitliche Grenze erreicht wird nach der keine Konflikte mehr gel st werden Durch die kausale Konfliktl sung wird ein Konfliktl sungsbaum aufgestellt wobei jeder Weg von der Wurzel bis zum Blatt eine Kette von L sungsm glichkeiten darstellt Hierbei ist nat rlich auch jeweils eine eigene Prognoserechnung erforderlich die einen erheblichen Rechenaufwand darstell
208. op ischen Bahnen in Signal Draht 91 1999 Heft 6 S 5 7 Arbeitsgemeinschaft der Partner Alcatel Austria AG Wien und der Stan dard Elektrik Lorenz AG Stuttgart Rechnergest tzte Zug berwachung f r die neue Bahn 1990 Baars J Br nger O Von der Trassenplanung zur Bestellung in Eisenbahntechnische Rundschau 48 1999 Heft 10 S 662 667 Barke S Heike H Leitsysteme von Siemens f r Betriebszentralen in Signal Draht 93 2001 Heft A S 5 11 Barner H Schattanik A Rechnerunterst tzte Zug berwachung in Signal Draht 75 1983 Heft 4 S 59 61 B r M Planungs und Dispositionssysteme f r den Bahnbetrieb Anforde rungen an die weitere Entwicklung rechnerunterst tzter L sungen in Der Eisenbahningenieur 49 1998 Heft 3 S 19 26 Beyersdorf R Die Rechnerunterst tzte Zug berwachung in Eisenbahntechnische Rundschau 29 1980 Heft 11 S 769 772 Bieber E Bleser L Interaktive Fahrplanbearbeitung IFB in Eisenbahntechnische Rundschau 38 1989 Heft 7 8 S 487 493 Bier H Digitaler Mobilfunk bei der DB AG GSM R ersetzt analoge Funksy steme in Der Eisenbahningenieur 51 2000 Heft 5 S 20 23 Blendinger C Mehrmann V Steinbrecher A Unger R Numerical si mulation of train traffic in large networks via time optimal control Technical Report 722 01 Preprint Reihe des Instituts f r Mathematik der Technischen Universit t Berlin 2
209. ose f r die weiteren Fahrtverl ufe der Z ge erstellt werden Mit Hilfe der asynchronen Vorgehensweise k nnen Konflikte erkannt und gel st werden die erst in weiterer Zukunft auftreten werden Dadurch kann eine weitr umige Disposition realisiert werden Durch die Einf hrung einer automatischen Disposition in den Betriebszentralen kann nicht nur Rationalisierungspotential erschlossen sondern auch eine Verbesserung der Produktivit t der Qualit t und der Flexibilit t in der Betriebsf hrung erzielt wer den 10 Computer aided identification of train path conflicts and on the spot train path allocation Summary While developing into modern and efficient organisations railway companies are subject to market principles Railway operation must be safe and on time but must also be conducted efficiently and economically Among the various aspects of operational control of railways on the spot i e very short term train path management plays an especially important role In this process the path managers decide about the sequence of the trains running on a network or parts of it This is to be distinguished from the dispatchers whose authorities are re stricted to their respective signal box areas and the timetable managers who are re sponsible for long term scheduling In case of significant delays a train path manager may advise a dispatcher who re mains responsible for the safe dispatching of trains
210. owie die Entwicklung der notwendigen Algorithmen dargestellt Abschlie end erfolgt eine Beschreibung der Implementierung des ent wickelten Dispositionsverfahrens Grundlagen der Disposition 17 2 Grundlagen der Disposition Beim Eisenbahnbetrieb gelten Sicherheit P nktlichkeit Leistungsf higkeit und Wirt schaftlichkeit als oberste Grunds tze 68 Diese Grunds tze m ssen jedoch schon bei der Produktionsplanung und nicht erst bei der Betriebsdurchf hrung ber cksich tigt werden Die Produktionsplanung ist bei den ffentlichen Verkehrsmitteln die Fahrplankonstruktion Die Eisenbahnverkehrsunternehmen z B DB Reise amp Touri stik DB Regio DB Cargo f hren eine Angebotsplanung nach wirtschaftlichen Kriterien aufgrund der Kundenw nsche durch Nachdem die verschiedenen Eisen bahnverkehrsunternehmen ihre Planungen abgeschlossen haben geben sie ihre Trassenbestellungen an die DB Netz AG die als Infrastrukturbetreiber die Trassen w nsche der Eisenbahnverkehrsunternehmen koordinieren mu Die exakte Fahr plankonstruktion sowie die sp tere Betriebsdurchf hrung liegt in den H nden der DB Netz AG 2 1 Fahrplankonstruktion Der Eisenbahnbetrieb wird nach einem festgelegten Fahrplan abgewickelt Der so genannte Jahresfahrplan entsteht in einer l ngeren Planungsphase F r die Kon struktion der Fahrpl ne ist nach der Bahnreform die DB Netz AG verantwortlich Sie ist der Infrastrukturbetreiber und nicht nur f r die Kons
211. r fen ob die Fahrdienstleiter die Dispositionsentscheidung richtig umgesetzt haben 3 4 Betriebszentralen der Deutschen Bahn Der derzeitige Stand der Entwicklung bei der Deutschen Bahn geht dahin die opera tive Ebene mit der dispositiven Ebene in einer Betriebszentrale BZ zu verkn pfen Die Fahrdienstleiterarbeitspl tze werden dann von den Elektronischen Stellwerken vor Ort in die Betriebszentrale verlegt Aus dieser Betriebszentrale k nnen dann die sowohl Elektronische Stellwerke als auch mit notwendigen Anpassungsschaltungen Relaisstellwerke ferngesteuert werden Der Fahrdienstleiter hat dann alle unter schiedlichen Stellwerksbauformen unter einer gemeinsamen gleichen Benutzerober fl che auf einem Rechner und kann alle angeschlossenen Stellwerke bedienen Hierzu ist allerdings eine signaltechnisch sichere Fernsteuerung erforderlich so da auch Hilfsbedienungen in den ferngesteuerten Stellwerken m glich sind Nach der Zusammenlegung der operativen und der dispositiven Ebene des Eisen bahnbetriebes bei der DB Netz AG werden gem heutiger Planung insgesamt sie ben BZ f r ganz Deutschland eingerichtet In der BZ sollen Strecken und Knoten im Gesamtzusammenhang disponiert und gesteuert werden Eine Betriebszentrale soll etwa 7000 8000 Z ge t glich auf 3000 4000 Streckenkilometern steuern und dis ponieren Insgesamt werden dann ca 6000 7000 Hauptsignale und 6000 7000 Weichen zu stellen und zu Uberwachen sein 4
212. r ft werden Dabei werden fertig konstruierte Fahrpl ne mit St rungen die sich auch im realen Betriebsablauf ergeben bei der Simulation ber cksichtigt und das Verhalten des Fahrplans hierauf untersucht Dabei hat die Verteilung der Puffer zeiten zwischen den Zugfahrten einen erheblichen Einflu auf die Betriebsqualit t Diese kann f r die Simulationsl ufe variiert und dann auch optimiert werden so da insgesamt qualitativ h herwertige Fahrpl ne erstellt werden k nnen Auch f r die Baubetriebsleitplanung sind Simulationsverfahren von gro em Nutzen Die Baubetriebsleitplanung erstellt kurzfristig Fahrpl ne f r Bauma nahmen Mit Si mulationsverfahren werden die Auswirkungen der geplanten Bauma nahme im vor aus simuliert und die Behinderungen auf die Z ge k nnen dann beurteilt werden Bei umfangreichen Bauarbeiten kann auf dieser Grundlage entschieden werden welche Z ge beispielsweise auf andere Strecken umgeleitet werden m ssen um den Betriebsablauf nicht nachhaltig zu st ren Simulationsverfahren k nnen auch f r taktische Ad hoc Planungen eingesetzt wer den So werden beispielsweise Sonderz ge relativ kurzfristig geplant teilweise erst kurz vor Abfahrt des Zuges Mit den Simulationsverfahren kann man dann f r diese Z ge einen Fahrplan erzeugen der die anderen Zugfahrten nicht beeintr chtigt 4 2 2 Simulation der Fahrplanerstellung Bei den Simulationsverfahren in der Eisenbahnbetriebswissenschaft unterscheidet m
213. r geworden 63 Das Erkennen der Konflikte war bislang in den RZ Zentralen nur anhand der Zeit Weg Linien der Z ge m glich Dies wird in den BZ durch Anzeige der Sperrzeitentreppen deutlich verbessert Weiterhin soll die Konflikterkennung rechnerunterst tzt erfolgen d h der Disponent wird auf die sich anbahnenden Kon flikte aufmerksam gemacht Schlie lich soll das System auch f r die Konfliktl sung eine Rechnerunterst tzung bieten die den Disponenten Konfliktl sungen vorschl gt 56 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Wenn im Endausbau der BZ der steuernde Durchgriff auf die Stellwerke m glich ist k nnen die Entscheidungen des Disponenten direkt und kurzfristig umgesetzt wer den Durch diese direkte Eingriffsm glichkeit kann auf kurzfristige St rungen schnel ler als bisher reagiert werden Neben dem Durchgriff auf die Stellwerke ist es in vielen F llen sinnvoll den Z gen Fahrempfehlungen zu geben Beispielsweise kann einem im Zulauf auf einen gr e ren Knoten befindlichen Zug eine Geschwindigkeitsempfehlung gegeben werden so da unn tige Halte vermieden werden Eine direkte Daten bertragung von Fahremp fehlungen in die Z ge ist heute mit der Linienzugbeeinflussung LZB problemlos m glich Zuk nftig k nnen Geschwindigkeiten auch auf Z ge bermittelt werden die mit moderner Sicherungstechnik ETCS oder FFB ausgestattet sind 63 3 4 7 Zeitliche Entwicklung der BZ Das Konzept der Betriebszentrale wurde
214. r Bahnbetriebssysteme GmbH weiter entwickelt und ist als Planungswerkzeug bei den Osterreichischen Bundesbahnen OBB sowie der Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen im Einsatz Die Infrastruktur wird in einem gerichteten und bewerteten Graphen abgebildet 55 Die Knoten des Graphen entsprechen den Punkten die f r die zeitliche r umliche und sicherungstechnische Abwicklung von Bedeutung sind z B Signalstandorte Geschwindigkeits und Widerstandswechsel Den verbindenden Kanten werden Attribute z B zul ssige Geschwindigkeit L nge Neigung zugewiesen 64 Da die Attribute den Kanten des Graphen zugeordnet werden nennt man diesen Gra phen kantenbewertet Komplexere Strukturen beispielsweise zur Abbildung des Zugsicherungssystems werden durch Zusammenfassung einzelner Kanten aufge baut So bildet die Kantenfolge zwischen zwei Hauptsignalen einen Blockabschnitt Fahrwege ergeben sich als eine Abfolge von Blockabschnitten und sogenannte Fahrtrichtungen durch eine Zusammenfassung von Fahrwegen Diese Fahrtrichtung bestimmt dann den Laufweg des Zuges Das urspr nglich f r die Simulation von Eisenbahnknoten entwickelte Verfahren wur de erweitert so da auch gr ere Eisenbahnnetze abgebildet werden k nnen 57 Ans tze zur automatischen Disposition 75 58 Da die Streckendaten extrem redundant aufgebaut sind mu te eine Rechner unterst tzung entwickelt werden die die Widerspruchsfreiheit bei gr
215. r betroffenen Betriebsstelle eingerichtet Es kann nat rlich auch der Fall auftreten da in einem Fahrweg eine Haltezeitverl nge rung nicht m glich ist In diesem Fall scheidet der Fahrweg aus und wird nicht weiter betrachtet Dies kann z B dann der Fall sein wenn das Gleis ab einem sp teren Zeitpunkt der durch die Verl ngerung der Haltezeit nunmehr in die Haltezeit eines Entwicklung der neuen Algorithmen 135 anderen Zuges f llt nicht mehr zur Verf gung steht weil dann der andere Zug die ses Gleis belegt Ist auf dem urspr nglichen Fahrweg des Zuges und auf allen ge fundenen Alternativfahrwegen keine Haltezeitverl ngerung m glich kann in dem vorgegebenen berholungsabschnitt keine Konfliktl sung gefunden werden In die sen F llen ist es erforderlich den berholungsabschnitt zu erweitern Wie dies ge schieht wird im nachfolgenden Abschnitt beschrieben 6 5 8 Erweiterung des berholungsabschnitts Es kann der Fall auftreten da eine Haltezeitverl ngerung in der oben ermittelten Betriebsstelle nicht m glich ist d h auf dem urspr nglichen Fahrweg und auf allen Alternativfahrwegen in der Betriebsstelle ergibt sich aufgrund von anderen Z gen di rekt ein neuer Konflikt Dann mu der gew hlte berholungsabschnitt erweitert wer den Mit dem in Abschnitt 6 5 2 vorgestellten Algorithmus wird eine jeweils weiter au en liegende Betriebsstelle gesucht siehe Abb 30 RH RH NH NH E KC Konflikt 4 Dr
216. r hohe Zeitaufwand ohne Rechnerunterst tzung nicht vertretbar Die Sperr zeiten werden bei der manuellen Fahrplankonstruktion durch pauschale Zuschl ge ber cksichtigt Im Bildfahrplanblatt lassen sich die Konflikte zwischen den Z gen nur ungenau bestimmen Die Konfliktfreiheit des konstruierten Fahrplans ist sehr stark an die F higkeiten des Bearbeiters gekn pft Die Konstruktion des Fahrplans im Bildfahrplanblatt ist streckenorientiert In den Bahnh fen mit mehreren Gleisen wird zus tzlich die Bahnhofsfahrordnung BFO zur Darstellung des geplanten Betriebsablaufs verwendet In der BFO siehe Abb 2 werden die Belegungen der einzelnen Gleise bildlich wiedergegeben so da die zeit liche Belegung durch die einzelnen Zugfahrten erkennbar ist Bahnhof A Stadt von W S W S O N O N nach O N ON WS WS Gleis u Bahnsteig 1 2 3 4 15 00 ee e fl Se RBR S 7 9 nn W W eo 15 30 25 28 O 2 S O 47 O 49 W 49 Ve ff RB RE We 51 50 16 00 53 N O w W 53 Abb 2 Bahnhofsfahrordnung aus 103 Die Gleisbelegungszeit setzt sich aus der jeweiligen Haltezeit der Z ge und den Ein und Ausfahrsperrzeiten zusammen Die Ber cksichtigung der Ein und Ausfahrsperr 20 Grundlagen der Disposition zeiten reicht f r die Konfliktfreiheit der einzelnen Gleisbelegungen zwar a
217. r mit einer synchronen Simulation wobei alle Z ge die gleiche Hierarchie besitzen In dem Verfahren welches sich zur Zeit noch in der Entwicklung befindet sind bis lang noch keine Dispositionsregeln enthalten auch ist noch nicht beschrieben wie der Fahrplan anschlie end optimiert werden soll Da hier auch keine zugrundelie gende Infrastrukturabbildung vorhanden ist bleibt die Frage offen woraus die Re striktionen f r die Zugfahrten maximale Geschwindigkeiten gebildet werden Denn insbesondere bei der Verwendung von alternativen Fahrwegen m ssen diese Restriktionen neu aufgestellt werden Da dieses Verfahren noch in der Entwurfsphase ist bleibt abzuwarten ob die hier entwickelten Methoden der numerischen Simulation f r den Einsatz zur Dispositions unterst tzung geeignet sind 96 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens 5 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens Bei der Konzeption eines Dispositionsverfahrens sind ebenso wie bei der Fahrplan konstruktion und weiteren eisenbahnbetriebswissenschaftlichen Verfahren die be trieblichen Besonderheiten der Eisenbahn zu beachten Grundlage mu eine m g lichst exakte Abbildung der Realit t sein Hier sind neben den Infrastrukturgegeben heiten auch die fahrdynamischen Prozesse der Z ge zu nennen Weiterhin m ssen die signal und sicherungstechnischen Voraussetzungen der Infrastruktur genau ab gebildet werden Dazu m ssen die Zugfahrten nicht nur anhand ihrer
218. rale Datenhaltung Systemdaten LeiDa S Lastenheft Entwurf Stand E11 97 20 Deutsche Bahn AG Gesch ftsbereich Netz Leitsystem der Betriebsf hrung Netzdisposition LeiDis N Lastenheft Entwurf Stand E01 98 21 Deutsche Bahn AG Gesch ftsbereich Netz Leitsystem der Betriebsf hrung Streckendisposition Knotendisposition LeiDis S K Lastenheft Entwurf Stand E01 98 Literaturverzeichnis 167 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 DB Netz AG Deutsche Bahn Gruppe Trassenmanagement Richtlinie R 402 Frankfurt am Main 2000 DB Netz AG Deutsche Bahn Gruppe Fahrwegkapazit t Richtlinie R 405 Frankfurt am Main 1999 Stand 01 12 1999 DB Netz AG Deutsche Bahn Gruppe Z ge fahren und Rangieren Fahr dienstvorschrift DS DV 408 Frankfurt am Main Bekanntgabe 22a Berichtigung 17a 2001 DB Netz AG Deutsche Bahn Gruppe Betriebszentralen DB Netz AG Richt linie R 420 Frankfurt am Main 2 Aktualisierung 2002 Deutsche Bundesbahn Fahrdienstvorschrift DS 408 Mainz Bekanntgabe 18 1996 Deutsche Bundesbahn Betriebsleitstellenvorschrift BLSV DS 424 Mainz Bekanntgabe 3 1993 Ecke J Kant M Umsetzung des Konzeptes der Betriebszentralen in Frank furt M in Signal Draht 91 1999 Heft 5 S 27 30 Fay A Wissensbasierte Entscheidungsunterst tzung f r die Disposition im Schienenverkehr eine Anwendung von Fuzzy Petrinetzen Dissertation Forts
219. ralen N rnberg Karlsruhe und Frankfurt an SEL Alcatel vergeben Am 29 Mai 1989 wurde der s dliche Streckenabschnitt der Neubaustrecke Hannover W rzburg als erster RZ Bereich in N rnberg in Betrieb genommen Im Herbst 1989 erfolgte die Inbetriebnahme des ersten Bereichs der RZ K ln Bis zum 3 April 1991 konnte der RZu Regelbetrieb in allen Direktionsstandorten zur Inbetriebnahme der beiden Neubaustrecken eingef hrt werden Bis Mitte der 90er Jahre wurden weitere RZu Bereiche sowie neue RZ Zentralen in Hamburg und Essen in Betrieb genom men Mittlerweile sind alle wichtigen Hauptabfuhrstrecken in Deutschland durch RZU Bereiche abgedeckt Durch die Neuordnung des Gesch ftbereichs Netz und sp ter der DB Netz AG wurden die RZ an den ehemaligen Niederlassungsstandorten kon zentriert beispielsweise wurden die RZ K ln und Essen in Duisburg zusammenge legt In den beiden Nachbarl ndern sterreich und der Schweiz kamen Anfang der 90er Jahre identische Systeme zum Einsatz So wurde die erste RZ der BB in Linz von Alcatel Austria und die erste RZ der SBB in Z rich von der DST aufgebaut siehe hierzu n heres im Abschnitt 3 6 Die Betriebserfahrungen mit der Rechnerunterst tzten Zug berwachung haben ge zeigt da sich der Disponent durch die Entlastung von Routinearbeiten insbesonde re weniger Kommunikationsaufwand mit den Fahrdienstleitern voll auf seine Disposi tionst tigkeit konzentrieren kann Durch die automa
220. rden jedoch nicht die Nahver kehrs und Regionalz ge Durch die Betriebseinschr nkung auf teilweise lange Ein gleisigkeit der urspr nglich zweigleisigen Strecke k nnen aus Kapazit tsgr nden eventuell nicht alle Z ge auf der Strecke verkehren und m ssen daher auf einem Teil ihres Laufweges ausfallen Im schlimmsten Fall einer Sperrung beider Streckengleise mu ein Pendelverkehr jeweils bis zur Streckenunterbrechung und ein Schienener satzverkehr mit Bussen realisiert werden 34 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 3 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben In diesem Kapitel sollen die Betriebsleitstellen die mit der Wahrnehmung der Dispo sitionsaufgaben besch ftigt sind n her erl utert werden Hierin enthalten ist auch ein berblick von den Anf ngen der Zug berwachung ber die Rechnerunterst tzte Zug berwachung RZ bis zu dem derzeitigen Stand der Betriebszentralen BZ 3 1 Aufgaben einer Zug berwachung Die Disposition der Z ge auf den Strecken wurde zun chst von den Fahrdienstleitern der Bahnh fe wahrgenommen Die Dispositionsentscheidungen konnten jedoch nur kleinr umig getroffen werden da die Sicht der Fahrdienstleiter rtlich eingeschr nkt ist und sie ihre Informationen nur von den jeweils benachbarten Fahrdienstleitern be kamen Daher wurde schon fr hzeitig die Notwendigkeit erkannt den Zugverkehr auf den Hauptabfuhrstrecken gro r umiger zu berwachen Zu diesem Zweck wurden Zug berwachungen Z
221. re Konflikte mit anderen Z gen verursacht 120 Entwicklung der neuen Algorithmen Der partielle Vorrang gew hrt also in diesem Fall einem niederrangigen Zug Vorrang gegen ber einem h herrangigen Folglich m ssen Vorgaben existieren wann der partielle Vorrang angewendet wird und wann nicht W hrend im obigen Beispiel die Entscheidung sicherlich eindeutig ausfallen wird m ssen Grenzwerte definiert wer den die den partiellen Vorrang steuern Beispielsweise kann der Disponent vorge ben um wieviel Minuten ein h herrangiger Zug in solchen F llen maximal verscho ben werden darf Alternativ ist denkbar ein Verh ltnis anzugeben bis zu dem der partielle Vorrang angewendet wird Bei einem Verh ltnis von zum Beispiel 1 5 w rde ein h herrangiger Zug um 2 Minuten verschoben wenn alternativ der niederrangige Zug um 10 Minuten verschoben werden m te Dieses Verh ltnis k nnte jeweils aufgrund der Wertigkeit der beteiligten Zugfahrten bestimmt werden Damit diese Angaben gegebenenfalls nach unterschiedlichen Rangstufen differen ziert korrekt definiert werden k nnen mu eine Bewertung der einzelnen Versp tungsminuten vorgenommen werden Hierzu ist f r die einzelnen Zuggattungen zu ermitteln wie eine Versp tungsminute gewichtet werden mu Da eine Minute Ver sp tung eines ICE sicherlich h her zu bewerten ist als die eines Ug ist offensichtlich eine exakte Abgrenzung zu treffen jedoch nicht trivial Letztlich m te das Z
222. renpunkte sind z B Weichen oder auch Bahn berg nge Diese Blockmarkierungen stellen gem fail safe zun chst Haltbefehle dar so da das Triebfahrzeug vor einer solchen Blockmarkierung anhalten mu Diese Halte m ssen von dem Dispositionssystem jeweils mittels Fahrbefehlen aufgehoben wer den Diese Fahrbefehle enthalten einen solchen Bremszielpunkt eine Zielgeschwin digkeit sowie eine Sollgeschwindigkeit Auch die Fahrbefehle k nnen per Funk von dem Dispositionsrechner an das Fahrzeug bermittelt werden Hierbei w rde ASDIS die volle Sicherheitsverantwortung bernehmen Dies ist nur dann m glich wenn die Infrastrukturdatenbank SPURPLAN hinsichtlich der sicher heitsrelevanten Daten signaltechnisch sicher ist und die Zugintegrit t zugintern si chergestellt werden kann Ein Umstellen der Weiche unter dem Zug kann zus tzlich durch Weichenisolierungen ausgeschlossen werden Zugschlu stellen und Signal standorte werden dann nur noch im Rechner virtuell abgebildet Zusammenfassung und Ausblick 159 8 Zusammenfassung und Ausblick In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Ansatz f r die Dispositions berst tzung bei der Betriebsabwicklung von Eisenbahnen entwickelt Der Einsatz von Methoden des rechnerunterst tzten Trassenmanagements und Anwendung des asynchronen Ansatzes f hren zu einem neuen Dispositionsverfahren ASDIS welches in den Be triebszentralen der Eisenbahninfrastrukturbetreiber eingesetzt werden kann Ein erst
223. rgeben nicht erkannt werden Daher mu mit Hilfe einer Simulation der konstruierte Fahrplan auf seine praktische Fahrbarkeit berpr ft werden Erst in diesem Schritt k nnen s mtliche Konflikte zwi schen den Z gen erkannt werden Dieser konstruierte Fahrplan wird dann beispielsweise f r Stabilit tsuntersuchungen mit zuf lligen St rungen berlagert Als St rungen k nnen Einbruchsversp tungen Verl ngerungen der Haltezeiten und Betriebseinschr nkungen z B Signalst run gen eingespielt werden 58 Hiermit kann dann die Empfindlichkeit des konstru ierten Fahrplans gegen ber den in der Realit t auftretenden Unregelm igkeiten ermittelt werden Wie bei allen synchronen Simulationsverfahren werden auch bei SIMU VII die Z ge gem einem Zeitschrittverfahren eingelegt Die Zugbewegungen aller Z ge werden f r den jeweils n chsten Zeitschritt berechnet Versucht dabei ein Zug einen Ab schnitt zu belegen der von dem vorausfahrenden Zug noch nicht ger umt wurde tritt ein Konflikt auf Diese Konflikte werden dann unmittelbar nach ihrem Erkennen ge 76 Ans tze zur automatischen Disposition l st Auf der Strecke auf der keine alternativen Fahrwege zur Verf gung stehen f hrt dies unweigerlich zu einem Stutzen des nachfolgenden Zuges d h der nach folgende Zug mu zun chst abbremsen und anschlie end wieder beschleunigen Dieser unerw nschte Effekt sollte durch eine vorausschauende Disposition im Ei senbahn
224. rit tsklassen durchgehendes Hauptgleis richtig liegendes Uberholungsgleis falsch liegendes berholungsgleis und mittig lie gendes berholungsgleis korrekt vergeben werden Denn nur durch diese Priorit ts ziffer k nnen die Fahrwege bei der automatischen Konfliktl sung sinnvoll sortiert werden Denn in gro en Eisenbahnknoten existieren unter Umst nden sehr viele Fahrwegalternativen die bei einer Konfliktl sung nach ihrer Hierarchie sortiert und dann in dieser Reihenfolge ausprobiert werden Somit kann dann auch ein Abbruch kriterium eingesetzt werden um unn tiges Austesten niederrangiger Fahrwege aus schlie en zu k nnen Des weiteren ist es auch m glich durch Ver nderung der Priorit ten der einzelnen Fahrwege berlastete Weichenbereiche zu meiden Die Ausweichfahrwege die ber stark belastete Weichenbereiche f hren k nnen dann eine niedrige Priorit t erhalten so da zun chst andere Fahrwege ausprobiert werden die ber schw cher belaste te Weichenbereiche f hren Zur Bestimmung der Auslastungsgrade einzelner Wei chenbereiche k nnen die eisenbahnbetriebswissenschaftlichen Verfahren eingesetzt werden Dies kann beispielsweise mit analytischen Verfahren z B ALFA ANKE STRELE oder mit Simulationsverfahren z B BABSI STRESI NSIM ermittelt wer den 35 89 95 100 101 und 106 Der Zug erh lt nun den Fahrweg der ermittelten Konfliktl sung und die notwendige Verl ngerung der Haltezeit wird in de
225. rmerkt werden welchen G ltigkeitszeitraum sie ha ben So wird f r eine Langsamfahrstelle ein Geschwindigkeitswechsel in den Infra strukturgraphen eingef gt der ber einen Anfangs und einen Endzeitpunkt verf gt ab wann bzw bis wann diese Geschwindigkeitseinschr nkung gilt F r die Disposition ist es wichtig so schnell wie m glich alle auch ad hoc auftreten den Infrastruktureinschr nkungen zu kennen Denn nur mit diesem Wissen kann die Prognose der Fahrzeitrechnung hinreichend genau sein so da auch weiter entfernt liegende Konflikte korrekt erkannt werden k nnen Mit einer unzureichenden Progno se k nnten Konflikte die tats chlich auftreten nicht erkannt werden bzw Konflikte prognostiziert werden die in Wirklichkeit nicht vorhanden sind Daher mu auf die Exaktheit der Prognose gro er Wert gelegt werden 5 4 2 Ver nderung der Zugeigenschaften Beim Trassenmanagement werden standardisierte Zugparameter f r die zu konstru ierenden Z ge verwendet W hrend diese f r Reisez ge in der Regel noch weitest gehend mit den tats chlichen Zugparametern bereinstimmen trifft dies bei G ter z gen doch recht h ufig nicht zu Bei den Reisez gen ist die Abweichung seltener anzutreffen da entweder Triebz ge oder aber feste Zugverb nde Wendez ge mit 106 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens Lok und Steuerwagen eingesetzt werden die nur im St rungsfall ver ndert werden Die Parameter der G terz ge insb
226. rplan noch nicht vorgesehene kurzfristige Son derz ge konstruieren zu k nnen Die Eingabe der Zugdaten Tfz Baureihe Last L nge sowie des gew nschten Laufweges des Zuges erfolgt hierbei analog zur Fahrplankonstruktion Nach der Eingabe der Wunschabfahrtszeit kann die Berech nung der Fahrzeiten und Sperrzeiten erfolgen Zur Konfliktl sung ist neben der ma nuellen Bearbeitung auch eine automatische Fahrplankonstruktion m glich weil das Dispositionssystem einen Konfliktlosungsalgorithmus beinhaltet der dann zur auto matischen Fahrplankonstruktion verwendet werden kann Dies erm glicht eine schnelle Ermittlung einer Fahrplantrasse f r den Zug Dabei wird der bestehende Fahrplan im Regelfall nicht ver ndert sondern nur f r den neuen Sonderzug eine noch freie Fahrplantrasse gesucht 4 2 Simulationsverfahren f r den Eisenbahnbetrieb Im folgenden sollen nur die Verfahren die eine detaillierte Simulation des Betriebes in Netzteilen erm glichen n her erl utert werden Um den realen Betriebsablauf nachzubilden wurden verschiedenartige Simulationsmodelle entwickelt Simulations verfahren versuchen die Realit t in einem Modell m glichst exakt nachzubilden Hierbei sind neben den Infrastrukturdaten auch die fahrdynamischen Parameter der Z ge zu ber cksichtigen Aufgrund der komplexen Berechnung insbesondere der Beschleunigungsvorg nge ist dies im Eisenbahnverkehr recht aufwendig Daher kommen heutzutage fast nur Rechnersimulat
227. rschneidung der Belegungen die dann so gel st werden da auf der Strecke eine behinderungsfreie Fahrt m glich ist Dies wird durch die Ber cksichtigung der Sperrzeitentreppen gew hrleistet Die asynchronen Verfahren respektieren die Rangordnung der Z ge exakt Damit wird ein Betriebsgeschehen realistisch abgebildet welches sich durch eine voraus Ans tze zur automatischen Disposition 79 schauende Disposition ergibt d h sie bilden den Einsatz einer Rechnerunterst tzten Zug berwachung oder einer Betriebszentrale realit tsgetreu ab In der Grundform sind asynchrone Algorithmen blockierungsfrei denn durch das asynchrone Einlegeverfahren ist sichergestellt da keine Deadlocks auftreten k n nen 4 4 1 STRESI Das Simulationsmodell STRESI ist ein Vertreter der asynchronen Verfahren Hierbei handelt es sich um das Simulationsverfahren aus der Programmfamilie SLS welche seit 1985 zun chst am Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen ent wickelt wurde und nun durch die Ingenieurgesellschaft Schultze Wakob und Partner ISW weiterentwickelt und gewartet wird 95 Neben dem Einsatz bei der Deutschen Bahn die auch Auftraggeber f r die Entwicklung war wird STRESI im Rahmen von Gutachten von zahlreichen Ingenieurb ros sowie in der Lehre an verschiedenen Hochschulen eingesetzt Mit STRESI ist sowohl eine Simulation der Fahrplanerstel lung als auch des Betriebsablaufs zweigleisiger Strecken m glich Diesem Programm
228. rt eingetra gen werden Damit dies schon w hrend der Fahrzeitrechnung geschehen kann sind auch hier entsprechende Erweiterungen und Erg nzungen in der Fahrzeit und Bele gungsrechnung erforderlich Bevor die Fahrzeitrechnung in ZLM angesto en wird m ssen die zuf lligen Versp tungen der Z ge eingespielt werden Hierzu werden entsprechende Versp tungsver teilungen getrennt nach Einbruchs und Unterwegsverspatungen f r die unter schiedlichen Zuggattungen in ZLM vorgegeben Wie in der Eisenbahnbetriebswis senschaft blich werden negativ exponential verteilte Versp tungen angenommen und durch zwei Parametern Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Versp tung und Mittelwert der versp teten Z ge charakterisiert Per Zufallsgenerator werden dann die Versp tungen erzeugt 7 2 Das Programm ASDIS L Nach dem Programmstart von ASDIS L erscheint ein Informationsfenster in dem un ter anderem auch die aktuelle Versionsnummer von ASDIS L zu entnehmen ist Zu erst wird der Benutzer aufgefordert ein Projekt zu ffnen Dies geschieht durch Aus wahl eines Dateinamens in dem Dialogfenster Im Anschlu befindet man sich im Hauptfenster von ASDIS L siehe Abb 36 In ei nem Unterfenster stehen die berechneten Zuglaufmeldungen die ASDIS L nun er wartet Falls ASDIS L im sp teren Verlauf des Programms schon Zuglaufmeldungen verarbeitet hat so wird in diesem Fenster angezeigt wann die entsprechende Zug laufmeldung eingetroffen ist
229. rteilt werden Falls hierbei ein Zuschlag ber mehrere Betriebsstellen aufgeteilt werden mu wird der Zuschlag prozentual zur Fahrzeit zwischen den Be triebsstellen vergeben Dadurch wird ebenfalls die Ermittlung der tats chlichen Ab fahrts oder Durchfahrtszeiten erschwert 5 6 4 Verhalten im Versp tungsfall Da es jedoch bei der Disposition zwingend erforderlich ist einen Vergleich der plan m igen mit den aktuellen Daten schon w hrend der Fahrzeitrechnung durchzuf h ren mu te eine M glichkeit geschaffen werden den Vergleich der Ist Daten mit den Plan Daten zu realisieren Hierzu wird bei der ersten Fahrzeitrechnung die Zeitdiffe renz zwischen dem Laufweganfang des Zuges und der Durchfahrts oder Abfahrts zeit in der ersten Betriebsstelle bestimmt und dann zus tzlich bei den fahrplanm i gen und dispositiven Daten vermerkt siehe auch Abschnitt 5 4 Diese Zeitdifferenz ist immer konstant und kann dazu verwendet werden um die aktuelle zeitliche Lage zu bestimmen Die prozentual verteilten Sonderzuschl ge werden ebenfalls von der 110 Konzeption eines neuen Dispositionsverfahrens ersten Fahrzeitrechnung verwendet und dann bei der Berechnung der aktuellen Ab fahrts oder Durchfahrtszeiten ber cksichtigt Mit Hilfe dieser Erweiterungen der Fahrzeitrechnung kann nun in jeder Betriebsstelle festgestellt werden ob der Zug planm ig verkehrt oder eine Versp tung besitzt Im planm igen Fall wird nichts weiter unternom
230. ruiert bzw bestehende ver ndert werden Bei LeiDa F handelt es sich um ein System f r die dispositive Fahrplanbearbeitung die nicht mit den Fahrplankonstruktionssyste men des Trassenmanagements zu verwechseln sind F r die dispositive Fahrplanbearbeitung sind in LeiDa F die folgenden Funktionalit ten vorhanden 13 e kurzfristige Aktivierung von Bedarfsfahrplanen e Ausfall Teilausfall von Z gen e Fahrplanerstellung f r kurzfristig durch die BZ einzulegende Sonderz ge LeiDa F verf gt ber Eingabefunktionen zur Erfassung von Fahrplankonstruktionsda ten F r die Fahrzeitrechnung und Konfliktermittlung greift LeiDa F auf die Funktiona litaten von LeiDis S K zur ck Die Korrektur bzw Erg nzung des Tagesfahrplans durch LeiDa F wird dann nach LeiDa S bergeben wodurch dann die BZ interne Verteilung des aktualisierten Fahrplans vorgenommen wird 3 4 4 4 Leitsystem Betriebliche Informationsverteilung LeiBIT Das Leitsystem Betriebliche Informationsverteilung LeiBIT ist auf eine Pilotanwen dung des Rechnerunterst tzten Betriebsmeldeverfahrens RBmv zur ckzuf hren Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 53 Diese Pilotanlage ist seit Dezember 1994 mit Erfolg in Betrieb 33 LeiBIT hat die Aufgabe den Informationsflu zwischen der Betriebszentrale und den Mitarbeitern vor Ort zu gew hrleisten Als System der DB Netz AG dient LeiBIT sowohl der inter nen als auch der externen Informationsverteilung Zu den externen
231. rukturvarianten miteinan der verglichen werden um so beispielsweise die optimale Lage von berholungs bahnh fen auf Neubaustrecken zu ermitteln Ans tze zur automatischen Disposition 73 4 3 Synchrone Verfahren Bei den Verfahren fur die detaillierte Betriebssimulation werden zwei unterschiedliche Ansatze verfolgt synchrone und asynchrone Verfahren Die synchronen Verfahren vollziehen die Simulation in Zeitschritten d h die Ereignisse werden in ihrer zeitli chen Reihenfolge betrachtet und abgearbeitet Synchrone Verfahren legen die Z ge gem einem Zeitschrittverfahren ein Dabei l uft eine interne Uhr welche die Simu lationszeit darstellt und alle Z ge werden schrittweise ber cksichtigt d h es wird berechnet wie weit jeder einzelne Zug in dem Zeitschritt gekommen ist Nachdem dies f r alle Z ge berechnet worden ist kann die interne Uhr um eine Zeiteinheit vor ger ckt werden Diese Zeitschritte k nnen entweder gleich gro sein oder aber auch in der Gr e variieren im letzteren Fall wird der Zeitschritt ereignisorientiert festge legt Das Ende der Simulation ist dann erreicht wenn die interne Uhr den gesamten Untersuchungszeitraum einmal durchlaufen hat Konflikte entstehen dadurch da ein Zug in einem Zeitschritt einen Abschnitt bele gen will der von einem anderen Zug noch nicht ger umt wurde Die Konflikte werden erst zum Zeitpunkt ihres Auftretens erkannt und dann in diesem Zeitschritt gel st Hierdurch
232. rung m glich 4 1 1 bergeordnete Disposition Bei einfachen Verh ltnissen mit geringem Risiko bez glich des Auftretens und der Folgen von Fahrplanabweichungen kann die Disposition den Fahrdienstleitern ber lassen werden Aufgrund der hohen Belastungen erfordert die Mehrzahl der Strek ken insbesondere die Hauptabfuhrstrecken eine zentrale berwachung und Dispo sition 6 Weiterhin m ssen die Anschl sse zwischen den Z gen in den Knoten des Netzes berwacht und gegebenenfalls auch hier Dispositionsentscheidungen getrof fen werden Da zwischen der Strecken und Knotendisposition jedoch starke Wech selwirkungen bestehen ist eine gemeinsame netzweite Betrachtungsweise zwingend erforderlich Es reicht nicht die Konflikte auf den Strecken optimal zu l sen wenn dadurch Z ge bei der Einfahrt in den Knoten aufgrund von Fahrtenausschl ssen Wartezeiten erleiden Die potentiellen Konflikte auf der Strecke Fahrstra enaus schl sse in den Knoten das Vorhandensein von freien Gleisen in den Knoten und die Anschlu konflikte m ssen im Zusammenhang gel st werden Eine bergeordnete Disposition ist eine grundlegende Voraussetzung f r qualitativ hochwertige Dispositionsentscheidungen Nur mit Hilfe einer vorausschauenden Dis position die nicht die beschr nkte Sichtweise eines Triebfahrzeugf hrers oder eines Fahrdienstleiters nachbildet besteht die M glichkeit auch weiter entfernt liegende Konflikte zu erkennen und zu l sen Somit k
233. s gest rten Betriebsablaufs getroffen werden 6 1 Der Einlegealgorithmus Der Einlegealgorithmus entscheidet in welcher Reihenfolge die einzelnen Z ge be r cksichtigt werden F r das Einlegen der Z ge ist sowohl eine asynchrone als auch eine synchrone Vorgehensweise m glich Bevor der f r ASDIS neu entwickelte Ein legealgorithmus vorgestellt wird sollen nochmals kurz die synchronen siehe auch Abschnitt 4 3 und die bisherigen asynchronen Verfahren siehe auch Abschnitt 4 4 dargestellt werden 112 Entwicklung der neuen Algorithmen 6 1 1 Synchrone Algorithmen Bei den synchronen Algorithmen die in Simulationsmodellen wie z B in der SIMU Familie Verwendung finden werden die Z ge gem einem Zeitschrittverfahren ein gelegt Dabei l uft eine interne Uhr welche die Simulationszeit darstellt und alle Z ge werden schrittweise ber cksichtigt d h es wird berechnet wie weit jeder einzel ne Zug in dem Zeitschritt gekommen ist Nachdem dies f r alle Z ge berechnet wor den ist kann die interne Uhr um eine Zeiteinheit vorger ckt werden Diese Zeitschrit te k nnen entweder gleich gro sein oder aber in der Gr e variieren im letzteren Fall wird der Zeitschritt ereignisorientiert festgelegt Konflikte entstehen dadurch da ein Zug einen Abschnitt belegen will der von dem vorausfahrenden Zug noch nicht ger umt wurde Hierdurch wird der zweite Zug gestutzt gegebenenfalls mu er so gar vor dem haltzeigenden Signal
234. sbezogenen T tigkeiten f r Zug und Rangierfahr ten werden von den rtlich zust ndigen Fahrdienstleitern zF in Abstimmung mit dem Zuglenker durchgef hrt Hierzu verf gt er ber die volle Bedien und Anzeige oberfl che des ESTW Der Zuglenker ist f r die Disposition und Steuerung des Streckenbetriebes zust ndig und der rtlich zust ndige Fahrdienstleiter f hrt alle ortsbezogenen T tigkeiten aus Die r umliche N he von Zir und 6zF gew hrleistet insbesondere im St rungsfall eine bestm gliche Kommunikation Eine bersicht ber die ESTW Planungen bei der DB Netz AG die aus den BZ gesteuert werden sowie die eine Karte mit den Strecken die ber eine online Zugdisposition aus einer BZ ausger stet sind ist in 83 zu finden Die neuen ESTW sind bereits f r eine Steuerung aus der BZ vorbereitet Zus tzlich zu diesen k nnen ltere Bauformen der ESTW hochger stet werden sowie Relais stellwerke mit einer Fernsteuerung versehen werden so da auch diese Stellwerke in die BZ integrierbar sind 52 Im nachfolgenden sollen kurz die Systeme erl utert werden die den Disponenten in der BZ zur Erf llung seiner Aufgaben zur Verf gung stehen 3 4 1 Bedienplatzsystem BPS 901 F r die Ausstattung der Arbeitspl tze und die Bedienung der verschiedenen rech nerunterst tzten Systeme in der BZ wurde das Bedienplatzsystem BPS 901 entwik kelt Die Hardware des Standardbedienplatzes siehe Abb 9 umfa t den Bedien platzrechner so
235. schnelleren Z ge Vorrang vor den langsa meren d Vom Grundsatz nach c darf abgewichen werden e Geringf gig wenn dies der fl ssigen Betriebsabwicklung insgesamt dien lich ist Dabei ist den durchfahrenden Z gen vor den haltenden und den einfahrenden vor den ausfahrenden Z gen Vorrang zu gew hren e Zur Sicherstellung von Anschl ssen im Reiseverkehr wenn der schneller fahrende Zug nicht mehr als 5 Minuten absolut versp tet wird Insgesamt ist festzustellen da diese Handlungsanweisungen nur f r spezielle Aus nahmef lle eine konkrete Aussage treffen f r die berwiegende Anzahl von Konflik ten helfen sie dem Disponenten jedoch nicht weiter 2 3 2 Wartezeitregelungen Im Eisenbahnverkehr k nnen nicht alle m glichen Relationen durch Direktverbindun gen realisiert werden So dienen Nahverkehrsz ge als Zubringer oder Abbringer f r die Fernverkehrsz ge Aber auch im Fernverkehr existieren in bestimmten Knoten bahnh fen Korrespondenzhalte der Fernreisez ge untereinander Beispielsweise in K ln Hbf und Mannheim Hbf stehen die korrespondierenden Fernz ge am selben Bahnsteig um ein Umsteigen der Reisenden komfortabel ohne Bahnsteigwechsel zu erm glichen Da diese Anschl sse ein Teil des Fahrplanangebots sind an dem sich die Kunden orientieren sind die Anschlu bindungen nach M glichkeit auch im Ver sp tungsfall zu gew hrleisten Grundlagen der Disposition 29 Das Abwarten von versp teten Anschlu z gen
236. t 42 Im Gegensatz zur kausalen Konfliktl sung steht eine global optimierte Konfliktl sung bei der versucht wird nach bestimmten Kriterien ein Optimum zu finden Dies k nnte 86 Ans tze zur automatischen Disposition beispielsweise mittels k nstlicher Intelligenz erfolgen wobei in 42 die Frage aufge worfen wird ob dieser Aufwand das Ergebnis rechtfertigt In 34 werden auch Exper tensysteme zur Konfliktl sung als problematisch dargestellt da die Konfliktl sung in der Disposition Echtzeit Anforderungen unterworfen ist Ein erster Einsatz einer rechnerunterst tzten Konflikterkennung und l sung war in der Pilotanwendung der BZ Magdeburg geplant Hier sollte eine Konfliktl sung zum Einsatz kommen die auf in Regeln gespeichertem Expertenwissen basiert 82 Wel che Funktionalit ten jedoch vor dem Zusammenschlu der Firmen zum BZ2000 Konsortium realisiert wurden ist in der Literatur nicht dokumentiert Erste Ans tze einer Konflikterkennung und l sung sind in KOBS Kernsystem f r ei ne optimierte Betriebssteuerung enthalten KOBS befindet sich in einer Pilotanwen dung bei der M V in Ungarn im Einsatz 43 Hier ist jedoch noch eine Erweiterung der Konflikterkennung und l sung erforderlich 41 Eine Konflikterkennung und l sung durch eine dynamische Zuglenkung wurden in 78 entwickelt Hierbei werden die M glichkeiten der automatischen Fahrstra enein stellung moderner Stellwerke genutzt Erkannte Konflikte
237. t t des Fahrplans gewonnen werden Die Er gebnisse bei BABSI entsprechen im wesentlichen denen die bereits bei STRESI und NSIM aufgef hrt wurden 4 5 Ansatz des Konsortiums f r die BZ der DB Netz AG In diesem Abschnitt soll kurz das Konzept des BZ Konsortiums f r die Konflikterken nung und l sung vorgestellt und erl utert werden Die Konflikterkennung und I sung ist bislang in den Betriebszentralen noch nicht implementiert so da hier nur auf die vorhandene Literatur zur ckgegriffen werden kann Zur Konfliktl sung m ssen zun chst einmal die Konflikte erkannt werden Hier wer den in 34 und 46 die folgenden Konfliktarten unterschieden die rechnerunterst tzt erkannt werden sollen e Verhaltenskonflikt Fahrplankonflikt e Anschlu Umlaufkonflikt e Belegungskonflikt Ein Verhaltens oder Fahrplankonflikt eines Zuges tritt auf wenn eine Abweichung zwischen dem Ist und der Sollfahrplan vorliegt d h wenn durch die Zuglaufmeldun gen erkannt wird da sich die tats chliche Abfahrts oder Durchfahrtszeit von der geplanten Abfahrts oder Durchfahrtszeit unterscheidet Ein Anschlu konflikt liegt vor wenn ein versp teter Zug einen seiner Anschlu z ge nicht mehr erreicht bzw der Anschlu zug warten mu Ein Umlaufkonflikt ist hnlich dem Anschlu konflikt jedoch auf Triebfahrzeug Wagen oder Personal bergang und nicht auf Reisen den bergang bezogen Belegungskonflikte beziehen sich auf die berschneidung d
238. t den Anschlu bahnhof zum fr hest mogli chen Zeitpunkt die aufgrund der aktuellen Versp tung erzielbar ist Prinzipiell gelten obige Bemerkungen f r Anschlu konflikte auch f r Umlaufkonflikte Der wesentliche Unterschied ist allerdings da der Anschlu nicht einfach aufgege ben werden kann denn schlie lich ist das f r den Anschlu zug notwendige Fahr zeug noch nicht angekommen Daher entf llt diese Variante im Regelfall wenn kein entsprechendes Ersatzfahrzeug zur Verf gung steht Da dies dem Dispositionssy stem aber nicht bekannt ist mu in diesen F llen der Disponent nach R cksprache mit dem EVU eine Entscheidung treffen Entwicklung der neuen Algorithmen 141 6 9 Kommunikation mit dem realen Betriebsgeschehen In diesem Abschnitt soll die Kommunikation von ASDIS mit dem realen Betriebsab lauf beschrieben werden An erster Stelle sind hier die Zuglaufmeldungen zu nennen die von ASDIS ben tigt werden um die Zugstandorte bestimmen zu k nnen Anhand des Vergleichs der Zuglaufmeldungen mit den intern prognostizierten Zuglaufmel dungen mu ASDIS dann entsprechend reagieren 6 9 1 Zuglaufmeldungen In der Realit t werden die Zuglaufmeldungen durch die Stellwerke beim Haltfall des entsprechenden Signals erzeugt und ber die Zugnummernmeldeanlage weitergelei tet Da jedoch der Zeitpunkt des Signalhaltfalls je nach Signal variiert und deshalb hier nicht eindeutig festgelegt werden kann wurde f r die Testumgebung der
239. t der kleinsten Haltezeit verl ngerung bestimmen Pr fe partiellen Vorrang Haltezeit verl ngerung lt Grenze FW Ja Nein alternative Laufwege bestimmen Haltzeitverl ngerungen bestimmen Nein Konflikt l sung m glich berholungsabschnitt erweitern Ja beste Konfliktl sung ausw hlen D Abb 31 Ablaufdiagramm Entwicklung der neuen Algorithmen 137 6 7 Synchrones Element in asynchronen Verfahren Der Konfliktl sungsalgorithmus behandelt im Regelfall die Zugfahrten nach dem asynchronen Verfahren Hierdurch l t sich auch der berwiegende Teil aller St rungen abbilden F r sehr kurzfristig auftretende St rungen kann es jedoch erforder lich sein den asynchronen Pfad zu verlassen und synchron vorzugehen Ein Vorteil der synchronen Modelle ist es aufgrund ihrer Vorgehensweise in Zeitschritten auf unmittelbare St rungen direkt reagieren zu k nnen Jedoch ist es auch m glich in ei nem asynchronen Algorithmus f r gewisse F lle synchrone Elemente einflie en zu lassen Eine solche Erweiterungsm glichkeit soll in diesem Abschnitt erl utert wer den i j i a i Abb 32 kurzzeitige synchrone Vorgehensweise Konflikt Nach dem asynchronen Verfahren werden die Zugfahrten nach ihrer Priorit t einge legt Bevor also beispielsweise die Z ge mit Rangziffer 10 betrachtet werden sind die Z ge mit h herer Priorit t Rangziffer 2 4 schon im Fahrplan eingel
240. t die sich in der Zukunft anbahnenden Konflikte prognostizieren Auf dieser Basis mu der Disponent seine Entscheidungen treffen Hierbei kann er nur in einem beschr nkten Ma e Fol gekonflikte die sich aufgrund seiner Dispositionsentscheidung ergeben erkennen Der Disponent teilt seine Entscheidungen fernm ndlich den Fahrdienstleitern und gegebenenfalls auch den Triebfahrzeugf hrern mit die diese dann in den Betriebs ablauf umsetzen m ssen Die vom Disponenten bearbeiteten Belegbl tter werden zur Dokumentation des Betriebsablaufs archiviert Die manuelle Zug berwachung hat jedoch zahlreiche Nachteile unter anderem sind hier zu nennen e Der Disponent ben tigt zum Entgegennehmen der Zugmeldungen und zum Zeichnen der Zeit Weg Linien viel Zeit ihm steht also entsprechend wenig Zeit zum Disponieren zur Verf gung e Es k nnen nur die Zuglaufmeldungen von besetzten Zugmelde oder Zugfol gestellen bermittelt werden das sind beim Einsatz von Selbstblocksignalen auf der Strecke nur noch die Fahrdienstleiter in den Bahnh fen Deshalb er halt der Disponent keine Meldungen vom Fahrtverlauf zwischen den Bahnho fen die Zuglaufverfolgung ist damit sehr grobgerastert e Durch die erforderliche rtliche Besetzung der Zugmelde oder Zugfolgestel len und der fernm ndlichen bermittlung der Zuglaufmeldungen entsteht ein hoher Zeit und Personalaufwand e Aufgrund der fernm ndlichen bertragung und der manuellen Bearbeitung des Beleg
241. tdrucker als Mittel zur Verbesserung von Betriebs fuhrung und Betriebsleitung in Signal Draht 58 1966 Heft 6 S 86 94 Schultze K Modell f r die asynchrone Simulation des Betriebes in Teilen des Eisenbahnnetzes Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes der RWTH Aachen Heft 38 1985 Schultze K Erl uterungen zum Simulationsverfahren NSIM Aachen 1998 Schwanh u er W Die Bemessung der Pufferzeiten im Fahrplangef ge der Eisenbahn Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes Heft 20 1974 Schwanh u er W Die asynchrone Simulation des Eisenbahn Betriebes in Eisenbahntechnische Rundschau 34 1985 Heft 11 S 835 836 Schwanh u er W Verfahren zur Steuerung und Sicherung eines fahrplan gebundenen Verkehrssystems Deutsches Patent und Markenamt Offenlegungsschrift DE 197 26 542 A Anmeldenummer 3010244 vom 07 05 1997 Schwanh u er W Gr ger T Analyse ausgew hlter Simulationsmodelle f r den Schienenverkehr Forschungsprojekt Situationsanalyse ber den Stand der Simulationsmodelle im Verkehrswesen des Bundesministeriums f r Bildung Wissenschaft For schung und Technologie 1997 174 Literaturverzeichnis 95 96 97 98 99 Schwanh u er W Gast I Schultze K Wakob W Br nger O Mehta S Programmfamilie SLS STRESI STRELE ALFA PC Programme zur Leistungsf higkeitsber
242. tellers zu verstehen ist wird auch nicht klar F r die Konfliktl sung wurden Dispositionsma nahmen durch Befragen der Dispo nenten ermittelt und zu insgesamt ca 120 Regeln zusammengefa t durch deren Anwendung auf die klassifizierten Konfliktsituationen m gliche Ma nahmen gefun den werden Zus tzlich werden noch weitere Randbedingungen definiert die f r alle oder einzelne Zugfahrten ma gebend sind Da viele der Regeln eine gewisse Un sch rfe besitzen m ssen neben den scharfen Regeln auch unscharfe Regeln be r cksichtigt werden k nnen Ein Petrinetz stellt dabei die Regelbasis dar und mittels Fuzzy Logik wird die gew nschte Unsch rfe erreicht Die Zusammenfassung beider Ans tze ergibt ein Fuzzy Petrinetz welches hier zur Anwendung kommt Zur Vorhersage von Konflikten mu eine st ndige Vorausschau auf den zuk nftigen Betriebsablauf vorhanden sein FAY verwendet zur Simulation ein vereinfachtes Ver fahren welches auf aus der Erfahrung bekannten oder mit genauen Simulationen offline berechnete Fahrzeiten f r einzelne Dispositionsabschnitte zur ckgreift und nur im Falle von durch St rungen ver nderten Zugparametern m ssen einzelne Ab schnitte neu simuliert werden 29 Die Infrastruktur wird hierbei als Graph abgebildet bei dem die Knoten die Stationen und die Kanten die Gleise darstellen Die Kanten haben entsprechende Attribute wie z B L nge und Maximalgeschwindigkeit Diese zeitsynchrone Simulation bildet die e
243. telt wer den kann Neben der Fahrzeitrechnung ist auch eine Belegungsrechnung in FAK TUS RUT O enthalten mit deren Hilfe die Belegungszeiten der einzelnen Belegungs elemente ermittelt werden k nnen Die exakte Berechnung der Belegungszeiten ist f r die Konflikterkennung unerl lich Die Konflikterkennung kann nun unmittelbar die Belegungszeiten nach ber schneidungen durchsuchen und somit alle auftretenden Konflikte ermitteln Dies schlie t auch die Konflikte ein die aufgrund von Durchrutschwegbelegungen entste hen Diese aufgef hrten Funktionalit ten insbesondere die Fahrzeit und Belegungszeit rechnung des Fahrplankonstruktionssystems FAKTUS RUT O werden auch f r die Disposition ben tigt Neben der Konflikterkennung ist jedoch f r eine automatische Disposition noch eine Konfliktl sung erforderlich Die M glichkeiten der Konfliktl sung sind in FAKTUS RUT O im wesentlichen schon enthalten m ssen jedoch ein zeln vom Trassenmanager ausgew hlt und manuell ausgef hrt werden Bei einem rechnerunterst tzten Dispositionssystem werden die Konfliktl sungsm glichkeiten selber ausgesucht und angesto en 5 4 Unterschiede zur Fahrplankonstruktion Nachdem im vorherigen Abschnitt erl utert wurde welche Grundlagen aus SPUR PLAN bzw FAKTUS RUT O f r die Disposition bernommen werden konnten sollen nun die Unterschiede zwischen der Fahrplankonstruktion und der Disposition erl u tert werden Dies betrifft zum einen die In
244. ten Pufferzeiten Aus 104 eine Definition der Pufferzeit Die Pufferzeit tp ist die Zeit um die ein vorausfahrender Zug i versp tet sein darf ohne einen nachfahrenden p nktlichen Zug j zu behindern bzw ohne einen Reihenfolgewechsel j i zu bewirken Diese Pufferzeiten die in jedem qualitativ guten Fahrplan enthalten sind dienen da zu da kleine Versp tungen nicht unmittelbar auf nachfolgende Z ge bertragen werden Da diese auch im Betriebsablauf noch vorhanden sind es sei denn sie wurden schon f r eine vorherige Konfliktl sung verwendet k nnen die Pufferzeiten nat rlich auch hier beim partiellen Vorrang genutzt werden W hrend die Pufferzeiten lediglich die Versp tungs bertragung d mpfen erm gli chen die Fahrzeitzuschl ge den Abbau von Versp tungen Bei der DB Netz AG wer den grunds tzlich Pufferzeiten von mindestens einer Minute zwischen den Sperrzei tentreppen vorgesehen f r bestimmte Zugfolgef lle wird die Pufferzeit auf minde stens zwei Minuten erh ht 22 Zur Bemessung von Pufferzeiten im Fahrplan sei hier auf 91 verwiesen Insgesamt hat sich an mehreren Beispielen gezeigt da der partielle Vorrang trotz obiger Einschr nkung bei kleinen Versp tungen h ufig angewendet werden kann Die Zeitschranke f r den partiellen Vorrang sollte geeignet gew hlt werden Da der Test auf Konfliktfreiheit mit anderen Z gen nur gemacht werden kann wenn der Zug probeweise schon eingelegt ist und dann gegebe
245. ter Ber cksichtigung der Betriebsqualit t e Des weiteren sind alle Beteiligten zu wirtschaftlichem Handeln verpflichtet Lediglich bei Ma nahmen zur raschen Beseitigung von Betriebsst rungen darf die Wirtschaftlichkeit in den Hintergrund treten Eine zentrale Bedeutung zur Wahrnehmung von dispositiven Eingriffen hat hierbei die Zug berwachung Sie ist f r die Disposition des Betriebsablaufs auf den einzel nen Strecken und Bahnh fen zust ndig Falls im Betriebsablauf keine St rungen auf treten haben die Disponenten nur eine berwachende Funktion Im St rungsfall ent scheiden sie ber die Zugfolgeregelung in ihrem Bereich verlegen berholungshalte von Z gen und bestimmen welcher Zug wo berholt wird Dazu m ssen sie die Standorte der einzelnen Z ge m glichst genau kennen Die Zuglaufverfolgung ge schah fr her fernm ndlich zwischen Fahrdienstleitern und Disponent wurde aber im Laufe der Jahre automatisiert Aufgrund dieses Abbildes des Betriebsablaufs treffen Grundlagen der Disposition 25 die Disponenten ihre Dispositionsentscheidungen die sie dann als Weisungen an die rtlichen Fahrdienstleiter auf den Stellwerken weitergeben Die Fahrdienstleiter sind f r die Umsetzung in den aktuellen Betriebsablauf verantwortlich und steuern den Betrieb Anhand der Zuglaufverfolgung kann der Disponent dann erkennen ob der Betriebsablauf sich so verh lt wie er ihn prognostiziert hat Es ergibt sich daher ein Regelkreis siehe Ab
246. tische Konflikterkennung und l sung dispositiver Aufgaben in der Betriebsleittechnik in Signal Draht 87 1995 Heft 12 S 437 439 Jacobs J Automatische Disposition des Eisenbahnbetriebes in Betriebszen tralen auf der Basis des Rechnerunterst tzten Trassenmanagements in Werkzeuge f r Planung und F hrung des Bahnbetriebes Beitr ge zum 3 Eisenbahnbetriebswissenschaftlichen Kolloquium vom 30 und 31 M rz 2000 in Aachen Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes Heft 57 2000 S 135 148 Jochim H E Verkehrswirtschaftliche Ermittlung von Qualit tsma st ben im Eisenbahnbetrieb Dissertation Ver ffentlichungen des Verkehrswissenschaftlichen Institutes der RWTH Aachen Heft 54 1999 Kant M Erfahrungen bei der Inbetriebnahme der ersten Betriebszentrale in Frankfurt M in Signal Draht 92 2000 Heft 10 S 37 39 Kant M Potenziale der Betriebsleittechnik am Beispiel der Betriebszentralen der DBAG in Jahrbuch des Bahnwesens Nah und Fernverkehr Hestra Verlag 2000 S 100 105 Kant M Steuerung von elektronischen Stellwerken und Relaisstellwerken aus Betriebszentralen in Der Eisenbahningenieur 53 2002 Heft 7 S 46 49 Kempfert O Rechnerunterst tzte Zug berwachung RZU in Internationales Verkehrswesen 39 1987 Heft 9 10 S 368 371 170 Literaturverzeichnis 54 Kempfert O Rechnerunterst tzte Zug berwachung System PHILIPS in E
247. tische detaillierte Zuglaufverfol gung hat der Disponent eine genaue und aktuelle Sicht des Betriebsgeschehens die als Grundlage f r seine Dispositionsentscheidungen erforderlich ist Au erdem ist der Disponent durch die Rechnerunterst tzung eher in der Lage sich anbahnende Konflikte zu erkennen Weiterhin konnten durch die Einf hrung der Automatisierung in der RZ die berwachungsbereiche der Disponenten vergr ert werden Zum Beispiel konnten in der ehemaligen Bundesbahndirektion K ln drei Z Bereiche durch einen RZ Bereich ersetzt werden Die Streckenl nge eines berwachungsbe reichs wuchs auf ca 100 bis 270 Kilometer an Da der Disponent dadurch auch ei nen weitr umigeren berblick ber das Betriebsgeschehen besitzt kann er auch seine Dispositionsentscheidungen besser beurteilen und damit die Qualit t seiner Entscheidungen und auch des gesamten Betriebsablaufs verbessern 45 Die Rechnerunterst tzte Zug berwachung war ein erster wichtiger Schritt zur Auto matisierung des Bahnbetriebes Jedoch hat die RZ den Nachteil da die Disponen 44 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben ten nicht direkt ins Betriebsgeschehen eingreifen k nnen was z B f r kurzfristige Entscheidungen wichtig w re Die Disponenten in der RZ m ssen ihre Entschei dungen fernm ndlich an die entsprechenden Fahrdienstleiter auf den rtlichen Stell werken bermitteln die dann die Entscheidungen umsetzen Anschlie end haben sie zu berp
248. to alter the sequence of trains with the aim of improving punctuality and efficiency However the quality of this conflict solution hinges on the quality of the data input from trains and infrastructure and on the quality of the on the spot decision making required Improving both has been the aim of this paper The unique idea of this paper is to use the well tried techniques of computer aided timetable construction long term path management for the automatic generation of on the spot timetables supporting the decisions of train path managers The accu rate modelling of the infrastructure and the exact calculation of occupation times have long been available in long term scheduling and can be used for the exact calculation of timetables on the spot as long term scheduling and short term train path management are virtually the same processes but for different time corridors The ASDIS program generates those on the spot timetables automatically and gives the train path managers the choice of either implementing them directly or devising a human made modified solution The timetables are free of conflicts between trains as are their long term counterparts but are derived directly from the current state of operation All subsequent changes of the state of operation lead to an update of the on the spot timetable The running time calculation takes into account the fact that delayed trains can make up some of their lost time
249. trieb sowie Zuglenkung mit Lenkziffer hinaus Beim Selbst stellbetrieb wird ausgehend vom Startsignal immer die gleiche Fahrstra e eingestellt Dies geschieht immer zugunabhangig d h jeder Zug bekommt die zuvor projektierte Fahrstra e eingestellt Das Zuglenkverfahren mit einer Lenkziffer benutzt eine zu s tzliche Ziffer die der Zugnummer angeh ngt wird So sind bis zu 10 m gliche Richtungen definierbar so da z B an Abzweigstellen die korrekte Fahrstra e f r den jeweiligen Zug eingestellt werden kann Zum Einsatz kommt dieses Verfahren beispielsweise bei der M nchener S Bahn Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Verfahren wird in der BZ eine fahrplanba sierte Zuglenkung realisiert 11 Hierzu sind im ZLS 901 zugbezogene Einstellm g lichkeiten f r die Fahrstra en vorhanden Hierbei k nnen die Fahrstra en f r jeden einzelnen Zug definiert werden In einer Gleisbenutzungstabelle auch Zuglenkplan genannt sind die einzustellenden Fahrstra en ab den entsprechenden Zuglen kungssignalen ZL Signal f r alle Z ge eingetragen Das Zuglenksystem pr ft an den sogenannten Operationsansto punkten f r ein Si gnal die projektierten Lenkvorgaben Zun chst wird dabei in der Gleisbenutzungsta belle berpr ft ob die betreffende Zugnummer enthalten ist Nach Feststellen der einzustellenden Fahrstra e erfolgt eine Stellbarkeitspr fung Hierbei wird beispiels weise gepr ft ob alle Elemente der Fahrstra e verf gbar si
250. truktion der Fahrpl ne sondern auch f r die Umsetzung der Fahrpl ne im Betrieb zust ndig Sowohl DB Konzern interne z B DB Reise amp Touristik DB Regio DB Cargo als auch externe Eisen bahnverkehrsunternehmen EVU bestellen Trassen bei der DB Netz AG Aus diesen Trassenw nschen konstruiert die DB Netz AG einen konfliktfreien Fahrplan Dieser Fahrplan ist dann die Grundlage f r die Durchf hrung des Betriebsablaufs Der Fahrplan besitzt bei der Eisenbahn einen hohen Stellenwert Die Verkehrsunter nehmen m ssen ihre Produktion im voraus planen da zum einen der Fahrplan als Angebot an ihre Kunden ver ffentlicht werden mu und zum anderen die P nktlich keit und ein reibungsloser Betriebsablauf entscheidend von der Genauigkeit des konstruierten Fahrplans abh ngen Die angestrebte P nktlichkeit der Z ge im Be triebsablauf setzt hierbei einen konfliktfreien Fahrplan voraus Alle Konflikte und Be hinderungen der Z ge f hren im Betriebsgeschehen zu Abweichungen vom zugrun de liegenden Fahrplan und somit zu Versp tungen Hieraus ergibt sich folgende These 15 F r die Konstruktion von Fahrpl nen f r die Eisenbahn m ssen Konflikte also gegenseitige Behinderungen der Z ge exakt er 18 Grundlagen der Disposition mittelt und ausgeschlossen werden Als Voraussetzung hierf r m ssen die benutzte Infrastruktur hinsichtlich Topologie und Betriebsbedingungen exakt modelliert und das Betriebsprogramm darauf genau abgebildet un
251. ung ue 34 3 2 Manuelle Zug berwachung uusssesenennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 34 3 2 1 Belegblattdrucker uuuene sense 36 3 3 Rechnerunterst tzte Zug berwachung uusssssssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 37 3 3 1 Zeit Weg Linien DarstellUNg 40 3 3 2 Streckenspiegel Darstellung nenn 41 3 3 3 Zeitliche Entwicklung der RZ see 42 Inhaltsverzeichnis 3 4 3 4 1 3 4 2 3 4 3 3 4 4 3 4 5 3 4 6 3 4 7 3 5 3 5 1 3 5 2 3 5 3 3 6 3 6 1 3 6 2 4 1 4 1 1 4 1 2 4 1 3 4 2 4 2 1 4 2 2 4 2 3 4 3 4 3 1 4 3 2 Betriebszentralen der Deutschen Bahn uurssssenennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 44 Bedienplaizsystem BPS 901 arcuisasstarsent erste 45 Zugnummernmeldesystem ZNS 901 nennen 47 Zuglenksystem ZLS 901 c ccceeeceneeeeeseeeeeeeeeeeeeeeseeteeceeeeneeeesectneceneeneeeesense 47 Dispositionssysteme der BZ 49 Systemanforderungen EE 54 WOME IE ASE EE 55 Zeitliche Entwicklung der EE 56 Netzleitzentrale 24242 bias asce ob acess ces aece ch edaces cbussees cbetseese 57 Graphische Strecken bersicht usa seen 58 Knoten bersicht EE 58 Bahnh fsfahrardnung eege 60 Betriebsleitsysteme im Ausland uussssssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 60 sterreichische Bundesbahnen OBB ccccccccccsccsececsecsecsecsecseeseeseees 60 Schweizerische Bundesbahnen SBB 61 Ans tze zur automatischen
252. uropean Train Control System Eisenbahnverkehrsunternehmen Fahrplankonstruktion und untersuchung siehe NSIM Global System for Mobile Communications Railways Graphische Strecken bersicht Interaktive Fahrplan Bearbeitung Leitsystem der Betriebsf hrung Zentrale Datenhaltung Systemdaten Leitsystem der Betriebsf hrung Zentrale Datenhaltung Fahrplanbearbeitung Leitsystem der Betriebsf hrung Netzdisposition Leitsystem der Betriebsfuhrung Streckendisposition Knotendisposition Leitsystem Betriebliche Informationsverteilung 164 Abk rzungsverzeichnis NLZ Netzleitzentrale NSIM asynchrones Simulationsverfahren von ISW amp Partner BB sterreichische Bundesbahnen zF rtlich zust ndiger Fahrdienstleiter RailSYS siehe SIMU RSTW Relaisstellwerk RUT Rechnerunterst tztes Trassenmanagement RZU Rechnerunterst tzte Zug berwachung SIMU VII synchrones Simulationsverfahren von IVE TU Hannover SIMU synchrones Simulationsverfahren von RMCon SBB Schweizerische Bundesbahnen STRESI asynchrones Simulationsverfahren von ISW amp Partner SSP Streckenspiegel SURF Systeme Unifi de R gulation Ferroviaire SYFA System Fahrplan Zij Mindestzugfolgezeit Zugfolgefall i j Zir Zuglenker ZU Zug berwachung ZWL Zeit Weg Linie Literaturverzeichnis 165 11 Literaturverzeichnis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Antscher M Einf hrung von GSM R bei den eur
253. us aller dings k nnen hierbei keine Fahrstra enausschl sse im Bahnhof ermittelt werden Eine Erg nzung der Bahnhofsfahrordnung durch alle Fahrstra enausschl sse hat sich wegen der u erst komplexen und un bersichtlichen Darstellung als Fahrplan unterlage nicht durchsetzten k nnen 77 Auch hier sind die betrieblichen Erfahrun gen des Fahrplanbearbeiters entscheidend f r die Konfliktfreiheit des Fahrplans Mit dieser bisherigen manuellen Fahrplankonstruktion l t sich die oben aufgestellte These jedoch nicht erf llen Daher wurde zu Beginn der 90er Jahre eine Rechnerun terst tzung f r die Fahrplanfeinkonstruktion konzipiert 2 1 2 Rechnerunterst tzte Fahrplankonstruktion Zun chst war die Rechnerunterst tzung bei der Fahrplankonstruktion auf die Fahr zeitrechung beschr nkt Aufgrund der Triebfahrzeug und Zugparameter sowie der Infrastruktur wurde die Fahrzeit der Z ge zwischen den Betriebsstellen berechnet und stand dann f r die manuelle Fahrplankonstruktion zur Verf gung Das Pro grammsystem IFB Interaktive Fahrplan Bearbeitung 8 67 der damaligen Deut schen Bundesbahn automatisierte lediglich die Zeichnung der Bildfahrplanbl tter Die Fahrpl ne wurden nach wie vor manuell konstruiert und die Fahrplandaten Zug nummern Ankunfts Abfahrts und Durchfahrtszeiten in das System IFB eingege ben IFB sorgte dann f r den Ausdruck der Bildfahrpl ne so da diese nicht mehr aufwendig im Steindruckverfahren gedruc
254. vergr ern bzw zu verklei nern Auch k nnen die bereits erw hnten Filter individuell konfiguriert und nach Be darf angepa t werden Eine Bildschirmabbildung ist beispielsweise in 51 zu finden 3 5 2 Knoten bersicht Ein f r die Anschlu beziehungen wichtiges Dispositionshilfsmittel ist die Knoten ber sicht oder Anschlu graphik Wie der Name Anschlu graphik schon ausdr ckt wer den hierbei die Anschl sse aller Z ge in einem Knoten graphisch dargestellt siehe Abb 11 Auf der linken Seite sind die im Knoten eintreffenden Z ge und auf der rechten Seite die den Knoten verlassenden Z ge dargestellt Die Z ge werden ge m ihrer tats chlichen Fahrplanlage angezeigt Die Zahl hinter der Nummer des Zuges gibt die Differenz zwischen der tats chlichen und der fahrplanm igen An kunft bzw Abfahrtszeit an In Abb 11 kommt Zug IC 755 in Frankfurt Hbf um 14 10 Uhr mit sieben Minuten Versp tung an und wird um 14 15 Uhr wieder abfahren Die Anschlu verkn pfungen der Z ge werden durch die Linien zwischen den ankom menden und den abfahrenden Z gen dargestellt Die durchgezogenen in der farbi gen Monitordarstellung gr nen Linien kennzeichnen hierbei Anschl sse die auf Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben 59 grund der aktuellen Betriebssituation gehalten werden rot gestrichelt sind die An schl sse dargestellt die aufgrund von Versp tungen nicht erreicht werden 2475 575 Frankfurt Hbf 155
255. wahl kann auch auf die Strecke bezogen werden so da bei einer mehrgleisigen Strecke ein anderes Streckengleis verwendet wird Hierbei ist insbe sondere der Gleiswechselbetrieb zu nennen bei dem das in Fahrtrichtung linke Gleis entgegen der sonst blichen Richtung signalm ig gesichert befahren werden kann Bei zweigleisigen Strecken kann der Gleiswechselbetrieb nat rlich nur verwendet werden falls zu dieser Zeit in der Gegenrichtung kein Zug f hrt Verf gt die Strecke nicht ber Gleiswechselbetrieb so k nnen auch andere nicht signaltechnisch gesi cherte Fahrten beispielsweise Signalisierter Falschfahrbetrieb oder Falschfahrbe trieb auf Befehl durchgef hrt werden Von dieser M glichkeit wird jedoch nur in Ausnahmef llen Gebrauch gemacht Solche Ausnahmefalle sind beispielsweise die Sperrung eines Richtungsgleises aufgrund von Oberleitungssch den unbefahrbaren Schienenbr chen oder eines Betriebsunfalls Gegebenenfalls sind bei gr eren und l ngeren Sperrungen auch Z ge auf andere Strecken umzuleiten 2 3 4 3 Verlegung eines berholungshalts berholungshalte k nnen verlegt werden Wenn beispielsweise eine planm ige berholung eines Zuges aufgrund von Versp tungen nur durch eine relativ gro e Haltezeitverl ngerung m glich w re kann der berholungshalt auch in eine andere Betriebsstelle verschoben werden Ist der schnellere Zug versp tet ist es sinnvoll eine sp tere berholungsm glichkeit f r den langsameren
256. werden k nnen Die Planungen f r die BZ sehen vor da die Disponenten und Fahrdienstleiter zen tral den Betrieb regeln und steuern Im Netz der DB existieren noch zahlreiche Stell werke die nicht ferngesteuert beispielsweise mechanische und ltere Relaisstell werke und auch aus Kostengr nden nicht alle durch neue Elektronische Stellwerke ersetzt werden k nnen Hier werden nach wie vor Fahrdienstleiter vor Ort sein m s sen die wie bisher mit den Disponenten fernm ndlich kommunizieren Das System LeiBIT ersetzt diese Kommunikation auf elektronischem Weg so da die Fahrdienst leiter und Disponenten nicht mehr direkt miteinander sprechen m ssen Dies sorgt zum einen f r eine Entlastung der Disponenten in den Betriebszentralen da die Zug laufmeldungen direkt in das Dispositionssystem bernommen werden und zum ande ren bei den Fahrdienstleitern die die Zuglaufmeldungen und Versp tungsbegr n dungen nicht mehr telefonisch mitteilen m ssen sondern jederzeit in ihre Rechner eingeben k nnen 54 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben Weiterhin erhalten die Fahrdienstleiter vor Ort unmittelbar die Versp tungsmitteilun gen aus der BZ sobald diese Daten in der BZ bekannt sind Sie m ssen nicht mehr fernm ndlich ber die Zugversp tungen aus der BZ in Kenntnis gesetzt werden Eine Funktion von LeiBIT ist eine tabellarische Auflistung der Zugfahrten einer Betriebs stelle die sortiert nach den Fahrplanzeiten die Zugnummer die
257. wie acht Monitore und ist universell nutzbar d h der Bedienplatz er m glicht sowohl das Bedienen der Steuerungs und Dispositionssysteme als auch der Systeme der Betriebsleittechnik und des St rungsmanagements 32 Am Bedienplatz f r den zF k nnen die beim Elektronischen Stellwerk verwendeten Darstellungen Bereichs bersicht und Lupenbild angezeigt werden Hiermit ist so wohl eine vollst ndige Regelbedienung eines ESTW als auch eine Hilfsbedienhand lung wozu signaltechnisch sichere Darstellungen erforderlich sind m glich 46 Wahrnehmung der Dispositionsaufgaben ar LAN BPR Bedienplatzrechner RR Referenzrechner BHR Bedienplatzhilfsrechner LAN Local Area Network Abb 9 Bedienplatzsystem BPS 901 aus 32 Ist der Bedienplatz einem Zuglenker zugeordnet kann er sich die Darstellungen des Dispositionssystems f r seinen Arbeitsplatz auf den Monitoren anzeigen lassen Hierzu zahlen insbesondere die oben beschriebenen Zeit Weg Linien und Strecken spiegel Bilder ZWL und SSP Die fur das Zuglenksystem notwendige Gleisbenut zungstabelle in der die Gleisangaben fur alle Zugfahrten in allen Betriebsstellen an gegeben ist kann der Bediener einsehen und nderungen f r Planabweichungen vornehmen Das universelle Bedienplatzsystem bei dem alle Funktionen auf einem Arbeitsplatz ausgef hrt werden k nnen hat zus tzlich den Vorteil da nur ein Reservearbeits platz notwendig ist falls technische St rungen
258. zwischen den Fernverkehrsz gen berwacht und disponiert 3 5 3 Bahnhofsfahrordnung In der Bahnhofsfahrordnung BFO wird die zeitliche Belegung der einzelnen Gleise in den Knotenbahnh fen graphisch dargestellt Hieraus kann der Disponent entneh men welches Gleis zu welchem Zeitpunkt durch welchen Zug belegt ist So mu bei spielsweise f r einen versp teten Zug ein anderes Gleis verwendet werden da das im Fahrplan vorgegebene zu der versp teten Zeit schon durch einen anderen Zug belegt ist F r die Disposition von Anschl ssen ist die BFO ein wichtiges Hilfsmittel Denn f r die bergangszeit zwischen zwei Z gen macht es einen erheblichen Unter schied ob die beiden Z ge am gleichen Bahnsteig gegen ber stehen oder ob die Reisenden noch ber Treppen auf einen weit entfernt liegenden Bahnsteig gehen m ssen Ihre erste Anwendung fand die graphische Anzeige der tagesaktuellen BFO als Bahnhofsfahrordnungssystem BFS 900 im ESTW Hannover ab 1996 3 6 Betriebsleitsysteme im Ausland Die umfangreiche Rechnerunterst tzung bei der Betriebsleittechnik hat auch in vielen ausl ndischen Bahnen Einzug gehalten Stellvertretend f r diese Systeme zur Be triebsleittechnik werden in diesem Abschnitt die Systeme der sterreichischen Bun desbahnen BB sowie der Schweizerischen Bundesbahnen SBB kurz vorgestellt und erl utert 3 6 1 sterreichische Bundesbahnen BB Die Zug berwachung in sterreich fand ihren Anfang im Jahr 1956 durc

Diese Dissertation - RWTH Publications

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents