Betriebliche Untersuchung von Bahnsystemen unter Störungsbedingungen

Projektbearbeiter:

Penglin Zhu, Eckehard Schnieder

Ausgangssituation

Ziel des Forschungsvorhabens ist eine quantitative Erfassung des Betriebs und die Darstellung der betrieblichen Leistungsanalysen hinsichtlich z.B. der Pünktlichkeit (Zugverspätungen) von Bahnsystemen unter Störungsbedingungen und -einflüssen.
Eisenbahnsysteme bestehen aus stationären und mobilen Einheiten für den physikalischen Transportprozeß sowie signaltechnisch-informationstechnischen Einheiten des Leitsystems. Die Dimensionierung der betrieblichen Abwicklung schlägt sich im Fahrplan nieder. Sie gehorcht jedoch weitgehend einem ungestörten Betriebsablauf. Störungen, insbesondere der technischen Einrichtungen, wirken sich negativ auf den Betriebsablauf aus, da die erforderlichen Betriebsmittel nicht in entsprechendem Umfang zur Verfügung stehen. Zur Vorhersage betrieblicher Abläufe sowie zur Bewertungung von betrieblichen Konzepten ist eine quantitative Analyse des betrieblichen Geschehens und der Störungsauswirungen in Verbindung mit den zuverlässigkeits-theoretischen Betrachtungen sinnvoll.

Lösungsansatz

Modellbildung der betrieblichen und leittechnischen Funktionalität des Bahnsystems in Petrinetzen.
Abbildung der betrieblichen Vorgaben zur Regulierung der Zugfahrten.
Ergänzung dieser funktionalen Modellierung durch Integration der Störungseinflüsse anhand von Störungsarten, -positionen und -zeitpunkten.
Einbeziehung des stochastischen Ausfallverhaltens und der Verläßlichkeit der technischen Einrichtungen.

Ergebnis

Ein Modellierungskonzept wird entwickelt, mit dem das gesamte Bahnsystem integriert jedoch effizient nachbildet werden kann. Mit Hilfe des Modells können Leistungsuntersuchung des Betriebs unter Störugsbedingungen durchgeführt werden. Die gesamten Zugverspätungen wegen stochastischer Störungen können durch betriebliche Simulationen ermittelt werden. Durch Einbeziehung der technischen Verläßlichkeit ist auch eine kombinierte Performability-Bewertung möglich.

Handout: Betriebliche Leistung von Eisenbahnsystemen unter Störungsbedingungen bzw. -einflüssen