Systemtechnik des Schienenverkehrs

Der Erfolg des schienengebundenen Verkehrs ist auf den systemimmanenten Vorteil zurückzuführen, dass sich ein spurgeführtes System besonders gut zum Transport großer Massen mit hohen Geschwindigkeiten eignet. Dieser Vorteil ist jedoch mit zwei wesentlichen Systemeigenschaften verbunden, die die Systemgestaltung maßgebend beeinflussen und in denen sich der Schienenverkehr insbesondere vom Straßenverkehr unterscheidet:

Die Fahrdynamik ist ein Teilgebiet der Fahrzeugmechanik, das sich mit den zur Ortsveränderung von Landfahrzeugen notwendigen Bewegungsvorgängen, den diese Bewegungsvorgänge verursachenden Kräften und den dabei auftretenden Naturgesetzen befasst.

Vor einer eingehenden Beschreibung der im Schienenverkehr üblichen Abstandshaltetechniken sollen hier zunächst die theoretisch möglichen Verfahren zur Abstandshaltung von Schienenfahrzeugen betrachtet werden.

In den Weichenbereichen der Fahrstraßenknoten (Bahnhöfe, Abzweig- und Überleitstellen) verkehren Züge — und in neuerer Technik in der Regel auch Rangierfahrten — grundsätzlich auf technisch gesicherten Fahrwegen, den so genannten Fahrstraßen. Die Sicherung einer Fahrstraße für Züge muss folgenden Sicherheitsanforderungen genügen:

Gegenstand der Leistungsuntersuchung von Betriebsanlagen ist die Möglichkeit der Abwicklung bestimmter Betriebsprogramme auf einer Infrastruktur. Leistungsuntersuchungen werden zu folgenden Zwecken durchgeführt:

Unter dem Fahrplan wird allgemein die vorausschauende Festlegung des Fahrtverlaufs der Züge verstanden. Dazu gehören für jeden Zug mindestens die folgenden wesentlichen Angaben:

Vertaktete Fahrplansysteme gehören bei vielen Bahnunternehmen seit Jahrzehnten zum Standard im Personenverkehr. Die Umsetzung eines Taktfahrplans ist kein reines Problem der Fahrplankonstruktion, sondern hat vielfältige Einflüsse auf die Gestaltung der Infrastruktur und die Betriebsabwicklung. Der Taktfahrplan wird daher hier in einem eigenständigen Hauptabschnitt behandelt. Das Grundprinzip des Taktfahrplans besteht darin, dass alle Züge einer vertakteten Linie im Abstand einer vorgegebenen Taktzeit in den Fahrplan eingelegt werden, so dass sich ein sehr systematisch aufgebautes Fahrplangefüge ergibt. Übliche Taktzeiten im Regional- und Fernverkehr sind 30 Minuten, 1 Stunde und 2 Stunden; bei Stadtschnellbahnen liegen die Taktzeiten meist zwischen 5 und 20 Minuten. Mit der Festlegung der Lage einer Fahrplantrasse liegen sämtliche Fahrplantrassen einer Linie für diese Richtung fest. Durch die Überlagerung der mit der gleichen Taktzeit verkehrenden Züge der Gegenrichtung entspricht der zeitliche Abstand zwischen den Begegnungspunkten beider Richtungen der halben Taktzeit. Wenn die Lage der Begegnungspunkte nicht frei gewählt werden kann, z.B. durch Kreuzungen auf eingleisigen Strecken oder Abhängigkeiten bei den Zugwendungen in den Endpunkten der Linie, liegt mit den Fahrplantrassen einer Richtung auch die Lage aller Fahrplantrassen der Gegenrichtung fest.

Die konventionelle Betriebssteuerung der europäischen Eisenbahnen war bislang durch eine dezentrale Fahrdienstleitung gekennzeichnet. Die einzelnen Betriebsstellen sind dabei mit einem örtlichen Fahrdienstleiter besetzt, der den Betriebsablauf in dem ihm zugeordneten Steuerbereich eigenverantwortlich regelt. Das heißt, dass er einerseits unmittelbar die Bedienungshandlungen zum Einstellen der Fahrstraßen übernimmt, aber andererseits auch für die Disposition des Betriebsablaufs in seinem Steuerbereich verantwortlich ist. Die Fahrdienstleiter benachbarter Betriebsstellen korrespondieren untereinander durch Austausch von Zugmeldungen, die entweder fernmündlich oder durch Zugnummernmeldeanlagen übermittelt werden (Bild 8.1).

Im Gesamtsystem des Eisenbahnverkehrs stellt das Rangieren gegenüber dem Fahren der Züge nur einen Hilfsprozess dar (siehe Abschnitt 1.3.3). Im Personenverkehr beschränken sich Rangierfahrten weitgehend auf das Bereitstellen und Abräumen der Zugeinheiten am Beginn und Ende des Zuglaufs, den Wechsel von Triebfahrzeugen und das Umsetzen von Fahrzeugen in den Nebengleisanlagen der Betriebswerke. Ähnlich ist die Situation im Güterverkehr in den Geschäftsfeldern des Ganzzugverkehrs und des kombinierten Ladungsverkehrs. Rangierfahrten finden fast nur im Bereich der Ladestellen in den Anschlussbahnen und Umschlagbahnhöfen sowie beim Triebfahrzeugwechsel statt.