Systemtechnik des Schienenverkehrs

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Kapitel 1. Grundbegriffe des Schienenverkehrs

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   Der Schienenverkehr verfügt über besondere Systemeigenschaften, aufgrund derer sich die Gestaltung der Betriebsprozesse deutlich von anderen Verkehrsträgern unterscheidet. Dies spiegelt sich in der gesetzlichen Einordnung der Schienenbahnen wider und führte zur Entwicklung einer sehr speziellen Begriffswelt zur Klassifizierung der Betriebsstellen und der Fahrten mit Eisenbahnfahrzeugen. Bedingt durch die historische Entwicklung bestehen dabei im internationalen Vergleich teilweise deutliche Unterschiede.

3. Kapitel 2. Fahrdynamische Grundlagen

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   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. Bezüge zur Fahrdynamik tauchen in vielen Bereichen der Verkehrstechnik und Verkehrsplanung auf und berühren nahezu alle Bereiche der Eisenbahntechnik. Im Folgenden werden mit dem Schwerpunkt der Fahrzeitermittlung nur die für die Systemgestaltung und die Planung der Betriebsführung von Eisenbahnen wichtigen Aspekte der Fahrdynamik angesprochen.

4. Kapitel 3. Regelung und Sicherung der Zugfolge

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   Aufgrund der die Sichtweite des Triebfahrzeugführers erheblich überschreitenden Bremswege von Schienenfahrzeugen sind von der Sichtweite unabhängige Verfahren zur Abstandsregelung nötig. Als dominierendes Verfahren hat sich das Fahren im festen Raumabstand durchgesetzt. Während bei einfachen Verhältnissen der Raumabstand mit nichttechnischen Methoden gesichert werden kann, ist bei stärkerem Zugverkehr die Anwendung einer technischen Zugfolgesicherung in Form des Streckenblocks erforderlich. Ergänzt werden diese Systeme durch Zugbeeinflussungsanlagen, die das Überfahren von Fahrerlaubnisgrenzen verhindern und bei hohen Geschwindigkeiten die Führung der Züge übernehmen.

5. Kapitel 4. Steuerung und Sicherung der Fahrwegelemente

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   In Bereichen, wo sich Fahrwege verzweigen oder kreuzen, muss zusätzlich zur Abstandsregelung sichergestellt werden, dass Fahrzeuge nicht entgleisen und zusammenstoßen. Die Sicherung beruht dabei auf dem Fahrstraßenprinzip, indem vor Zulassung einer Zugfahrt auf den zu befahrenden Gleisabschnitten alle beweglichen Fahrwegelemente in die richtige Lage gebracht und gesichert werden. Zusätzlich werden gefährdende Fahrten ausgeschlossen. Für die technische Umsetzung dieses Sicherungsprinzips sind Stellwerke unterschiedlicher Bauformen im Einsatz.

6. Kapitel 5. Leistungsuntersuchung von Eisenbahnbetriebsanlagen

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   Durch Leistungsuntersuchungen wird ermittelt, in welcher Betriebsqualität ein bestimmtes Betriebsprogramm auf einer gegebenen Infrastruktur fahrbar ist. Das dient sowohl der leistungsgerechten Dimensionierung der Infrastruktur als auch der Ermittlung der im Rahmen der Fahrplankonstruktion nutzbaren Fahrwegkapazität. Als Methodik kommen analytische Verfahren und Simulationsmodelle zur Anwendung.

7. Kapitel 6. Fahrplankonstruktion

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   Die vorausschauende Planung der Zugfahrten in Form des Fahrplans ist seit jeher ein Grundelement des Bahnbetriebs. Aufgrund der vielfältigen Restriktionen in einem spurgeführten System ist eine Koordination der Zugfahrten durch den Infrastrukturbetreiber zur Gewährleistung eines konfliktfreien Betriebsablaufs erforderlich. Dies geschieht durch Planung von Fahrplantrassen, die die zeitliche und räumliche Inanspruchnahme der Infrastruktur durch Zugfahrten beschreiben.

8. Kapitel 7. Taktfahrplan

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   Im Taktfahrplan werden zwischen den Zügen einer Linie feste Zugfolgezeiten geplant. Im Personenverkehr sind Taktfahrpläne bei vielen Bahnen verbreitet. Gegenüber Fahrplänen mit frei geplanten Fahrplantrassen führen Taktfahrpläne zu zusätzlichen Anforderungen an Fahrplankonstruktion, Infrastruktur und Betriebsführung. Besondere Randbedingungen gelten für Integrale Taktfahrpläne, bei denen mehrere vertaktete Linien in Anschlussknoten miteinander verknüpft werden.

9. Kapitel 8. Betriebssteuerung

   Jörn Pachl

   Zusammenfassung

   Die traditionelle Betriebssteuerung mit örtlich besetzten Betriebsstellen wird zunehmend durch eine zentralisierte Betriebssteuerung abgelöst. Dies erfordert die Entlastung der Fahrdienstleiter durch Anlagen zur automatischen Zuglaufverfolgung und Zuglenkung, sowie Systeme zur Unterstützung der Disponenten bei der Konflikterkennung und -lösung sowie Rückfallebenen bei Ausfall der zentralen Steuerung.

10. Kapitel 9. Betriebstechnik der Rangierbahnhöfe

    Jörn Pachl

    Zusammenfassung

    Rangierbahnhöfe sind die Sortieranlagen des Einzelwagenverkehrs. Durch das beim Auflösen und Bilden der Züge angewandte Rangieren durch Schwerkraft im Ablaufbetrieb unterscheiden sich die Prozesse in einem Rangierbahnhof grundlegend von den sonst für Zug‐ und Rangierfahrten angewandten Verfahren. Weichen werden unter Aufgabe des Fahrstraßenprinzips einzeln zwischen den ablaufenden Wagen umgestellt. Die Geschwindigkeit der ablaufenden Wagen wird fahrwegseitig durch Gleisbremsen gesteuert.

11. Backmatter