Buffer Time Optimization in the Function of Timetable Stability

Timetable stability depends on the regularity of trains. Any deviation from the planned timetable leads to its instability. Railway network characteristics determine the capacities of the transport service. Depending on the capacity calculation method, time components are added to the minimum headway to ensure timetable stability. The UIC 405 method is simple and can be used on all railways. The disadvantage is that the calculations are based on average data. According to the method, the minimum headway consists of the time of the average headway interval, additional time and the buffer time. The additional time is precisely defined by the number of APB sections, while the buffer time is in the average value. When creating the timetable, the goal is optimal utilisation of the infrastructure. If the headway is too long, the capacity is not used, and if it is too short, timetable instability will ensue. Instead of averaging, this work calculates a buffer time that depends on the ratio of the travel time of the previous and the following trains. In this way, the headway is optimised and the calculation of the UIC 405 method is improved

Railway Capacity Enhancement with Modern Signalling Systems – A Literature Review

In times of ever stronger awareness of environmental protection and potentiation of a beneficial modal split, the railway sector with efficient asset utilization and proper investment planning has the highest chance of meeting customer expectations and attracting new users more effectively. Continuous increase in railway demand leads to an increase in the utilization of railway infrastructure, and the inevitable lack of capacity, a burning problem that many national railways are continually facing. To address it more effectively, this paper reviews available methodologies for railway capacity determination and techniques for its enhancement in the recent scientific literature. Particular focus is given to the possibility of increasing railway capacity through signalling systems and installing the European Train Control System (ETCS). The most important relationships with segments of existing research have been identified, and in line with this, the directions for a potential continuation of research are suggested

Improvement of Spain’s regional railway system based off of Germany’s railway model: Making R3 an efficient train line

Treballs Finals de Grau en Geografia, Facultat de Geografia i Història, Universitat de Barcelona, Curs: 2018-2019, Tutor: María del Carmen Moreno[eng] This research aims to compare the Spanish and German regional railway mobility systems, by analyzing infrastructures which compose each network, services operating them and legal framework that comprises them. To make it the most accurate and realistic, two study cases are analyzed in depth: R3 of Rodalies Renfe and RB22 of DB Regio Mitte. All of this composes the input to create an Improvement Project which will put forward and eliminate the innefficiecies of the Rodalies Renfe services based on the DB Regio experience.[spa] Esta investigación presenta una analogía entre los sistemas ferroviarios regionales de España y Alemania, donde se analizan las dos redes ferroviarias y sus infraestructuras correspondientes, los servicios que las operan y sus respectivos marcos legales presentes. Para darle más precisión y aplicabilidad práctica, se analizan profundamente dos casos de estudio: la línea R3 de Rodalies Renfe y la RB22 de DB Regio Mitte. Todo esto conforma la base para crear un proyecto de mejora que expondrá y eliminará las ineficiencias de los servicios de Rodalies basado en la experiencia alemana de DB Regio

Kuppelbarkeit von Nahverkehrstriebwagen und -zügen

In diesem Projekt wurde die Kuppelbarkeit von Nahverkehrstriebzügen hinsichtlich technischer und betrieblicher Aspekte untersucht. Die technischen Aspekte wurden anhand einer durchgeführten Recherche zu den bundesweit betriebenen Triebzügen betrachtet. Dabei wurden die verbauten Kupplungen, die betreffende Standards und wissenschaftliche Arbeiten analysiert. Es existiert nur eine geringe Anzahl an Literatur, die sich mit dieser Thematik auseinandersetzt, daher wurden ergänzende Interviews mit Expertinnen und Experten durchgeführt und die Diversitäten herausgearbeitet. Es zeigte sich, dass der aktuelle Fahrzeugbestand hinsichtlich der verbauten Kupplungen sehr inhomogen ist. Zwar besitzt ein Großteil der Fahrzeuge die Scharfenbergkupplung (SchaKu) Typ 10 zur mechanischen und pneumatischen Kupplung, aber die E-Kupplungen und die Leittechnik sind durch die fehlende Normung deutlich verschieden aufgebaut, sodass die Fahrzeuge baureihenübergreifend i. d. R. nicht kuppelbar sind. Hierzu wurden auch Detailanalysen von ausgewählten Stromlaufplänen durchgeführt. Die technischen Gründe für die Diversitäten können im Spannungsfeld von Wirtschaftlichkeit, Technik und Administration verortet werden. Wirtschaftliche Aspekte betreffen eine kostspielige Herstellung einer (herstellerübergreifenden) universellen Kuppelbarkeit, technische Aspekte die fehlende Normung der Schnittstelle sowie administrative Aspekte die derzeitige Fahrzeugbeschaffungspraxis. Ferner wurde analysiert, welche Fahrzeuge des heutigen Bestands miteinander in welchem Grade kuppelbar sind. Es zeigte sich, dass nur ein Bruchteil der Fahrzeuge betrieblich kuppelbar ist, zumeist innerhalb einer Baureihe eines EVU. Die Mehrzahl der Fahrzeuge ist mechanisch und pneumatisch kuppelbar, was zumindest im Abschleppfall hilfreich ist. Auch wurde betrachtet, welche Fahrzeuge hinsichtlich gegebener Infrastruktur miteinander sinnvoll betrieblich kuppelbar wären. Aufbauend auf der Analyse der Defizite wurden aktuelle Fahrzeugausschreibungen recherchiert und analysiert. Es zeigte sich, dass je nach Ausschreibung nur sehr wenige Mindestanforderungen an die Fahrzeuge gestellt werden, die Freiraum bei der Ausgestaltung lassen. Hinzu kommt, dass es bundesweit kein einheitliches Lastenheft für die Fahrzeuggestaltung gibt. Es gibt lediglich Empfehlungen ohne bindenden Charakter. Abschließend wurde eine Handlungsempfehlung erarbeitet, um die herausgestellten Defizite beseitigen zu können. Die Handlungsempfehlung umfasst die Beseitigung administrativer sowie technischer Hemmnisse und schließt mit einer allgemeinen Empfehlung. Die Beseitigung administrativer Hemmnisse umfasst u. a. die mangelnde Einheitlichkeit bei der Fahrzeugbeschaffung, die standardisiert erfolgen sollte. Zudem könnten Fahrzeuge losübergreifend beschafft werden, um einen kuppelbaren Fahrzeugpool zu bilden. Die Beseitigung technischer Hemmnisse umfasst u. a. die Erarbeitung eines Standards für die E-Kupplung und der zu übertragenden Funktionen. Die meisten Funktionen könnten über ausreichend sichere digitale Bussysteme zusammengefasst werden. Komfortfunktionen wie das FIS sollten lokal auf dem Fahrzeug ausgeführt werden und direkt mit der Zentrale kommunizieren. So ließe sich die Zahl der Kupplungskontakte reduzieren. Die Datenprotokolle sollten standardisiert werden, damit eine einheitliche Übertragung gewährleistet werden kann. Hierzu könnten Gateways die Schnittstelle zur Fahrzeugleittechnik bilden, um die Informationen zu übersetzen. Grundsätzlich sollte diese Thematik in Nachfolgeprojekten weiterverfolgt werden. Für die Bewertung der betrieblichen Auswirkungen, Potenziale und zu überwindenden Hürden einer MKB wurden bahnbetriebliche Analysen auf Basis von fahrdynamischen Simulationen durchgeführt und durch die Anwendung von Fahrplankonstruktionsansätzen sowie durch die Anwendung der Analytik zur Ermittlung der Kapazitätsauswirkungen unterfüttert. Durch die Identifizierung eines geeigneten Untersuchungsgebiets sowie betrieblicher Anwendungsbeispiele konnten Auswirkungen primär auf die generelle Machbarkeit innerhalb des geplanten Deutschlandtaktes 2030 identifiziert werden. Zur Bemessung der Auswirkungen wurden betriebliche Parameter z. B. in Form von Trassenauswirkungen und -verfügbarkeiten, Gleisbelegungen, theoretischen Leistungsfähigkeiten und zugehörigen Restleistungsfähigkeiten sowie des Fahrzeugbedarfs durch Umlaufverknüpfungen herangezogen. Identifizierte betriebliche Nutzenaspekte bei Einführung einer MKB sind die Erhöhung der Zahl von Direktverbindungen aufgrund der Durchbindung einzelner Linien. Durch die MKB entsteht eine Erhöhung der Fahrgastkapazitäten, da mehrere Zugteile im Verbund verkehren und die zugehörigen Umstiege für die Reisenden entfallen. Ein großer betrieblicher Nutzen der MKB ist der Aspekt, dass unterschiedliche Fahrzeuge einander ersetzen können. In den Szenarien wurde das Augenmerk auf die Einsparung von möglichen Fahrplantrassen durch das Bündeln von Linien gelegt. Durch die untersuchte Fahrtenbündelung anstelle von zwei separaten SPNV-Zugfolgen unmittelbar hintereinander konnte eine Trasseneinsparung von einer Trasse pro Stunde und Richtung erreicht werden. Bei der Bewertung des Fahrzeugbedarfs konnte durch eine exemplarische Berechnung der Reservefahrzeuge gezeigt werden, dass Einsparungen erreicht werden können, wenn die Fahrzeuge nicht nur linienscharf vorgehalten, sondern universell in größeren Teilnetzbereichen eingesetzt werden können. Je nach Größe des Teilnetzes liegt die Einsparung zwischen einem und 4,8 Prozent. Die größte identifizierte betriebliche Herausforderung stellt die Kuppelzeit innerhalb der Bahnhöfe und die damit verbundene Gleisbelegungszeit dar. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Kupplungsvorgang an einem Bahnsteig des durchgehenden Hauptgleises durchgeführt werden muss. Die verlängerte Haltezeit hat eine unmittelbare negative Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit der anknüpfenden Strecke. Daher sind zusätzliche Bahnsteige oder Nebengleise für den Kupplungsvorgang vorzusehen, um eine Möglichkeit der Umfahrung und Überholung der Züge zu gewährleisten. Durch die verlängerte Haltezeit durch den Kupplungsvorgang ist daher zu überprüfen, ob insbesondere im Deutschlandtakt 2030 noch Fahrzeitreserven zwischen zwei Halten eingeplant werden können, um diese verlängerte Reisezeit auszugleichen