Entwicklung einer Methode zur Abschätzung des containerisierbaren Aufkommens im Einzelwagenverkehr und Optimierung der Produktionsstruktur

Trotz umfangreicher Bemühungen seitens der Eisenbahnverkehrsunternehmen stagniert das Transportaufkommen im Schienengüterverkehr seit Jahren bei rund 80 Mrd. tkm. Besonders problematisch stellt sich die Situation im Einzelwagenverkehr dar, der sogar mit tendenziell rückläufigen Verkehrsmengen zu kämpfen hat. Die Analyse der Ursachen für diese Entwicklung ergab erhebliche Qualitätsdefizite bei den Transportzeiten und bei der Flexibilität der Transportabwicklung im Einzelwagenverkehr, so dass dieser nur beschränkt wettbewerbsfähig gegenüber anderen Verkehrsträgern, insbesondere dem Lkw-Verkehr, ist. Eine Analyse bisheriger Versuche, die Qualität des Einzelwagenverkehrs zu verbessern, hat gezeigt, dass diese keine durchgreifenden Wirkungen gezeigt haben. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher mit der vollständigen Containerisierung des Einzelwagenverkehrs ein vollkommen neuer Ansatz zur Verbesserung der Qualität des Einzelwagenverkehrs untersucht. Wesentliche Komponente des neuen Systems ist der vollständige Ersatz der herkömmlichen Güterwagen durch eine Kombination aus Containertragwagen und Containern. Gleichzeitig erfolgt der Ersatz der herkömmlichen Rangierbahnhöfe durch zentrale Megahubs, in denen die Container mit leistungsfähigen Umschlaganlagen (Kränen) von einem Zug auf einen anderen Zug umsteigen können. Bisherige Ansätze zur Containerisierung der Transporte und Integration in den Kombinierten Ladungsverkehr sind immer daran gescheitert, dass eine Analyse des Aufkommens im Einzelwagenverkehr einen zu geringen containerisierbaren Anteil an den Transporten ergeben hatte, um ein containerbasiertes System wirtschaftlich betreiben zu können. Da in den vergangenen Jahren eine deutliche Weiterentwicklung der Container erfolgt ist, wurden in dieser Arbeit die heute verfügbaren Containerbauarten und die Abläufe im Containerverkehr analysiert. Anschließend wurde auf Grundlage eines entscheidungstheoretischen Modellansatzes ermittelt, welcher Anteil der Transporte im Einzelwagenverkehr containerisierbar ist. Dabei hat sich gezeigt, dass inzwischen über 80 % der Transporte in Containern befördert werden können und damit eine Containerisierung nicht länger aufgrund eines zu geringen containerisierbaren Aufkommens ausscheidet. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde anschließend untersucht, welche Auswirkungen die Containerisierung auf die Produktion und die Netzstruktur des Einzelwagenverkehrs und die Lage der Umschlagpunkte hat. Im Rahmen von Simulationsrechnungen wurden fünf verschiedene Szenarien für die Netzgestaltung eines containerisierten Einzelwagenverkehrs untersucht und hinsichtlich der Transportzeiten und der Kosten miteinander verglichen. Im Hinblick auf die Transportzeiten zeigten alle Netze eine sehr ähnliche Qualität. Im Hinblick auf die Transportkosten hat sich ein Netz mit 5 zentralen Megahubs in Gremberg (Köln), Großkorbetha (Leipzig), Mannheim Rbf, Nürnberg Rbf und Seelze (Hannover) als am besten geeignet erwiesen. Ein Vergleich mit dem herkömmlichen Einzelwagenverkehr und dem Lkw-Verkehr auf Grundlage der verwendeten Testdaten hat gezeigt, dass sich die Transportzeiten im containerisierten Einzelwagenverkehr gegenüber dem herkömmlichen Einzelwagenverkehr im Mittel um etwa 40 % reduzieren lassen und damit konkurrenzfähig gegenüber dem Lkw-Verkehr sind. Die Transportkosten liegen zwar im Durchschnitt 15 % höher als im herkömmlichen Einzelwagenverkehr, sind aber immer noch deutlich geringer als die eines Lkw-Transportes. Im Rahmen dieser Arbeit wurde nachgewiesen, dass ein containerisierbarer Einzelwagenverkehr grundsätzlich umsetzbar ist und wirtschaftlich sein kann. Allerdings bedarf es noch ergänzender Untersuchungen von Detailfragestellungen, um eine endgültige Entscheidung pro oder contra containerisiertem Einzelwagenverkehr treffen zu können. Im Rahmen der Migrationsbetrachtungen sind einige dieser Fragestellungen bereits genannt worden. Der nächste Schritt sollte allerdings die Entwicklung eines Algorithmus für eine Optimierung der Netzgestaltung des containerisierten Einzelwagenverkehrs sein, der die Modellfehler des Programmsystems SIMTEG vermeidet und damit auch eine kleinräumige Optimierung der Netzgestaltung ermöglicht. Bei der Simulation des containerisierten und des herkömmlichen Einzelwagenverkehrs mit den zur Verfügung gestellten Testdaten zeigte sich, dass eine Containerisierung neben stark verkürzten Transportzeiten bei geringfügig höheren Kosten auch zusätzliche Flexibilitätsgewinne bei der Transportabwicklung und der räumlichen Verfügbarkeit erzeugen kann. Damit ist der containerisierte Einzelwagenverkehr eine Möglichkeit, die flächendeckende Verfügbarkeit des Schienengüterverkehrs in Deutschland wiederherzustellen.Verkehrswesen und Verkehrsbau ;

Searching for KvBLL calorons in SU(3) lattice gauge field ensembles

We discuss Kraan - van Baal - Lee - Lu (KvBLL) solutions of the classical Yang-Mills equations with temperature in the context of SU(3) lattice gauge theory. We present discretized lattice versions of KvBLL solutions and other dyonic structures, obtained by cooling in order to understand their variety and signature. An analysis of the zero modes of the lattice Dirac operator for different fermionic boundary conditions gives clear evidence for a KvBLL-like background of finite T lattice subensembles with Q = +/-1. Using APE-smearing we are able to study the topological charge density q(x) of the configurations and to corroborate this interpretation.Comment: Presented at LATTICE 2003 (topology) by C. Gattringer and E.M. Ilgenfritz, 6 page

Calorons with non-trivial holonomy on and off the lattice

We discuss recent solutions for SU(2) calorons with non-trivial holonomy at higher charge, both through analytic means and using cooling, as well as extensive lattice studies for SU(3).Comment: 12 pages, 16 figures in 34 parts, 4 talks presented at Lattice 2004(topology

Swiss Split - A holistic approach for distributing containers to private sidings

Purpose: Swiss Split is a rail service in Switzerland which distributes containers via conventional shunting yards directly from intermodal terminals to the final recipients’ sidings by rail. Today’s Swiss Split service is quite successful, but it still has several weaknesses that reduce its competitiveness compared to container distribution by truck. Thus, the two main research questions were: Which feasible improvements for container distribution by rail can be determined? In how far do these improvements increase the competitiveness of container distribution by rail compared to container distribution by truck? Methods: The research bases on previous analyses regarding the weaknesses of container distribution by rail in Switzerland. For each of the identified weaknesses, suitable improvements were developed. The effects of these improvements were supposed to have an impact on the efficiency and the quality of the services. The improvements were then assessed by applying a cost model for rail freight and truck transportation. For this purpose, today’s Swiss Split was modelled in a base case and the input data for the cost model (e.g., round trips per day for wagons, routing for the transports, train length and train utilisation) were changed according to the estimated effects of the improvements. To finally estimate the impact of the improvements on the SWL production schemes, an agent based simulation for SWL was developed and applied. Results: The analysis of today’s Swiss Split distribution by rail showed weaknesses in the fields of rolling stock, transhipment terminal structures and the production schemes for SWL. Thus, a new container wagon has been developed to serve the sidings. The terminal structure has been improved by a new gateway terminal. The production schemes for SWL have been improved by applying a train-coupling-and-sharing network structure and an improved schedule structure for SWL trains. An agent based simulation software for rail freight has been developed to assess the improvements in the production scheme. At last, the new business model for Swiss Split has led to an integration of transhipment processes and rail distribution. In sum all of these measures have resulted in significant cost reductions for the container distribution by rail. Conclusions: The breakeven distance for Swiss Split compared to truck container distribution has been decreased from 140 to 70 km. Hence, using SWL for final distribution has proofed to be competitive to trucking even for rather short distances. This shows that rail freight can be competitive compared to road transportation if a holistic approach which tackles all weaknesses of the existing services is applied.ISSN:1867-0717ISSN:1866-888

Calorons with non-trivial holonomy on and off the lattice

We discuss recent solutions for SU(2) calorons with non-trivial holonomy at higher charge, both through analytic means and using cooling, as well as extensive lattice studies for SU(3). 1

Challenges and Future Research Needs towards International Freight Transport Modelling

The advanced internationalisation of markets and production processes continuously adds to the complexity of supply chains. At the same time improving the sustainability of the related international freight transport processes and optimising their efficiency is becoming a topic of central relevance. International freight transport models are an important tool to simulate impacts of measures taken to achieve such improvements of transport processes. Yet, the requirements towards international freight transport models are complex: they need to include various modes of transport, they need to cover different industries and their dynamics, they need to consider seasonality of supply and demand of goods, demographic parameters, economic developments, technological developments including their impact on production processes and structures, and many other aspects. Furthermore, international freight transport models need to include freight flows within countries as well as freight flows between the considered countries. This paper discusses the challenges which need to be confronted when developing international freight transport models which are able to correspond to the described complexity of international freight transport. Furthermore, it maps out the most important research gaps which need to be addressed by international freight transport modelling research in order to ensure that the challenges identified are captured within the models developed to improve international freight transport