Herausforderungen der Einheit von Bahndaten in der Europäischen Union / The challenges of unifying railway data in the EU

Zur gesamtheitlichen Bewertung eines Eisenbahnsystems werden viele hundert Parameter benötigt. Um die Anforderungen an ein ,typisch' europäisches Szenario zu erfüllen, müssen die Daten verschiedener europäischer Eisenbahnsysteme vereinheitlicht werden. Im Shift2Rail-Projekt IMPACT-2 wurde ein Prozess zur einheitlichen Datenbeschaffung entwickelt. Die daraus generierten Ergebnisse können für viele europäische Bahnszenarien extrapoliert werden

Valuing Customer Experience – How KPIs can distort investment decisions by focusing on economic aspects obscuring secondary benefits

The European Shift2Rail Initiative identified three high-level Key Performance Indicators (KPIs) “Life-Cycle-Costs”, “Punctuality” and “Capacity” to which Shift2Rail projects contribute in the three passenger use cases (high-speed, regional, and metro) and a mixed freight use case reflecting the overall railway transport system. The KPI methodology is carried out within the framework of the IMPACT projects and it supports investment decisions in railway innovation. However, investment decisions can only reach optimal resource allocation when the KPIs communicated to policymakers encompass the whole range of economic benefits generated by projects. The high-level KPIs which were primarily identified focused on the supply side (i.e. economic benefits for providers of mobility), omitting economic benefits associated with the demand side (i.e. improved customer experience when traveling by train). In the absence of KPIs associated with the demand side, the metrics would lead to distortions in investment decisions. A methodology integrating customer needs and customer behaviour has been developed within the framework of the IMPACT-2 project. The “Customer Experience Model” (initially presented at the 2019 WCRR in Tokyo) focuses on economic benefits associated with the demand-side of innovation projects, but does not take into account customer acquisition and increased modal share of train once these innovations have been deployed. The Customer Experience Model is based on multilevel weighting of data to bridge the gap between the availability of existing studies, and the need for a new methodology. This model feeds inputs for a modal shift calculation based on logit models whereby utility functions are set to include factors both known (e.g. travel time, travel cost, delay, customer experience factors, waiting time) and unknown. This paper highlights the importance of considering customer needs and to gain new perspectives when assessing investment decisions in innovative technologies for the railway system

Gaining accurate input data for a comprehensive assessment of the railway system

To make data from different sources comparable and use it within assessment models for the railway system, several aspects have been considered in the IMPACT-2 project. Among them common definitions, aggregation level of data items as well as measurement techniques. Two examples related to the value of time and freight train definition are described in more detail

Ökonomische Auswirkungen der Eisenbahninnovationen von Shift2Rail - The economic impacts of the railway innovations developed in Shift2Rail

The Shift2Rail initiative specifies, develops and dem onstrates new technologies in order to increase capacity and punctuality and reduce the costs of the future railway system. Due to the complexity of the railway system, the combined impacts of these technologies can lead to stronger or reduced effects. An integrated methodology using Key Performance Indicators (KPI) has therefore been developed, implemented and validated in order to estimate their overall impact. The final version of the integrated KPI assessment has been presented as a Shift2Rail cross cutting activity under the IMPACT-2 project

First SPD integrated assessment

The following deliverable shows the results for the Key Performance Indicators (KPIs) Life-Cycle Cost (LCC), Capacity and Reliability & Punctuality carried out with the reviewed quantitative KPI model fed by updated low-level KPIs of the Technical Demonstrators (TDs). It therefore documents the intermediate results of task 4.3 of IMPACT-2 and is a continuation of the deliverable D4.2 Initial estimation of the KPIs. This deliverable combined with the deliverable D4.3 Reviewed quantitative KPI model documents the progress since the first version of the quantitative KPI model developed within IMPACT-2 and displays the results of the reviewed System Platform Demonstrator (SPD) integrated assessment

Initial estimation of the KPIs

The following deliverable shows the results of the first rough estimation of the Key Performance Indicators (KPIs) carried out with the simplified model fed by rough low-level KPIs of the Technical Demonstrators (TDs). This deliverable combined with the deliverable D4.1 Initial quantitative KPI model documents the first version of the KPI model developed within IMPACT-2.The results are estimated while taking a lot of assumptions and restrictions not only for the KPI model but also for the input data into account, therefore the shown results should be read and interpreted with care. Also it was recognised, that results per Innovation Program (IP) can only give usable information, if they are calculated on the basis of the areas, the IPs are working on. A calculation to the overall basis skews the results and will hence lead to wrong impressions. The results displayed in this document give a first indication on which results could be expected in the future. Further a couple of areas could be identified, which need to be worked on, before reliable results can be estimated for the impact of the innovations of Shift2Rail (S2R) on the Life-Cycle Cost (LCC), Reliability & Punctuality and Capacity of the railway system.Therefore the results should only be considered for a rough orientation not as given solutions

Daten-Sharing in Europa - Zwischen Zusammenarbeit und Wettbewerbsabsprache

Die Zusammenarbeit von Akteuren aus der Bahnbranche ist in der europäischen Forschungsinitiative Shift2Rail ausdrücklich gewünscht, allerdings stellt das die Beteiligten auch vor einige Herausforderungen. Gerade in den sogenannten Cross-Cutting Activities (CCA) Projekten, die das Bahnsystem unter einem Gesichtspunkten wie Effizienz oder Standardisierung ganzheitlich betrachten, sind große Datenmengen notwendig. So werden beispielsweise im CCA Projekt IMPACT-2 die in Shift2Rail entwickelten Innovationen bezüglich ihrer Auswirkung auf Kapazität, Pünktlichkeit und Lebenszykluskosten bewertet. Während die benötigten technischen Daten der Systeme wie z. B. die durchschnittliche Anzahl von Weichen pro Kilometer auf einer Hochgeschwindigkeitsstrecke noch relativ konfliktfrei bereitgestellt werden können, gibt es auch Daten, die nur eingeschränkt bereitgestellt werden oder auch gar nicht bereitgestellt werden dürfen. Dies trifft vorrangig auf Kostendaten zu. Nicht nur unterstehen diese in der Regel dem Betriebsgeheimnis, auch im Hinblick auf das Kartellrecht birgt das Teilen von Unternehmensdaten zwischen Projektpartnern Hindernisse. Im Projekt IMPACT-2 wurden daher verschiedene Prozesse zum Umgang mit Daten entwickelt, um Ergebnisse auf einer Europäischen Ebene generieren zu können. Diese beinhalten unter anderem die Nutzung von Gewichtungsfaktoren bei Kostenverteilungen von Zugkomponenten, Abfrage der richtigen Größenordnung von zuvor geschätzten Kosten sowie die Nutzung von Open Source Daten als Verifizierungshilfe. Dabei hat es sich als wertvoll erwiesen, die Daten durch eine neutrale Forschungseinrichtung außerhalb des industriellen Wettbewerbs verwalten und für die Weiterverwendung anonymisieren zu lassen. So konnten durch die Anwendung der entwickelten Prozesse auch sensible Daten zur Erstellung Europäischer Szenarien weiterverarbeitet werden, um den zahlreichen Forschungsschwerpunkten von Shift2Rail gerecht zu werden

Bewertungsmethodik für die Projektergebnisse im Joint Undertaking Shift2Rail

Das Joint Undertaking Shift2Rail ist eine Europäische Initiative für die Eisenbahnforschung der kommenden Jahre. Es umfasst fünf Innovationsprogramme mit mehr als 40 Technologiedemonstratoren aus den Bereichen Fahrzeug, Signalsystem, Infrastruktur, IT-Lösungen und Güterverkehr. Um diese Entwicklungen zu ergänzen, wurden übergreifende Querschnittsthemen (sog. Cross-Cutting Activities) definiert, die Aspekte wie sozioökonomische Effekte, Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit, Standardisierung etc. behandeln. Derzeit wird eine Methodik entwickelt, um die Technologien und deren Auswirkungen im Rahmen von Shift2Rail zu bewerten, um zu zeigen, welche Effekte hieraus entstehen. Shift2Rail strebt eine Verdopplung der Kapazität, Steigerung der Zuverlässigkeit des Bahnsystems um 50% sowie eine Halbierung der Kosten an. Es wird ein umfassendes KPI-System (KPI: Key Performance Indikatoren) entwickelt, um die Zusammenhänge zwischen den technischen und prozessualen Entwicklungen und diesen übergeordneten KPIs für das Gesamtsystem Bahn aufzuzeigen. Ziel ist es, zu bestimmen, in welchem Umfang eine Reduzierung der Kosten und eine Verbesserung der Kapazität und Zuverlässigkeit erreicht werden wird. In einem ersten Schritt werden die Abhängigkeiten innerhalb des Bahnsystems als Ursache-Wirkungs-Ketten analysiert, um ein qualitatives Gesamtmodell zu erhalten. Im zweiten Schritt werden die qualitativen Zusammenhänge ersetzt durch logische und mathematische Beschreibungen. Dies ist notwendig, um das Modell auf die verschiedenen Marktsegmente Hochgeschwindigkeits-, Regional-, urbaner und Güterverkehr anzuwenden. Sowohl die Entwicklung als auch die Anwendung des Modells geschieht in enger Zusammenarbeit zwischen Industrie, Infrastruktur- und Bahnbetreibern sowie Forschungsinstituten. Auf diese Weise entsteht ein KPI Modell, das alle Aspekte des Eisenbahnsystems abdeckt. Der vorliegende Beitrag beschreibt den Ansatz, der in Shift2Rail gewählt wurde, um das qualitative und quantitative Modell zu entwickeln, und zeigt die Unterschiede und Besonderheiten zu Forschungsinitiativen aus dem Luftfahrtbereich auf

Noise Assessment of Railway Innovations

Within the European rail research and innovation initiative Shift2Rail there are several projects aiming to strengthen the European railway as a key element for sustainable mobility. Besides research and innovation projects for numerous technical developments, there are also researchers analysing on a system level the different aspects of the railway system evolvement, so-called CrossCutting-Activities (CCA), such as standardisation, human capital or energy consumption. Within the projects FINE1 (Future Improvements for Energy and Noise) and IMPACT-2 (Indicator Monitoring for a new railway PAradigm in seamlessly integrated Cross modal Transport chains), experts aim to assess the effects of innovations developed within the Shift2Rail initiative towards noise emissions and the Key Performance Indicators (KPIs) Life-Cycle-Cost (LCC), Punctuality and Capacity (Shift2Rail, 2015). In the paper the approach to integrate those two fields of research is described