Martin Ullrich

B rgerbusse stellen eine Form ehrenamtlicher Mobilit t dar und verkehren als Erg nzung zum klassischen ffentlichen Personennahverkehr vor allem in Gebieten, in denen weder ein herk mmlicher Linienverkehr noch flexible Bedienformen ad quate L sungen bieten. Durch die Verkn pfung von b rgerschaftlichem Engagement und dem Einsatz der Elektromobilit t entsteht mit elektrisch betriebenen B rgerbussen ein zukunftstr chtiges Mobilit tskonzept, das den ffentlichen Nahverkehr insbesondere in l ndlich gepr gten R umen nachhaltig verbessern kann. Der Forschungsbericht beinhaltet die Ergebnisse des Projekts "e-B rgerbus", in dem ein elektrisch betriebener B rgerbus beschafft und u. a. im realen Linien-betrieb mehrere Monate in der Region Stuttgart praktisch erprobt wurde. Der Testbetrieb wurde auf Basis einer kontinuierlichen Erfassung von Fahrtdaten evaluiert, wodurch z. B. wesentliche Einflussfaktoren auf Fahrzeugreichweite und Energieverbrauch bestimmt sowie geeignete Einsatzbedingungen f r e-Fahrzeuge im B rgerbusbetrieb abgeleitet werden konnten. Die Erkenntnisse dienen auch zur Weiterentwicklung und Verstetigung dieses Mobilit tskonzepts.

Sowohl im Schieneng ter- als auch im Personenverkehr ist in der Zukunft mit einem deutlichen Verkehrsanstieg zu rechnen, der nicht allein durch extensiven Infrastrukturausbau kompensiert werden kann. Ein weites Feld zur Erschlie ung von Innovationspotentialen im Hinblick auf eine Effizienzsteigerung er ffnet sich im Rahmen der technischen Ausstattung der Fahrzeuge, die Im Zuge der Einf hrung des neuen europ ischen Zugbeeinflussungssystems ETCS angepasst werden muss. In diesem Projekt werden die Auswirkungen des Einsatzes einer automatischen Mittelpufferkupplung auf die Leit- und Sicherungstechnik unter Ber cksichtigung der betriebs- und volkswirtschaftlichen Nutzen, der Migration sowie der Interoperabilit t untersucht. Dabei werden funktionale Anforderungen an eine automatische Mittelpufferkupplung erarbeitet, Nutzwerte aus der Perspektive der Leit- und Sicherungstechnik gepr ft und nach Integration eines Mengenger stes eine Nutzen-Kosten-Absch tzung erstellt sowie grunds tzliche Migrationsszenarien abgeleitet.

Im spurgef hrten Verkehrssystem werden die Betriebsqualit t und Kapazit t der Infrastruktur durch Engp sse im bestehenden Netz stark beeinflusst. Engp sse entstehen dabei h ufig in Infrastrukturbereichen mit komplexen Gleisstrukturen. Diese k nnen durch ungeeignete Nutzung der Infrastruktur oder mangelhafte Dimensionierung und Gestaltung der Infrastruktur verursacht werden. Mit den in dieser Arbeit entwickelten Bewertungsans tzen wird die bisherige Beschr nkung aufgrund der getrennten Bewertung von Strecken und Knoten berwunden, so dass Engp sse in einem beliebigen Untersuchungsraum unter der mikroskopischen Betrachtung hinreichend genau identifiziert werden. Der hierf r entwickelte Suchalgorithmus analysiert die auftretenden Behinderungen entlang des Fahrtverlaufs bis zu den Stellen, an denen die tats chlichen Ursachen des Engpasses zu finden sind. Mit der ursachenbezogenen Engpassanalyse k nnen sowohl das Ph nomen als auch die Ursachen der Engp sse identifiziert werden, wodurch die gezielte Ableitung von Ma nahmen zur Beseitigung von Engp ssen erm glicht wird.

Simulationsverfahren unterst tzen u.a. die Untersuchung und Planung von spurgef hrten Verkehrssystemen, um Betriebsprogramme zu erstellen und die Effekte eines Betriebskonzepts zu bewerten. Die Qualit t des Untersuchungsergebnisses bei Simulationsverfahren h ngt von der Plausibilit t des Simulationsmodells ab. Au erdem beschreibt der Ablauf der Kalibrierung des Modells den Betriebsprozess des Schienenverkehrs, sodass einzelne, dabei zu variierende Parameter von gro er Relevanz sein k nnen. Der hierzu entwickelte Algorithmus erreicht eine hinreichend gute bereinstimmung des ber Parameter beschriebenen Modells mit dem tats chlichen Betriebsablauf in der Realit t. Durch die Umsetzung des Algorithmus zum maschinellen Lernen wurde die Abweichung zwischen dem Simulationsmodell und der zu modellierenden Betriebsrealit t in einem automatisierten iterativen Prozess minimiert und die Untersuchung und Planung von spurgef hrten Verkehrssystemen durch ein realit tsnahes Simulationsmodell erheblich erleichtert.

Ein wichtiger Aspekt von Leistungsuntersuchungen betrifft die Erkennung von Leistungsreserven sowie die Lokalisierung von Engp ssen insbesondere in komplexen Eisenbahninfrastrukturen. Der Schwerpunkt der in diesem Bericht beschriebenen Forschungsarbeiten liegt daher in der Entwicklung eines neuen Beschreibungsmodells zur Modellierung von Eisenbahnknoten, welches die Entwicklung eines Ansatzes zur Berechnung der Knotenkapazit t erm glicht und anhand dessen auch das Leistungsverhalten einzelner Belegungselemente bestimmt und bewertet werden kann. Des weiteren werden neu entwickelte Algorithmen zur Auswertung der Belegungen und Behinderungen auf einzelnen Belegungselementen beschrieben, welche die genaue Lokalisierung von potentiellen Engp ssen im Untersuchungsraum sowie eine Klassifizierung dieser Engp sse nach deren tats chlichen betrieblichen Einfluss erlauben. Durch die Einbindung der entwickelten Lokalisierungs- und Bewertungsmethoden in die Software PULEIV wird die praktische Anwendbarkeit der neuen Methoden sichergestellt und damit die Grundlage f r die Erweiterung von Leistungsuntersuchungen auch auf die mikroskopische Ebene geschaffen.