Erhöhung der Kapazität der Shinkansen-Hochgeschwindigkeitsstrecke mit Dynamischem Flügeln

Abstract

Das Kuppeln und Entkuppeln von Zügen während der Fahrt ist eines der Forschungsthemen des DLR-Projektes „Next Generation Train“. Das Kuppeln wird nicht mechanisch, sondern virtuell erfolgen und der ausreichende Abstand zwischen den Zügen wird durch Kommunikations- und Ortungstechnik sichergestellt. Eine besondere Herausforderung sind Weichen, vor denen für den Fall einer Weichenstörung der absolute Bremswegabstand eingehalten werden muss. Dies beraubt einer Reihe von Betriebsszenarien ihren Nutzen, insbesondere im Hochgeschwindigkeitsverkehr, wo sehr große Bremswege anzutreffen sind. Nichtsdestotrotz gibt es Situationen, in denen das dynamische Flügeln betriebliche Vorteile bringen kann. Eines dieser Szenarien ist das dynamische Flügeln bei niedrigen Geschwindigkeiten, also z.B. in der Nähe von Bahnhöfen, wo der Bremsweg vor den Weichen relativ kurz ist. Das „Shinkansen“-Szenario dient dazu, die Kapazität auf der Tokaido-Hochgeschwindigkeitsstrecke von Tokio nach Osaka zu erhöhen. Die schnellsten Züge (Nozomi) halten nur an wichtigen Stationen. Alle diese Stationen haben zwei 400 m lange Bahnsteiggleise pro Richtung. Die Idee ist es, die Anzahl der Nozomi-Züge zu verdoppeln. An jedem Nozomi-Haltebahnhof treffen somit zwei Züge etwas zeitversetzt auf den beiden Gleisen ein und fahren dann ebenfalls leicht zeitversetzt wieder ab. Der Abstand, der sich auf der freien Strecke einstellt entspricht nicht mehr einem virtuellen Kuppeln, liegt aber noch unterhalb des absoluten Bremswegabstandes, also dem „Moving Block“. Um das Szenario zu evaluieren wurde eine Simulationsumgebung geschaffen, die das dynamische Flügeln umsetzen kann. Die Simulation zeigt, dass es möglich ist, die Kapazität der Strecke von 15.000 auf 23.000 Fahrgäste pro Stunde und Richtung zu erhöhen. Ein Engpass bildet sich in Nagoya, wo zwei weitere Gleise notwendig werden. Auch in Tokio und Osaka könnten zusätzliche Gleise notwendig werden. Aber die gesamte weitere Strecke erlaubt die Umsetzung des Szenarios ohne Infrastrukturausbau.