Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen von Eisenbahnsystemen anhand von Streckensimulationen am Beispiel einer Nebenstrecke

Abstract

Herkömmliche mikroskopische Eisenbahnbetriebssimulationstools können auf Grundlage des erstellten Modells die Betriebsdurchführung des zu untersuchenden Systems simulieren. Durch Simulation des geplanten Betriebsablaufes kann bei einer gegebenen Infrastruktur die Fahrplanqualität optimiert werden. Durch Simulation des angenommenen gestörten Betriebsablaufes kann die Betriebsqualität bestimmt und durch Änderungen des Fahrplanes optimiert werden. Umgekehrt ist es ebenfalls möglich bei einer gegebenen Leistungsanforderung den Ausrüstungsgrad der Infrastruktur bezüglich der Leistungsanforderung zu ermitteln. Damit diese Optimierungen unter einer Betrachtung der Wirtschaftlichkeit durchgeführt werden können, fehlt im Eisenbahnbetriebssimulationstool eine Betrachtung der Infrastrukturkosten und der Kosten, die mit der Betriebsdurchführung zusammenhängen (Kostenbetrachtung: EIU). Erlöse, die durch die Betriebsführung entstehen, werden ebenfalls nicht quantifiziert. Um eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Eisenbahnsystemen mittels auf dem Markt erhältlichen mikroskopischen Eisenbahnbetriebssimulationstools zu ermöglichen, hat das Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung ein auf Excel-basiertes Tool entwickelt, welches mittels VBA-Code und auf Grundlage von Informationen aus Simulationen des Tools RailSys, eine Wirtschaftlichkeitsberechnung durchführt. Die vorliegende Arbeit hat mittels dieser Toolkopplung eine Bewertung der Wirtschaftlichkeit einer fiktiven, der Realität nachempfundenen, Nebenstrecke erstellt. Untersuchungsgegenstand waren drei Szenarien. Neben dem Ist-Zustand sind dies zwei Varianten des Betriebsverfahren und der Ausrüstung der Infrastruktur. Merkmal des Ist-Zustandes ist die veraltete Stellwerkstechnik (MSTW/EMSTW). Die erste Variante besteht im Wesentlichen aus dem Ersatz der alten Stellwerkstechnik durch eine Moderne (ESTW). Die zweite Variante sah eine Einfachbetriebsweise vor, den Signalisierten Zugleitbetrieb. Die Untersuchung wurde bei gegebener Leistungsanforderung durchgeführt. Für alle Szenarien wurden demnach durch die Vergabe von Trassenkilometern gleich hohe Erlöse ermittelt. Kostenseitig wurden, aufgrund vorliegender Informationen, ausschließlich die Betriebs-, Instandhaltungs- und Folgekosten erfasst. Die Folgekosten wurden über Verspätungsminuten gestörter Betriebsabläufe ermittelt. Das wirtschaftlichste Szenario ist nach den Ergebnissen der Untersuchung der Einsatz der Einfachbetriebsweise „signalisierter Zugleitbetrieb“. Dem gegenüber hat das Szenario mit Einsatz moderner Stellwerke eine um nur 4,7% ungünstigere Kosten / Erlös – Struktur. Der Ist-Zustand wies eine ungefähr doppelt so hohe Kosten – Struktur auf. Als wesentliche Kostentreiber des Ist-Zustandes konnten die personalintensiven alten Stellwerke ermittelt werden. Im Laufe der Durchführung der Untersuchung erwies sich die Toolkopplung als kaum mehraufwändig gegenüber einer gewöhnlich durchgeführten Betriebssimulation. Es ist somit ein handhabbares Instrument zur Bestimmung der Wirtschaftlichkeit von Eisenbahnsystemen. Auf Grundlage der durchgeführten Wirtschaftlichkeitsuntersuchung konnten Vorschläge zu einer Weiterentwicklung der Toolkopplung gegeben werden.