Automation der Bremsprobe & Wagentechnsiche Untersuchung

Gerd Belo

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Für die ep-Bremse gibt es Steuerleitungen. Die sind, einschließlich der Steckverbindungen, international genormt.

Bei der Zugintigritätsprüfung ist es natürlich wichtig, das die Verbindung abbricht, wenn es eine Zugtrennung gibt. Es ist aber genausowichtig, das die Zugschlusserkennnung stabil ist, wenn der Zug vollständig ist. Das dürfte das größere Problem sein.
 

oecherbahn

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Ja, die Zuverlässigkeit muss gegeben sein. Ich meine klar, der Stillstgand ist immer der sichere Zustand, aber wenn man dauernd wegen Fehlalarmen Zwangsbremsungen bekommt, ist das System nicht Betriebstauglich.
Für die ep-Bremse gibt es Steuerleitungen. Die sind, einschließlich der Steckverbindungen, international genormt.
Das stimmt natürlich, ich denke aber dass man eben nicht auf eine physische Steuerleitung zurückgreifen sollte. Wenn man so etwas über die Kupplungen führen will, dann muss ja jeder einzelne Kontakt bei 30+ Kuppelstellen immer perfekt funktionieren:

Mal angenommen, wir haben 2 Triebzüge die wir jeden Tag 2x flügeln. Mal angenommen bei 4 Kuppelversuchen im Jahr gibt es Kontaktprobleme.
Hochgerechnet aufs Jahr macht das eine Verfügbarkeits von ((365*2)-4)/(365*2)*100% = 99,45%
Wenn wir jetzt diese Kupplung für den Güterverkehr nehmen und optimistisch annehmen, dass alle Güterwagen genauso gehegt und gepflegt werden wie die Triebwagen, dann ist die Wahrscheinlichkeit dass ein neu zusammengestellter Güterzug auf Anhieb funktioniert
0,9945^30=0,84. Das heißt bei (1-0,84)=15,2 % der Fälle klappt es nicht. Das reicht nicht.

Es muss neues entwickelt werden.
 
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Simulant

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Wenn du schon statistisch was hochrechnest: die Wahrscheinlichkeit dass einer der vielen benötigten Sensoren ausfällt liegt ebenfalls im Rahmen dessen was nicht mehr vernachlässigbar ist. Da melden unsere gehegten und gepflegten Triebwagen im Personenverkehr immer wieder Fehlmeldungen, die wir im Einzelfall ("Waschbecken verstopft") nur zur Kenntnis nehmen, in anderen Fällen ("Ausfall Leuchtmittel Zugschluß") wir hinlatschen und hinsehen müssen, in wieder anderen Fällen ("Abweichung Datenvergleich inkoheränt") es zu einer Zwangsbremsung bis zum Stillstand kommt. Jetzt rechne das mal an Gütenwagen hoch, wo es deutlich ruppiger zu geht!
 

oecherbahn

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Es ist immer ein Drahtseilakt zu entscheiden, was ein System machen soll wenn ein fehler erkannt wird. Das eine Extrem ist Fehler ignorieren - > führt evtl.zu gefährlichen und/oder teuren Folgeschäden, das andere Extrem ist immer alles ausschalten/Zwangsbremsen sobald der kleinste Verdacht ist -> führt zu sehr schlechter Verfügbarkeit.

Ich glaube viele Firmen tendieren eher zum zweiten Extrem, was Haftung verringert, wodurch aber Elektronik dann immer als unnötiger Ballast gesehen wird, wiel in 99% der Fälle die Zwangsbremsung dann ungerechtfertigt war.

Wie seht ihr das?
 

maulendesmammut

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Bei den Altbau-E-Loks der Einheitsbauart (110, 140, 141, 150) sagte man gerne: "Hammer, Zange, Wickeldraht und wir fahr'n bis nach Stalingrad."

Man könnte sich mal fragen, warum es ab den 50'er bis in die 70'er Jahre möglich war, nahezu unzerstörbare Lokomotiven zu bauen, die bis heute erfolgreich eingesetzt werden - teilweise sogar im Personenverkehr. Ebenso stehen Wagen aus der Zeit bis heute im Einsatz. Im Kosovo wurden ehemals deutsche N-Wagen aus den 60'er und 70'er Jahren aufgearbeitet und strahlen in neuem Glanz. Auch in Deutschland sind N-Wagen mach wie vor im Einsatz und gelten bei entsprechender Pflege ebenfalls als unkaputtbar. Selbst ältere Triebwagenbaureihen wie der ET420 sind bis heute erfolgreich im Einsatz. Bei heutigen Güterwagen ist leider kaum zu ermitteln, wann sie in Dienst gestellt wurden. Aber auch unter diesen finden sich immer wieder Wagen mit mehr als 50 Jahren auf dem Buckel.

Im größeren Stil treten Ausfälle wegen technischer Defekte erst auf, seit die Wagen mit digitaler Elektronik vollgestopft werden. Das ist aber zumeist kein Problem der Elektronik an sich, sondern eher sind einzelne Bauteile wie Sensoren, Schalter, etc. Schlicht zu schwach dimensioniert, um im Dauerbetrieb zuverlässige Rückmeldung zu den Zuständen einzelner Bauteile zu geben. (Ich kenne das leidvoll vom Endschaltern an Spaltüberbrückungstritten, die zu empfindlich sind und regelmäßig einen angeblich nicht in Entstellung befindlichen Tritt zurückmelden, was sofort eine Fahrsperre auslöst). Zusätzlich sind die Kabel oft nicht ausreichend vor mechanischen Einflüssen geschützt, was zu Kabelbrüchen führt. Dazu kommt, dass man mit der Software versucht, mehr Probleme zu lösen, als es notwendig wäre. Angeblich soll das Geld sparen, weil die Fahrzeugdiagnose dem Werkstattpersonal genau sagt was zu tun ist. Dann muss dieses das Fahrzeug nicht mehr im Detail kennen. Mit der Folge, dass Störungen nur unzureichend behandelt werden und entsprechende Störungen immer wieder auftreten (zum Beispiel sperren wir bei uns an einem Fahrzeug seit fast einem Jahr spätestens 30 Minuten nach dem Verlassen der Werkstatt dieselbe Tür wieder ab, weil sie nicht mehr schließt).

Meiner Meinung nach muss die digitale Fahrzeugtechnik massiv robuster werden, um für den Bahnbetrieb zu taugen. Sie ist definitiv eine sinnvolle Unterstützung der Personale - sei es Lokführer, Disponent, Kunde, Wagenmeister oder Instandhaltungstechniker. Aber sie muss zuverlässig sein. Solange rund 80 % aller digital gemeldeten Störungen fehlalarme oder schlicht irrelevant sind, ist diese Technik eher Last als Nutzen.

Was heisst das nun also für einen "digitalen Güterwagen"?
Im wesentlichen nicht viel mehr, als dass die Fahrzeughalter richtig Geld in die Hand nehmen sollten, um die Technik zu einer flächendeckend tauglichen Marktreife zu führen. Dabei gilt: so viel wie nötig, so wenig wie möglich. Leider sehe ich an der Entwicklung neuer Triebzüge im Personenverkehr zunehmend, dass man in Deutschland schlicht nicht mehr fähig ist, eine entsprechende Technik zu entwickeln.
 

Schweizkutscher

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Wann fängt "digital" an und wo hört der Mensch auf zu "sein"?

Einfaches Beispiel aus der Praxis:

Ein Güterzug fährt A (wie Aachen West Pbf) nach B (wie Basel SBB Rb). Unterwegs sagt ein Sensor, das es warm wird am Rad. Jetzt meldet der Digi-Wagen die Störung an wen auch immer. Wer beurteilt jetzt die tatsächliche Störung, wer schaltet (wenn notwendig) die Bremse aus?
Ausgangspunkt für dieses Szenario ist eine digitale WTU und Bremsprobe in Belgien.
Für die Sensoren war dort alles in Ordnung.

Nächster Fall: Wieder ist der Güterzug von A nach B unterwegs. Diesmal entgleist ein Wagen wegen einer gebrochenen Radsatzwelle. Der Schaden ist immens an Infrastruktur, Zug und Umgebung. Wer trägt die Verantwortung?
Auch hier wurde der Zug digital untersucht...
 

oecherbahn

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Leider sehe ich an der Entwicklung neuer Triebzüge im Personenverkehr zunehmend, dass man in Deutschland schlicht nicht mehr fähig ist, eine entsprechende Technik zu entwickeln.
Ich kann Dir sagen woran das liegt: Mehr Vorschriften, Entscheidungen die über x Instanzen verteilt sind von Leuten die keine Ahnung haben, anstatt eine Lösung aus einem Guss.
Als ehemals beschäftigter Zulieferer der großen Zugbauer kann ich ein Lied davon singen.
 

Gerd Belo

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Falscher Ansatz. Es liegt eher daran, das man schlicht in den letzten 40 Jahren vergessen hat, entsprechende Lösungen zu entwickeln und praxistauglich umzusetzen. Standards zu setzen, wurde auch umgangen, geht ja auch so. Heute ist das Problem eher ein finanzielles. Keiner ist bereit, den entsprechenden Entwicklungsaufwand zu bezahlen. Wozu auch? Geht auch so....
 

Simulant

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Also praxistaugliche Lösungen wurden ehrlicherweise schon entwickelt. Aber spätestens an dem Punkt "Wie kriegen wir das jetzt an der Vielzahl der Wagen praktisch umgesetzt?" war Ende. Zudem liefen viele Entwicklungen von vornherein in verschiedene Richtungen und waren nicht annährend kompatibel. Da stimmt wieder die Aussage dass versäumt wurde rechtzeitig Standards zu vereinbaren.

Und mal ehrlich, so dolle schlecht ist die Schraubenkupplung nun auch wieder nicht: robust, erprobt, alltagstauglich, einfach zu bedienen und nahezu überall verfügbar. Das wiegt die Nachteile "nur manuell bedienbar" und "zeitaufwändig" nahezu vollständig auf. Auch mögliche Schwachstellen wie Materialermüdung oder Bedienfehler würden bei automatischen Kupplungen ebenfalls auftreten, sich höchstens anders äußern.

Mit den uns heute zur Verfügung stehenden Techniken wäre es problemlos möglich, auch Alt-Wagen digital-virtuell zu kuppeln und einen gewissen Datentransfer zu ermöglichen. Das müssen ja noch nichtmal sicherheitsrelevante Daten sein, informative Daten "ich bin der Wagen mit der Nummer sowieso und habe folgende technische Daten Länge/Höhe/Gewicht/Bremsgewicht", möglicherweise noch "ich bin wie folgt beladen:" oder "meine letze Beichte Revision war am:" Das könnte herstellerunabhängig als String übermittelt und plattformunabhängig ausgewertet werden. Der Aufwand hierfür wäre eher gering, und im Rahmen einer normalen Frist zu erledigen (im einfachsten Falle wird nur beidseitig ein NFC-Tag aufgepappt, der Rest geht über eine Cloud).

Aber das ist ja nicht interessant genug, was zählt ist ja nur die große Lösung!
 

Asgard

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Du wirst einen Techhead nie beibringen können, dass es an manchen Dingen einfach nichts zu verbessern gibt. Aus diesem Grund sind an Hammer und Nagel immer noch keine Chips verbaut. Einfach, robust, zuverlässig, von jedem der nicht gerade zwei linke Hände hat zu bedienen. Genauso wie es bei einer Kupplung sein soll. Das Konzept aus Schraubenkupplung und Bremsleitung ist zu einfach, zu bewährt, zu wenig komplex als dass es nicht mit digitalem Firlefanz verschlimmbessert werden muss.

Wenn es denn unbedingt auf Umrüstung hinaus laufen muss nehmt die C-AKv. Die ist erprobt.

Keine Elektronik= minimale Fehlerquellen.
 

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Das will doch keiner, kann man nix dran verdienen/abzockenderweise sich die Taschen füllen.
 

oecherbahn

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Das Konzept aus Schraubenkupplung und Bremsleitung ist zu einfach, zu bewährt, zu wenig komplex als dass es nicht mit digitalem Firlefanz verschlimmbessert werden muss.
Dass man Elektronik nicht mag ist ja eine Sache, dass man die Schraubenkupplung für "bewährt und wenig komplex" hält und offenbar einer AK vorzieht katapultiert den technischen Konservatismus dann doch nochmal auf eine ganz neue Stufe. :LOL:
 

maulendesmammut

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Schraubenkupplungen werden bei der Eisenbahn seit 1840 eingesetzt und verursachen insgesamt nur sehr wenig Störfälle (die dann oft noch auf Bedienfehler oder Wartungsmängel zurückzuführen sind). Der technische Aufbau ist einfach und einzelne Teile lassen sich unkompliziert und schnell ersetzen. Sie ist an jeder Kuppelstelle doppelt vorhanden, bei einem Schaden kann also auf die zweite Kupplung zurückgegriffen werden. Dazu ist sie durch zusätzliche Schlauch- und/oder Kabelverbindungen beliebig erweiterbar und dank Normierung vollkompatibel zu anderen Kupplungen (wenn auch z.T. nur mit Adapter, den Fahrzeuge mit abweichenden Kupplungen aber stets mitführen).
Man kann daher schon mit gutem Gewissen sagen, dass die Schraubenkupplung "bewährt und wenig komplex" ist. Und das sollte man so auch - bei aller Sinnhaftigkeit der Verwendung einer AK - zur Kenntnis nehmen.

Das grösste (Sicherheits-)Problem ist der Faktor Mensch. Sei es, dass sie die Kupplung falsch bedienen (z.B. aus Faulheit zwei Bügel in den Zughaken einhängen, Unfälle durch Missachten der Unfallverhütungsvorschriften) oder unzureichend warten (z.B. Risse im Material übersehen, dadurch wichtige Teile nicht getauscht).

Im Kern lässt sich das Bestreben nach einer AK darauf zurückführen, dass der Faktor Mensch so weit wie möglich aus dem Prozess entfernt werden soll (Zeitaufwand, Kosten, Unfälle). Erhöhte Zughakenlasten sind allenfalls kleinere positive Nebeneffekte, denn für diese Fälle werden ja bereits AK oder angepasste Kupplungen im Güterverkehr verwendet und von weit mehr Faktoren abhängig, als der blossen Kupplungsbauform.
 

Simulant

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Nun gut, was kann denn die AK mehr als die Schraubenkupplung? Ok, es gibt eine gewisse Zeitersparnis. Ok, der Faktor "Mensch" wird teilweise fehlerbereinigt. Ok, es können höhere Zugkräfte übertragen werden.
Rechtfertigt das den Umrüstungsaufwand? Wir sprechen immer noch von 640.000 (sechshundertvierzigtausend) Wagen! Die Zeitersparnis ist marginal, menschliche Fehler verlagern sich auf andere Bereiche, höhere Zugkräfte werden in Anbetracht der zu erwartenden Leistungen nicht unbedingt benötigt.
Und die Schraubenkupplung kann immer noch digital aufgewertet werden, das will aber niemand aus der Schlipsetage.
 

oecherbahn

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Der Sinn von Automation isst denke ich weniger dass man einen "Menschen einsparen" will sondern dass man den Stillstand teurer Fahrzeuge und die Belegung knapper Infrastruktur minimieren will, weil dieser Stillstand Bedingung für eine menschliche Kontrolle ist. Zusammen mit der Hin- und Zurückgehzeit, wenn der mensch eine Handlung irgendwo vornemen soll.
 

Simulant

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Die knappe Infrastruktur ist aber nicht in den Rangierbahnhöfen oder Zugbildungsanlagen zu finden, sondern später auf der Strecke. Weiterhin ungelöst ist die Frage wie die Güter überhaupt auf die Bahn kommen sollen, bzw später von der Bahn zum Kunden sollen, ohne hunderte Kilometer zu fahren und mehrfach von LKW auf Bahn und umgekehrt zu verladen. Ebenso ungelöst ist die Frage wie das pratisch an sechshundertvierzig Tausend Wagen umgesetzt werden soll.
 

maulendesmammut

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Der Sinn von Automation isst denke ich weniger dass man einen "Menschen einsparen" will sondern dass man den Stillstand teurer Fahrzeuge und die Belegung knapper Infrastruktur minimieren will, weil dieser Stillstand Bedingung für eine menschliche Kontrolle ist. Zusammen mit der Hin- und Zurückgehzeit, wenn der mensch eine Handlung irgendwo vornemen soll.
Aus meiner Zeit im Einzelwagenverkehr (die zugegebenermaßen schon ein Jahrzehnt zurückliegt - Korrekturen sind gerne gesehen) weiß ich, dass insbesondere Planzüge zwischen den Rangierbahnhöfen meistens nur ein- oder zweimal am Tag fahren. Den ganzen Tag über trudeln sowohl aus den Satellitenbahnhöfen als auch aus anderen Rangierbahnhöfen die Wagen ein, werden gesammelt und werden dann entsprechend mit den Planzügen abgefahren. Selbst sehr knapp ankommende Zubringer können häufig noch dem "Anschlusszug" mitgegeben werden, da in der Regel bereits eine WP und Bremsprobe direkt beim Kunden durchgeführt wurde und die Prozesse im Rbf dabei abgekürzt werden können (z.B. genügt die vereinfachte Bremsprobe bei nur einer zusätzlich eingestellten Wagengruppe, die WU ist nur einmal pro Last- oder Leerlauf vorgesehen und kann daher an den Zielbahnhof verlegt werden).

Die Gleise werden also im Wesentlichen deswegen belegt, weil die Wagen auf die Trasse ihres abfahrenden Zuges warten müssen. Dass die Wagen zu völlig unterschiedlichen Zeiten ankommen, liegt häufig an den Betriebszeiten der Kunden, der Trassenverfügbarkeit und der Entfernung zum Knotenbahnhof.
Im Endeffekt werden WU und BrePro also in Zeiten durchgeführt, in denen die Wagen ohnehin im Rbf herumstehen. Dank ortsfester Bremsprobeanlagen ist dafür auch keine Zuglok erforderlich. Diese kommt meistens erst kurz vor Abfahrt, macht eine vereinfachte Bremsprobe und kann mit dem Zug schon nach 5-10 Minuten abfahren (abhängig von der Füllzeit des Zuges).

Eine AK führt in diesem Prozess zu einer Beschleunigung im einstelligen Minutenbereich und entlastet die Infrastruktur gar nicht.
 
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oecherbahn

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Aus meiner Zeit im Einzelwagenverkehr (die zugegebenermaßen schon ein Jahrzehnt zurückliegt - Korrekturen sind gerne gesehen) weiß ich, dass insbesondere Planzüge zwischen den Rangierbahnhöfen meistens nur ein- oder zweimal am Tag fahren.
Eine AK führt in diesem Prozess zu einer Beschleunigung im einstelligen Minutenbereich und entlastet die Infrastruktur gar nicht.
Diese Art der Produktion führt im Einzelwagenverkehr zu einer Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 12km/h und Verbindungsfrequenzen (End zu End, denn das interessiert den Kunden) von 1-2 mal in der Woche.
Das heißt an den Markterfordernissen komplett vorbei (die wollen 40-60 km/h durchschnitt, just-in-time).

Bei der Planung des Deutschlandtakts wird das berücksichtigt und es sollen häufigere Verbindungen geschaffen werden, die dann auch "Eingetaktet" sind, deswegen auch das Interesse an schnellerer Zugbildung und -Auflösung.
Generell würde so eine Veränderung natürlich nicht spurlos an der Disposition vorbeigehen: Wenn Zugbildung und Auflösung schneller geht, verschiebt sich die Grenze ab der zwei kürzere, zielreine Züge durch einen längeren, kombinierten Zug ersetzt werden zugunsten des kombiniuerten Zugs (spart kapa). Auch lohnt sich Zentralisierung dann weniger, wodurch dann mehr dezentrale Querverbindungen gefahren werden (auf weniger belasteteten Strecken). Im Endeffekt wird ein hierarchisches Netz mit wenigen Hauptknoten dann durch ein getaktetes Netz mit viel mehr, aber eher "gleichberechtigten" Knoten ersetzt, an dennn dann die ankommenden züge jeweils zu neuen Zügen zusammengestellt werden (in den Knoten in der angehängten Grafik, insgesamt durchläuft der einzelne rot markierte Wagen 3 Knotenbahnhöfe). Die Grafik istz natürlich ein Extrembeispiel, aber die richtung stimmt. So klappt es dann auch mit dem Markt, der "Von überall nach überall jederzeit" möchte.
 

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maulendesmammut

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Diese Art der Produktion führt im Einzelwagenverkehr zu einer Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 12km/h und Verbindungsfrequenzen (End zu End, denn das interessiert den Kunden) von 1-2 mal in der Woche.
Das heißt an den Markterfordernissen komplett vorbei (die wollen 40-60 km/h durchschnitt, just-in-time).

Bei der Planung des Deutschlandtakts wird das berücksichtigt und es sollen häufigere Verbindungen geschaffen werden, die dann auch "Eingetaktet" sind, deswegen auch das Interesse an schnellerer Zugbildung und -Auflösung.
Generell würde so eine Veränderung natürlich nicht spurlos an der Disposition vorbeigehen: Wenn Zugbildung und Auflösung schneller geht, verschiebt sich die Grenze ab der zwei kürzere, zielreine Züge durch einen längeren, kombinierten Zug ersetzt werden zugunsten des kombiniuerten Zugs. Auch lohnt sich Zentralisierung dann weniger, wodurch dann mehr dezentrale Querverbindungen gefahren werden (auf weniger belasteteten Strecken). Im Endeffekt wird Netz mit wenigen Hauptknoten dann durch ein getaktetes Netz mit viel mehr, aber eher "gleichberechtigten" Knoten ersetzt (siehe angehängte Grafik).
Und dann hat ein Zug Verspätung, der Folgezug fährt pünktlich in seiner Trasse und die Wagen stehen nun im Bahnhof und belegen Kapazität.

Schnelle Anschlüsse im Güterverkehr scheitern nicht an zu langen Behandlungszeiten, sondern an der chronischen Unpünktlichkeit und den unwägbarkeiten innerhalb der Gütertrassen. Und selbst wenn man das innerhalb Deutschlands in den Griff bekommen würde, zerschießen internationale Relationen den Fahrplan. Und bei International reden wir nicht von Strecken wie Karlsruhe - Strasbourg, sondern eher von Relationen wie Braunschweig - Pamplona, Duisburg - Istanbul, Hamburg - Oslo oder Köln - Wembley.

Es ist schlicht unrealistisch, zu glauben, man könnte das einfach alle "toten" Zeiten zusammenstreichen und hätte hinterher einen effizienten und schnellen Einzelwagenverkehr. Eher wird die Erwartung der Kunden massiv enttäuscht, weil der Einzelwagen statt der versprochenen 50 km/h im Durchschnitt durch verpasste "Anschlusszüge" auf unter 10 km/h sinkt.
 


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