Zur Generierung von konfliktfreien Taktfahrlagen wurde das Programmsystem TAKT entworfen. Zu Beginn erzeugt der Infrastruktur- und Fahrdynamik-Manager einmalig aus importierten Infrastrukturdaten einen Graphen. Dieser Betriebsstellengraph ist ein ungerichteter Graph, dessen Knoten die Betriebsstellen identifizieren und dessen Kanten im Prinzip die Verbindungsmöglichkeiten zwischen den Betriebsstellen symbolisieren. Die dahinterliegende Infrastruktur wird im Signal-Block-Graph über die einzelnen Signale und Blöcke definiert. Dieser Graph dient zur Berechnung von Mindestzugfolgezeiten und hilft, im nächsten Schritt eine Ausschlusstafel der Blöcke und Fahrstraßen zu erstellen. Über eine Datenbank werden Musterzüge importiert, die neben der Betriebsstellenreihung des Zuglaufs auch alle notwendigen spurplangenauen Informationen zu Fahrstraßen- und Blockbelegungszeiten enthalten. Die Musterzüge stehen nach dem Import in einer Datenbank zur Verfügung, aus der ein gewünschtes Betriebsprogramm erstellt werden kann. Aus einem Betriebsprogramm wird ein periodisches Ereignisnetzwerk konstruiert, welches betrieblich notwendige Restriktionen sowie die vom Anwender gewünschten Fahrplanrestriktionen abbildet. Das resultierende Entscheidungsproblem ist ein sogenanntes Periodic Event Scheduling Problem (PESP), bei dem über die Lösbarkeit oder Unzulässigkeit des Restriktionssystems entschieden wird. Durch einen speziellen PESP-Solver, welcher ein Backtracking-Verfahren mit Constraint Propagation nutzt, wird entweder eine zulässige Lösung erzeugt oder die Unzulässigkeit des Problems festgestellt. Im Fall der Unlösbarkeit wird versucht, eine möglichst kleine nicht lösbare Untermenge an Restriktionen zu identifizieren. Für die Maximierung der Anzahl von getakteten Systemtrassen des Güterverkehrs in einem bestehenden Personenverkehr-Betriebsprogramm wurde ein Maximalstromalgorithmus mit dynamischer Kapazitätsallokation entwickelt. Er ist in der Lage, verschiedene Musterzugatome so miteinander zu kombinieren, dass Halte-, Durchfahrts- und Streckenverläufe individuell bestimmt werden können, um die Anzahl an Systemtrassen zu maximieren. Lokale Probleme werden durch Relaxation der oberen Haltezeiten mittels Mixed Integer Programming gelöst.


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    Titel :

    Automatische Erzeugung und Optimierung von Taktfahrplänen in realen, komplexen Schienenverkehrsnetzen


    Beteiligte:
    Opitz, Jens (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    268 Seiten, Bilder, Tabellen, 117 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch