Sperrzeitentreppe

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Sperrzeitentreppe

Als Sperrzeitentreppe wird eine Methode der Fahrplanberechnung bezeichnet.

Hintergrund[Bearbeiten]

Aufgrund der bei der Eisenbahn angewandten Sicherungstechnik Fahren im Raumabstand darf sich in einem Blockabschnitt einer Strecke jeweils nur ein einziger Zug befinden. Während der Durchfahrt eines Zuges ist dieser Block für andere Zugfahrten also gesperrt. Ob ein Block belegt ist oder nicht, wird dem nachfolgenden Zug mit einem Vorsignal, dass sich im Bremswegabstand vor dem Block befindet, angekündigt. Grundgedanke der Planung mit Sperrzeittreppen ist es nun, dass bei planmäßigem Bahnbetrieb ein Zug stets nur „Fahrt erwarten“ zeigende Vorsignale antrifft.

Zeitanteile der Sperrzeit[Bearbeiten]

In der Regel werden Sperrzeiten für sogenannte Blockabschnitte berechnet.

Kernbestandteil der Sperrzeit ist die Fahrzeit t_{F} von einem Hauptsignal zum nächsten Hauptsignal. Zusätzlich zu diesem besteht die Sperrzeit auch aus einer Vor- und Nachbelegungszeiten t_{B,Vor} und t_{B,Nach}.

Die Vorbelegungszeit ergibt sich aus der Fahrplanmaßgabe, dass einem Zug bereits am Vorsignal „Fahrt erwarten“ signalisiert werden soll. Somit wird die Fahrzeit zwischen Vorsignal und Hauptsignal zur Sperrzeit hinzuaddiert, sogenannte Annäherungsfahrtzeit t_{Af}. Zu dieser Zeit wird noch ein Zeitanteil für das Einstellen der Fahrstraße, die Fahrstraßenbildezeit t_{fb} und eine Signalsichtzeit des Triebfahrzeugführers t_{Si} hinzugezählt. t_{B,Vor}=t_{Af}+t_{fb}+t_{Si}

Nachdem der Zug den Blockabschnitt verlassen hat, muss dieser mit seinem Zugschluss einen Sicherheitsabstand hinter dem Signal passieren, dies ist die Räumfahrtzeit t_{Rf}. Erst dann kann die Fahrstraße aufgelöst werden. Dies benötigt die Fahrstraßenauflösezeit t_{fa}. Somit gilt t_{B,Nach}=t_{Rf}+t_{fa}

Die gesamte Sperrzeit umfasst somit t_{Sp}=t_{fb}+t_{Si}+t_{Af}+t_{F}+t_{Rf}+t_{fa}.

Je nach eingesetzter Sicherungstechnik kann diese Formel leicht abgewandelt werden. Bei signalgeführten Zügen ist eine Sichtzeit anzusetzen, bei Anzeigegeführten Zügen (etwa bei LZB oder ETCS ab Level 2) ist eine Reaktionszeit t_{Reak} anzusetzen. Auch kann die Fahrstraßenbilde und -auflösezeit zu einer Blockwechselzeit t_{Bkw} zusammengefasst sein, bzw. bei Elektronischen Stellwerken als Technolikbedingte Blockwechselzeit t_{tech} angegeben sein.

Sollte in einem Abschnitt ein Halt erfolgen, so ist der Sperzzeit noch eine Haltezeit t_{H} hinzuzufügen und die Sicht bzw. Reaktionszeit durch eine Abfertigungszeit t_{Abf} zu ersetzen.[1][2]

Graphische Darstellung und Fahrplankonstruktion[Bearbeiten]

Im Weg-Zeit-Diagramm (Bildfahrplan) wird eine Zugfahrt als fallende oder steigende Diagonale mit diversen Steigungsänderungen eingezeichnet. Zur Fahrplankonstruktion werden je Block sogenannte Sperrzeitkästchen eingezeichnet. Diese stellen so eine Treppe dar. Jeder weitere Zug darf höchstens so nahe an den vorausfahrenden oder nachfolgenden Zug herangelegt werden, dass sich die Sperrzeiten berühren. In der Regel wird dieser Fall nicht ausgenützt und es wird eine Pufferzeit zwischen den Sperrzeiten eingeplant.

Derjenige Abschnitt in dem die Sperrzeittreppen am nächsten kommen ist für die Zugfolgezeit bestimmend. Eine Verbesserung an diesem Abschnitt der Strecke zeigt daher kapazitiv die größten Auswirkungen.

Elektronische Berechnung[Bearbeiten]

Der weltweit erste vollständig Sperrzeitentreppenbasierte Fahrplan war der Jahresfahrplan 1996/97 der Deutsche Bahn, die diesen mit dem Programm FAKTUS/RUT-0 erstellt,[3] obwohl die theoretischen Grundlagen hierzu bereits in den 1950er Jahren vorlagen.[4]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. N. Wagner: 6.6.4 Sperrzeit. In: Eisenbahnbetriebstechnologie. Eisenbahnfachverlag, Heidelberg/ Mainz 2008, ISBN 978-3-9808002-2-8, S. 265 ff.
  2. Matthias Bär: Betriebsbführung des Bahn- und ÖPN-Verkehrs. Umdruck Bfg I-1, TU Dresden, Fakultät für Verkehrswissenschaften, 2012, S. 4.
  3. Jörn Pachl: Systemtechnik des Schienenverkehrs. Kapitel 6: Fahrplankonstruktion. Vieweg + Teubner, Wiesbaden Jahr?, ISBN 978-3-8348-1428-9.
  4. Wilhelm Müller: Bahnlinie und Fahrdynamik der Zugförderung. (Eisenbahnanlagen und Fahrdynamik, Band 2). Springer-Verlag, Berlin 1953, DNB 453497543, S. 233ff.