Untersuchung verschiedener Sicherungssysteme auf die Leistungsfähigkeit zur Verkürzung der Taktzeit auf 2,5-Minuten am Beispiel der Wiener S-Bahn-Stammstrecke

Abstract

Bei der Erhöhung der Anzahl an Fahrten im öffentlichen Personen-Nahverkehr stoßen die eingesetzten Sicherungssysteme an deren Leistungsgrenzen. In der Arbeit werden einige Sicherungssysteme verglichen und die Auswirkungen der einzelnen Systeme am Beispiel der Wiener S-Bahn-Stammstrecke gezeigt.Auf der Wiener S-Bahn-Stammstrecke verkehren derzeit zu den Spitzenzeiten 20 Züge pro Stunde und Richtung, was einem drei Minuten Takt entspricht. Eine Steigerung auf einen 2,5-Minuten Takt würde eine Frequenzerhöhung von 20 auf 24 Züge pro Stunde und Richtung bedeuten. Mit dem Programm OpenTrack werden die verschiedenen Sicherungssysteme untersucht und ausgewertet. Das Verhalten der einzelnen Zugfahrten, beeinflusst durch die unterschiedlichen Sicherungssysteme, wird durch das Weg-Geschwindigkeitsdiagramm graphisch dargestellt.Aus der Untersuchung ergibt sich, dass eine Taktzeitminimierung durch das derzeitige Sicherungssystem nicht möglich ist und auch eine Erweiterung durch Linienleiter, nur vor den Hauptsignalen oder sogar auf der gesamten Strecke, nicht zum gewünschten Ziel führt. Die Erweiterung des Sicherungssystems LZB mit CIR-ELKE und deren Unterteilung des Blocks in Blockabschnitte im Bahnsteigbereich kann die erhöhte Anzahl an Zugfahrten pro Stunde und Richtung bewältigen. Auch das Europäische Zugbeeinflussungssystem Level 2, kurz ETCS Level-2, schafft die Leistungssteigerung mit zusätzlichen Zugfolgeabschnitten im Bahnsteigbereich. Ergänzend wird mit der zukünftigen Weiterentwicklung ECTS Level-3 untersucht, wodurch die gewünschte Leistungssteigerung erzielt werden kann. Dieses System ist aufgrund der technischen Umsetzung derzeit noch nicht so weit fortgeschritten, um es für so einen großen Einzugsbereich, wie den, der Wiener S-Bahn-Stammstrecke einzusetzen.

The increasing number of vehicles in current public transport systems is pushing todays used safety systems to their performance limits. This study compares various safety systems and illustrate the impact of these different systems using the example of the ''Wiener S-Bahn-Stammstrecke''Currently, the ''Wiener S-Bahn-Stammstrecke'' operates 20 trains per hour and direction during peak times, which is equal to a three-minute interval. Increasing the frequency to a 2.5-minute interval means to raise the frequency from 20 to 24 trains per hour and direction. Various safety systems are examined and evaluated using the program OpenTrack. The behaviour of individual train rides, influenced by different safety systems, is graphically represented through speed-distance diagrams.The study concludes that minimizing the interval time with the current safety system is not possible, and the expansion with track aerial cables, whether only in front of main signals or across the entire route, does not achieve the desired goal. Only the expansion of the LZB safety system with CIR-ELKE and the division of the block between the main signals into subsections in the platform area can handle the increased number of train journeys per hour and direction. The European Train Control System Level 2, abbreviated as ETCS Level 2, also achieves increased performance with additional Eurobalisen in the platform area. Finally, the safety system ETCS Level 3 is examined, which can also handle the desired number of trains. However, this system is not yet advanced enough to be used for a large service area like the ''Wiener S-Bahn-Stammstrecke''. In conclusion, the conversion to ETCS Level 2 is a viable option to increase capacity to a 2.5-minute interval.