Entwicklung eines methodischen Ansatzes zur Regelzuschlagermittlung mit exemplarischer Anwendung auf eine Straßenbahnlinie

Abstract

Die Fahrplanerstellung im Straßenbahnbetrieb muss zahlreiche infrastrukturelle und betriebliche Einflüsse berücksichtigen. Anders als im Eisenbahnbereich, für den der UIC-Kodex 451-1 Regelungen zur Bemessung von Fahrzeitzuschlägen enthält, konnte für den Straßenbahnbetrieb kein vergleichbares normatives Verfahren identifiziert werden. Die vorliegende Arbeit entwickelt ein Literaturgestütztes, komponentenbasiertes Vorbemessungsverfahren zur Herleitung von Regelzuschlägen für die Straßenbahn.Als störungsfreie Basisfahrzeit dient die ungestörte optimale Reisezeit (UOTT), auf die drei bemessene Zuschlagskomponenten aufgesetzt werden: ein streckenbezogener Zuschlag für bauliche Anlagearten, ein punktueller Haltestellenzuschlag sowie ein punktueller Zuschlag für Lichtsignalanlagen. Ein vierter Ansatz für Knoten ohne Lichtsignalanlagen wird ausschließlich als Ideeund Impuls für weitere Forschung vorgeschlagen, ohne bemessen zu werden. Die Komponenten werden aus einschlägiger Literatur und normativen Regelwerken abgeleitet: aus den empirischen Fahrzeitkoeffizienten nach Bauer et al. [3], dem Haltezeitmodell nach Uhl [46] sowie den Wartezeitlogiken des Handbuchs für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS 2015) [11]. Die Zuschläge werden bewusst als Erwartungswerte ohne Varianzebene formuliert und verstehen sich als kalibrierbare Startwerte, nicht als abschließende Bemessungswerte.Die Methodik wird exemplarisch auf die Wiener Straßenbahnlinie 49 angewendet und anhand eigener GPS-Messfahrten plausibilisiert. Die berechneten und gemessenen Gesamtfahrzeiten liegen in beiden Fahrtrichtungen auf Gesamtzeitebene nahe beieinander, weisen jedoch auf Komponentenebene teilweise deutliche Abweichungen auf. Die Aussagekraft der empirischenÜberprüfung ist durch die geringe Stichprobengröße, durch Modellannahmen im Haltestellen und Signalzuschlag, durch messtechnische Unschärfen bei Erfassung und Auswertung, durch die eingeschränkte zeitliche Abdeckung der Messfahrten sowie durch die weitgehend einheitliche Anlageart der untersuchten Linie begrenzt. Die Ergebnisse sind daher als Machbarkeitsnachweis des methodischen Ansatzes und als Plausibilitätsprüfung der Gesamtgrößenordnung zu verstehen, nicht als quantitativ abgesicherte Validierung.Die Arbeit liefert damit ein für die Übertragung auf weitere Linien konzipiertes methodisches Gerüst, dessen empirische Kalibrierung und Erweiterung um eine verteilungsbasierte Bemessung als weiterer Forschungsbedarf ausgewiesen werden.

Timetable planning for tramway operations must consider numerous infrastructural and operational factors. Unlike the railway sector, for which UIC Code 451-1 contains regulations for calculating travel time surcharges, no comparable normative procedure has been identified for tramway operations. This thesis develops a literature-based, component-based preliminary design procedure for deriving standard surcharges for tramways. The undisturbed optimal travel time (UOTT) serves as the undisturbed baseline travel time, to which three calculated surcharge components are applied: a route-specific surcharge for infrastructure types, a point-specific stop surcharge, and a point-specific surcharge for traffic signal systems. A fourth approach for intersections without traffic signal systems is proposed solely as an idea for further research, without being calculated. The components are derived from relevant literature and normative regulations: from the empirical travel time coefficients according to Bauer et al. [3], the dwell time model according to Uhl [46], and the waiting time logics of the Handbook for the Design of Road Traffic Facilities (HBS 2015) [11]. The surcharges are deliberately formulated as expected values without a variance level and are intended as calibratable starting values, not as final design values. The methodology is applied to the Vienna tram line 49 as an example and checked for plausibility using GPS measurement runs conducted as part of this study. The calculated and measured total travel times are close to each other in both directions at the overall travel time level, but show some significant deviations at the component level. The significance of the empirical verification is limited by the small sample size, model assumptions regarding stop and signal allowances, measurement inaccuracies in data acquisition and analysis, the restricted timeframe of the measurement runs, and the largely uniform design of the line under investigation. Therefore, the results should be understood as a proof of concept of the methodological approach and a plausibility check of overall travel time, not as a quantitatively validated analysis. This work thus provides a methodological framework designed for application to other lines, while empirical calibration and an extension to distribution-based design are identified as areas for further research.