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Zugkonfiguration

Züge haben eine bestimmte Zugkonfiguration. Damit ist gemeint, wie einzelne Zugteile sich zu einem gesamten Zugverband zusammenstellen lassen. Ganz klassisch hierzu gibt es die Lok bespannten Züge, aber nicht nur im Güterverkehr. Sie gibt es auch noch im Personenverkehr. Immer mehr werden sie aber von Triebzügen verdrängt. Das sind geschlossene Fahrzeugverbände, welche sich nur Werkstätten bedingt aber nicht mehr betrieblich trennen lassen.

Wie sich die Wagenkästen und ihre Achsen anordnen, oder wo die Antriebsleistung eingebaut ist, sind allesamt Kriterien für eine bestimmte Klassifizierung von Zügen. Aber es gibt noch mehr als nur diese. Jede Zugkonfiguration birgt ihre Vor- und Nachteile. Meistens sind es an das Umfeld angepasste Systementscheidungen, die wir in diesem Kapitel abhandeln.

In Restauration: Punktförmige Zugbeeinflussung, PZB

Unser wichtigstes Video „Punktförmige Zugbeeinflussung“, kurz PZB, ist nun kernsaniert. Neue Moderationspassagen, erweiterte Grafiken und Animationen zur Auflockerung und einige ausgebesserte Inhaltskorrekturen machen das Video attraktiver.

Die punktförmige Zugbeeinflussung ist das standardmäßige Zugsicherungssystem im Bahnwesen. Es bewahrt uns Fahrgäste vor Kollisionen, auch wenn beispielsweise das Fahrpersonal ein Halt zeigendes Signal nicht beachtet. Dies geschieht mit fahrzeugseitig initiierten Bremskurven. Diese sogenannten Überwachungskurven sorgen dafür, dass die Fahrgeschwindigkeit nicht über einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt.  In diesem Kapitel erfahrt ihr dabei die wichtigsten Zusammenhänge.

Bei der häufig vorkommenden Bauart PZB 90 befährt ein Zug eine Induktionsspule, oder auch Induktionsmagnet genannt. Wenn diese Spule aktiv geschalten ist, wird am, Fahrzeug eine Bremsüberwachungskurve aktiviert. Dabei muss das Fahrpersonal seinen Zug immer unter dieser Überwachungsgeschwindigkeit halten. Wenn nicht, dann initiiert der Fahrzeugrechner eine Zwangsbremsung. Eine Aktivschaltung einer solchen Spule ist nur dann gegeben, wenn der nachfolgende Streckenblock belegt ist.

Zusammenstellung von Zügen

Wir arbeiten derzeit an einem Themenkapitel, welches die Zusammenstellung von Zügen aufgreift. Solche Zugkonfigurationen können die unterschiedlichsten Formen annehmen. Um diese Formen voneinander unterscheiden zu können, sind sowohl in der Eisenbahntechnik als auch bei den anderem Schienensystemen entsprechende Begriffe definiert. Da gibt es zum Beispiel den Klassiker eines lokbespannten Zuges. Im Personenverkehr wird er immer seltener, im Güterverkehrsbetrieb bleibt er dominierend. Im Personenverkehr wurde der lokbespannte Zug um einen Steuerwagen erweitert, um aufwendige rangiertechnische Behandlungszeiten einzusparen. Er ist wendetauglich.

Wendetauglich sind aber auch viele andere Zugkonfigurationen wie der Triebzug oder der Triebwagen. Er hat an beiden Enden Fahrerstände. Dieser unterscheidet sich vom lokbespannten Zug vor allem dahingehend, dass die Antriebsleistung auf dem ganzen Zugverband verteilt ist. Ein weiteres Wesensmerkmal ist, dass der durch die Lok verbrauchte Platz für den Fahrgastraum zur Verfügung steht. Diese und noch viele andere gewöhnliche und besondere Aspekte einer Zusammenstellung von Zügen ist Teil des Kapitels.

Maßnahmen bei einer Betriebsstörung

Bei einer Betriebsstörung bleiben dem operativen Personal doch mehr Möglichkeiten zur Umgehung dieser, als man als Außenstehender denken könnte. Entgegen der intuitiven Vorstellung nämlich, dass Züge solchen Störungen nicht ausweichen können, gibt es sehr wohl Maßnahmen. Beispielsweise kann man sie umfahren. Hier seien vor allem Umleitungen oder Gleiswechselbetriebe genannt. Aber selbst wenn Züge solche Störungen nicht umfahren können, dann gibt es immerhin noch verschiedenartige Konzepte zur Verkürzung oder Unterbrechung des Zuglaufes. Dies sind dann unterschiedliche Arten der Linienkürzungen oder der Linienteilungen. Und wenn alle Stricke reißen, dann bleibt dem operativen Personal lediglich die Linieneinstellung als Ultima Ratio. Doch selbst diese gilt es, sie zu geordnet zu organisieren.

Unabhängig von all den genannten Methoden gibt es noch weitere parallel stattfindende Ersatzmaßnahmen. Sie können zusätzlich eingeleitet und betrieben werden, hier denke man beispielsweise an die Schienenersatzverkehre. In diesem Kapitel finden sich alle Dispositionsmethoden bei einer Betriebsstörung wieder. Sie werden hinsichtlich ihrer verkehrlichen Auswirkung strukturiert, beschrieben und animationstechnisch dargestellt.

In Restauration: Einzelweiche im Straßenbahnbetrieb

Die ersten von uns produzierten Videos, wie das Video zum Thema der Einzelweiche im Straßenbahnbetrieb, bekommt einen neuen Anstrich. Neuaufnahmen ersetzen die noch sehr gestellt wirkenden Moderationsteile zur Geburtsstunde unserer Videoserie. Aber auch einige inhaltliche Verbesserungen wie zum Beispiel anschaulichere gezeichnete Bilder oder schönere Skalen und Farben in der Animation wurden nachgebessert.

Das Video Funktionsweise der Straßenbahnweiche kann sich nun sehen lassen: Es geht um das zugbewirkte anfordern der richtigen Weichenstelllage. Anschließend stellt sich die Weiche über einen Stellbefehl durch die Weichensteuerung. Mit der Befahrung einer solchen Einzelweiche gibt es weitere eingebaute Sicherheiten. Das ist zum Beispiel der Weichensperrkreis, der das Umstellen dieser Weiche unter dem Rad verhindert.

In Arbeit: Betriebliche Ersatzmaßnahmen

Wenn im operativem Bahnbetrieb Gleise oder Streckenbereiche nicht mehr verfügbar sind, dann leitet das Personal betriebliche Ersatzmaßnahmen ein. Diese Maßnahmen können mehr oder weniger spürbar für Fahrgäste und dem Fahrpersonal sein. In dem hier in Arbeit befindlichen Kapitel lassen sich alle Maßnahmen nach ihrem Beeinträchtigungsgrad für Fahrgäste sortieren. Leichte Maßnahmen sind beispielsweise Verkehrshalt an einem anderen Bahnsteig oder Gleiswechselbetriebe. Mittelschwere Maßnahmen sind Umleitungen, Linienkürzungen und Linienteilungen. Eine schwere Maßnahme ist zum, Beispiel das annullieren des Linienbetriebes für eine bestimmte Zeit.

In diesem Kapitel stellen wir alle bekannten Ersatzmaßnahmen bei einer Bahnstörung vor. Außerdem berichten wir über die Entstehungsgründe, deren Herausforderungen für das operative Bahnpersonal und den Auswirkungen für Kunden und dem Bahnbetrieb selbst.

Definition der Straßenbahn

Die Straßenbahn ist ein Verkehrssystem, welches sich nicht so einfach in ein konkretes Schema pressen lässt. Sie nimmt in den Städten dieser Welt die unterschiedlichsten Formen und Betriebsweisen an. In diesem Themenkapitel behandeln wir alle relevanten Erscheinungsformen vor und hinter den Kulissen. Da wäre zum einen neben der klassischen Einrichtungsstraßenbahn der Zweirichtungsbetrieb zu nennen. Oder der vom Straßenverkehr unabhängige Bahnkörper. Eher unscheinbar für den Fahrgast sind dann weitere Entwicklungsformen wie der Betrieb mit Fahrsignalanlagen, mit Betriebshofsteuerungen oder mit Geschwindigkeitsüberwachungssystemen.

Noch eine Stufe weiter gedacht kann das System der Straßenbahn gelegentlich in aneinander gekuppelten Zugverbänden konzipiert werden. Und nicht zuletzt gibt es Straßenbahnen die nicht einmal den Straßenverkehr streckenweise in irgendeiner Weise berühren. Vor allem mit den letztgenannten Weiterentwicklungen sind sie schon Vorstufen oder bereits umgewandelte Systeme einer Stadtbahn oder U-Bahn, für welche dann jeweils eigene Definitionen gelten.

Berechnung der Fahrzeit

Die planmäßige Fahrzeit eines Zuges von einem Ort zu einem lässt sich auf verschiedene Art und Weisen berechnen. Neben der klassischen Berechnungsmethode mit Formeln und Tabellen gibt es zunehmend die Möglichkeit, die Fahrzeit mittels Simulationsprogrammen zu ermitteln. Außerdem werden die Werte mit Erfahrungswerten und stattgefundenen Testfahrten untermauert. Alle Methoden unterliegen jedoch den physikalischen Grundprinzipien, die dieses Themenkapitel ausführlich anspricht. Am Anfang der Berechnung stehen sogenannte Zugkraft Geschwindigkeitsdiagramme, auch bekannt unter dem Z-V-Diagramm. Anhand dieser Kräfte und den Widerstandskräften resultieren die Zugkraftüberschüsse. Diese wiederum sind direkt proportional zum Beschleunigungsvermögen des Zuges. Anhand der Beschleunigungswerte generieren sich die Geschwindigkeitsdiagramme und die Zeit-Weg-Diagramme.

Die entsprechenden Abhängigkeiten sind jedoch komplizierter als man denkt, zumal die Beschleunigung nicht konstant oder linear in Abhängigkeit des Weges ist. Noch komplizierter wird es, wenn man einen individuellen Fahrstil einer tatsächlich stattgefundenen Fahrt untersucht. Alle Zusammenhänge thematisieren wir für Beschleunigungsabschnitte, Ausrollfahrten, Beharrungsfahrten und Verzögerungsabschnitte ausführlich und anschaulich mit unseren Animationen.

In Arbeit: Fahrzeitberechnung

Derzeit befassen wir uns intensiv mit dem Thema Fahrzeitberechnung in der Fahrplantechnik. Der Startpunkt sind dabei physikalische Formeln im Teilgebiet Mechanik. Mit diesen lassen sich dann die Zeit und Ortsinformationen von Beschleunigungsabschnitten, Beharrungsfahrtabschnitten und Verzögerungsabschnitten theoretisch ableiten. Jedoch gibt es in der Verkehrstechnik Hindernisse. Die Berechnung kann nicht rein analytisch erfolgen. Grund dafür ist die Tatsache, dass beispielsweise die Beschleunigung weder konstant noch linear in Abhängigkeit der Geschwindigkeit ist. Das macht die Sache kompliziert.

Mit unserem Themenkapitel behandeln wir diese Komplexität aber so, dass man die Abhängigkeiten über Beschleunigungsdiagramme, Geschwindigkeitsdiagramme und Zeit Weg Diagrammen sehen kann. Unterstütz wird die Darstellung mit den sogenannten Z-V Diagrammen. Das sind Zugkraft Geschwindigkeitskennlinien. Dadurch wird deutlich, warum Züge sich so in der Fahrphysik verhalten, wie wir es als Fahrgast im Unterbewussten wahrnehmen. Mit dem Thema der Fahrzeitberechnung wollen wir eine wichtige Lücke in unserer Videoserie schließen.

Rechner zur Fahrzeitermittlung

Wie lange braucht ein Zug von Station zu Station? Welches Geschwindigkeitsprofil kann er dabei annehmen, um noch rechtzeitig zum Stehen zu kommen? Wie kann man sein Fahrspiel gestalten, um eine bestimmte Wegstrecke sinnvoll zu bewältigen. Welche Fahrschaulinie eignet sich für welchen Abschnitt? Und wie setzt sich die resultierende Fahrzeit zwischen Punkten zusammen? Alle Antworten dazu liefert unsere Rechner zur Fahrzeitermittlung, mit welchem ganze Fahrspielvarianten hinterlegt werden können:

Zu den Eingabedaten zählen vor allem die Auswahl einer Zugtype, die entsprechenden Fahrtabschnittsarten, die Zielgeschwindigkeiten und Zielpunkte, aber noch viele Eigenschaften mehr. Der Fahrzeitrechner setzt sich aus den Rechnern für Beschleunigung und für Verzögerungen zusammen. Die resultierenden Größen sind vor allem die Gesamtfahrzeit und die einzelnen Fahrzeitanteile der jeweiligen Abschnitte. Aber es können auch Distanzen und gefahrene Geschwindigkeiten ermittelt werden.

Das Exclusive am Fahrzeitrechner ist vor allem auch die leichte Bedienung, die für Laien keine Herausforderung ist. Und trotz der Einfachheit berücksichtigt er alle wichtigen physikalischen Parameter für eine Fahrzeitermittlung im Bahnwesen. Diese Parameter sind Grundlage für eine Programmierung, die die erwünschten Ergebniswerte liefert.