luks® leistungsfähigkeitsuntersuchung knoten und...

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Rail Automation 2010Braunschweig · 14. Juni 2010

LUKS®LeistungsfähigkeitsuntersuchungKnoten und Strecken

David JanecekVerkehrswissenschaftlichesInstitut der RWTH Aachen

In Kooperation mit

Rail Automation 2010 · Braunschweig · 14. Juni 2010 & 2

Agenda

1. Einleitung:

Anwendungsgebiete von LUKS

2. LUKS Basis:

Stammdaten, Infrastruktur und Zugdaten

3. Modul LUKS-K:

Fahrplankonstruktion

4. Modul LUKS-S:

Simulation der Fahrplanerstellung und Betriebsabwicklung

5. Modul LUKS-A:

Analytische Kapazitätsermittlung

6. Ausblick


Agenda

1. Einleitung:Anwendungsgebiete von LUKS

2. LUKS Basis:


3. Modul LUKS-K:


4. Modul LUKS-S:


5. Modul LUKS-A:


6. Ausblick



StrategischeNetzplanung

InfrastrukturPlanung

FahrplankonstruktionFahrplansimulation

BetriebDisposition

MOSES/WiZug

MakSi-FS

LUKS-AANKE

STRELE LUKS-SBABSISTRESI

LUKS-KRUT-0

FAKTUSASDIS/LDisKon

langfristig kurzfristig

makroskopische Sicht mikroskopische Sicht

Anwendungen von LUKS


LUKS – Zusammenführen unterschiedlicher Verfahren auf eine gemeinsame Plattform

LUKS Basis� Infrastruktur und Zugeditor

� Fahrzeit- und Belegungsrechnung

LUKS-K� Fahrplankonstruktion

LUKS-S

� Simulation der Fahrplanerstellung

� Simulation der Betriebsabwicklung

LUKS-A

� Analytische Leistungsfähigkeitsermittlung für

Strecken, (Teil-)Fahrstraßenknoten und Gleisgruppen


Allgemeine LUKS-Grundsätze

� Modul-orientiertes Design

� Gemeinsame Datengrundlage für alle Module

� Standardverfahren zur Kapazitätsermittlung der DB Netz AG

� Nachfolger der Altsysteme SPURPLAN,

FAKTUS/RUT-0, SLS, ANKE and BABSI

� Verschiedene Import- und Export-Schnittstellen

für Infrastruktur- und Fahrplandaten


Agenda

1. Einleitung:


2. LUKS Basis: Stammdaten, Infrastruktur und Zugdaten

3. Modul LUKS-K:


4. Modul LUKS-S:


5. Modul LUKS-A:


6. Ausblick


Stammdatenhaltung – Teilbereich Triebfahrzeuge


Infrastrukturmodellierung:Modifikation von Infrastrukturdaten


Infrastrukturmodellierung:Modifikation von Fahrwegen


Zugeditor mit detaillierten Laufwegsangaben


Fahrzeit und Belegungsrechnung

Implementierte Zugbeeinflussungs-

und Überwachungssysteme

� PZB 90

� European Train Control System (ETCS Level 1, 2 and 3)

� Halbregelabstand

� Mehr-Abschnitts-Signalisierung


Agenda

1. Einleitung:


2. LUKS Basis:


3. Modul LUKS-K: Fahrplankonstruktion

4. Modul LUKS-S:


5. Modul LUKS-A:


6. Ausblick


Interaktive Fahrplankonstruktion mit Belegungsrechnung und Konflikterkennung

Visualisierung von

� Zeit-Weg-Linien

� Sperrzeiten mit Konflikterkennung

� Fahrtverlauf entlang der Infrastruktur

� Pufferzeiten


Auswirkungen von Infrastrukturänderungenwerden unmittelbar in Fahrplan sichtbar

Geschwindigkeitsreduktion

Konflitktausleuchtung


Agenda

1. Einleitung:


2. LUKS Basis:


3. Modul LUKS-K:


4. Modul LUKS-S: Simulation der Fahrplanerstellung und Betriebsabwicklung

5. Modul LUKS-A:


6. Ausblick


Zwei Simulationsmodi:Fahrplanerstellung und Betriebsabwicklung

Simulation der Fahrplanerstellung

� Eingangsgröße sind Wunschtrassen oder ein durch infrastrukturelle

Maßnahmen konfliktbehafteter Fahrplan (z. B. Baustellen)

� Asynchrone Konfliktlösung

Simulation der Betriebsabwicklung (Disposition und Zuglauf)

� Ausgangsfahrplan wird durch Verspätungen gestört

� Die Betriebsabwicklung läuft asynchron (Disponent) und synchron

(Zugumgebung)

Synchroner oder asynchroner Ansatz?

� Synchron: eine Simulationsuhr, gleichzeitige Zugbewegungen

� Asynchron: Prioritäten steuern die Konfliktlösung

Rail Automation 2010 · Braunschweig · 14. Juni 2010 &

Zügefahren

Dispositionmelden

Modelluhr

Telegramm-versand

VerarbeitungTelegramme

Konflikte

Ablauf Betriebsabwicklung

Umgebung

Konfliktlöser

18


Zügefahren

Dispositionmelden

Modelluhr

Telegramm-versand


Konflikte

� Grundlage Sperrzeittreppen

� Stutzen bei

Überschneidungen

� Einspielen von Verspätungen

� Verspätungsabbau


Umgebung

Konfliktlöser

19


Zügefahren

Dispositionmelden

Modelluhr

Telegramm-versand


Konflikte

� Beginn der Zugfahrt:

Einwahl und Fertigmeldung

� Passieren von Hauptsignal

oder LZB-Tafel:

Standorttelegramm

� Vorsignal sichtbar oder

LZB-BEP erreicht:

Fahrstraßentelegramm

� Prognose kurz vor Einbruch


Umgebung

Konfliktlöser

20


Zügefahren

Dispositionmelden

Modelluhr

Telegramm-versand


Konflikte

� Ausrichten der Trasse

� Beachtung von gestellten

Fahrstraßen

� Reaktion auf das Ausbleiben

erwarteter Telegramme

� Evtl. Anforderung von

Prognosen


Umgebung

Konfliktlöser

21


Zügefahren

Dispositionmelden

Modelluhr

Telegramm-versand


Konflikte

� Erkennung von

Belegungskonflikten

� Automatisches Lösen

innerhalb des

Dispositionshorizontes

� Lösung beschränkt durch

Simulationszeit


Umgebung

Konfliktlöser

22


Zügefahren

Dispositionmelden

Modelluhr

Telegramm-versand


Konflikte


Umgebung

Konfliktlöser

� Anpassung des Ist-Fahrplans:

∙ Haltezeitverlängerungen

∙ Biegen

∙ Alternativer Laufweg

∙ Betriebshalte

� Anpassung nicht „unter

laufendem Rad“

23


Allgemeines zur Simulation

� Durchführung von mehreren Monte-Carlo-Simulationsläufen bei

Betriebssimulation

� Detaillierte grafische und

tabellarische Ausgabe und

Aufbereitung der

Simulationsergebnisse

� Algorithmus kann auch für die Simulation verschiedener Betriebszustände –

z.B. temporäre Sperrungen / Baustellen - eingesetzt werden.


Agenda

1. Einleitung:


2. LUKS Basis:


3. Modul LUKS-K:


4. Modul LUKS-S:


5. Modul LUKS-A: Analytische Kapazitätsermittlung

6. Ausblick


� Zerlegung der Infrastruktur in einkanalige Bediensysteme

(Teilfahrstraßenknoten/TFK)

� Berechnung von Mindestzugfolgezeiten und Auswertung der

Leistungsfähigkeit für die TFKs.

� Betrachtung von Gleisgruppen als mehrkanalige Bediensysteme.

Analytische Kapazitätsermittlungvon Strecken und Knoten


Grundlage für die analytische Betrachtung istdie Berechnung der Mindestzugfolgezeiten


LUKS-A Knoten:Grafische Anzeige der Ergebnisse


LUKS-A Strecke:Abgrenzung des Untersuchungsraums


LUKS-A Strecke:Grafische Anzeige der Ergebnisse


Agenda

1. Einleitung:


2. LUKS Basis:


3. Modul LUKS-K:


4. Modul LUKS-S:


5. Modul LUKS-A:


6. Ausblick


LUKS Ausblick

Ausgewählte, geplante Erweiterungen

� Interaktiver Gleisbelegungsplan

� Szenario- und Auswertemanager

� Erweiterte Simulationsauswertung:

Infrastrukturbezogene Behinderungen

� LUKS-E: Berechnung und Optimierung von Energieverbrauch


LUKS-E:Berechnung und Optimierung von Energieverbrauch

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