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Jedes Eisenbahnverkehrsunternehmen steht vor dem Problem der netzweiten Planung des Betriebs unter der Berücksichtigung aller Systemressourcen und Einflussfaktoren. Die Planung lässt sich anhand der Vorlaufzeit in drei Stufen einteilen: Strategische Planung, mittelfristige Planung des Jahresfahrplans und kurzfristige Planung. Die Planungsaufgaben werden im Moment mit unterschiedlichen Instrumentarien in einer Vielzahl von Abteilungen bearbeitet. Dieses Vorgehen schafft hohe Redundanzen durch mehrfach vorgehaltene und zu pflegende Datenbestände. Es fehlen Möglichkeiten zum effizienten Datenaustausch, um ein integriertes Vorgehen aller am Planungsprozess beteiligten Abteilungen zu ermöglichen.

Zur Optimierung dieser komplexen Aufgabe wird in der vorliegenden Arbeit ein EDV-Verfahren zur integrierten Planung des Eisenbahnbetriebs vorgestellt. Es umfasst die Funktionsgruppen Infrastrukturbearbeitung, Fahrplankonstruktion, automatische Trassensuche, Einzel- und Mehrfachsimulation sowie Fahrzeugeinsatzplanung. Der zentrale Innovationsgedanke ist die Zusammenführung der Funktionsgruppen in einer gemeinsamen Systemumgebung. Das zugrundeliegende Datenmodell ist mikroskopisch, modular und redundanzfrei aufgebaut. Zur Bewältigung der netzweiten Aufgaben kommt ein neu entwickeltes Verfahren zur automatischen und mikroskopischen Ermittlung von Fahrplantrassen zur Anwendung. Es eignet sich sowohl zur teilautomatischen Fahrplankonstruktion als auch zur vollautomatischen Generierung vonModellfahrplänen, die Basis für simulative Untersuchungen sein können. Weiterhin stellt es eine Schnittstelle zu makroskopischen Systemen her (z. B. Verkehrserzeugungsmodelle).

Das Verfahren zur automatischen Ermittlung von Fahrplantrassen ist mit einem heuristischen Suchverfahren realisiert worden, das auf einem mikroskopischen Netzmodell operiert. Anhand von notwendigen und optionalen Vorgaben werden konfliktfreie, optimale und fahrbare Fahrplantrassen ermittelt. Die zugrundegelegte Bewertungsfunktion kann entsprechend der Kundenwünschen die Kriterien Reisezeit, Trassenpreis, Energieverbrauch oder Pufferzeiten berücksichtigen. Weitere Vorgaben umfassen Wunschabfahrtzeit, Laufweg, Mindesthaltezeiten, Zuggattung, Priorität.

Das System kann in allen Stufen der Eisenbahnbetriebsplanung sowohl bei Netzbetreibern als auch bei Eisenbahnverkehrsanbietern eingesetzt werden. Zur Vermarktung und Bestellung von Trassennutzungsrechten kann das System teilautomatisch direkt vom Kunden (z. B. über Internet) angewendet werden. Durch schnelle Antwortzeiten und für den Kunden transparente Abläufe erhöht sich die Flexibilität der Eisenbahnplanung zum Nutzen des Netzbetreibers und des Kundens.