Der Prix Litra in der Kategorie “Bachelorarbeiten” geht erneut nach Winterthur. Die Verkehrssysteme-Studierenden Christof Kraft und Dominic Thalmann wurden anlässlich der Litra-Mitgliederversammlung 2022 mit dem begehrten Nachwuchspreis ausgezeichnet. Überreicht wurde der Preis von Bundesrätin Simonetta Sommaruga.
Wie lassen sich Umsteigezeiten an Bahnknoten möglichst einfach optimieren?
Schlanke Umsteigebeziehungen an Mobilitätshubs sind ein wichtiger Faktor für einen attraktiven öV. Mit dem Konzept des “Transfer coordination design problem” will die Forschung Umsteigevorgänge aus Kundensicht und betrieblich optimieren. Zur Lösung werden Simulationen und analytische Modelle eingesetzt – an grösseren Knoten oft in Form von Optimierungsprogrammen. Am kleineren und mittelgrossen Knoten dagegen werden optimale Ankunfts- und Abfahrtszeiten meist noch manuell berechnet, geeignete Modelle fehlen. So auch am Bahnhof Winterthur.
Christof Kraft und Dominic Thalmann haben die Ausgangslage als Grundlage genommen, um ein Tool zu entwickeln, mit dem die Linien von Stadtbus Winterthur optimal auf das übergeordnete Netz der SBB am Bahnhof Winterthur abgestimmt werden können. Sie entwickeln dafür zunächst ein mathematisches Modell, das die Wegzeiten vom Zugs- zum Busperron, die minimale und maximale Haltedauer der Busse sowie den Charakter der Haltestelle berücksichtigt. Das entwickelte Tool berechnet unter Eingabe der erforderlichen Systemparameter an Haupt- und Sekundärknoten die optimalen Haltezeiten. Die Anwendung auf die Knoten Bahnhof Winterthur und Wil demonstriert, dass das Modell sinnvolle Ergebnisse liefert und deutliche Verbesserungen der Umsteigebeziehungen möglich sind. Es ist vor allem auf kleine und mittlere Knoten anwendbar.
VS-Alumnus auch in der Kategorie “Masterarbeiten” erfolgreich
Mit Florian Fuchs wurde ein weiterer Verkehrssysteme-Absolvent in diesem Jahr mit der Prix Litra ausgezeichnet. Florian Fuchs, der inzwischen an der ETH Zürich doktoriert, erhielt den Preis für seine Masterarbeit zur Resilienz bei der Planung eines Bahnangebots.
Er gibt in seiner Arbeit einen umfassenden Einblick in Störungsmodelle, die Planern und Transportunternehmen als Grundlage dienen, um den Verlauf und die Auswirkungen einer Störung auf den Betrieb zu berechnen. Florian Fuchs stellt in seiner Recherche fest, dass die wenigsten Modelle eine Rückkopplung zur Fahrplan- bzw. Angebotsplanung aufweisen. Dies identifiziert er als grosse Lücke und entwickelt daher ein Modell, in dem bei Störungen die Reisezeit minimiert wird. Dabei werden Passagierführung, Trassenzuweisung und Rollmaterialeinsatz berücksichtigt.
Das Modell ist in der Lage, einen Fahrplan mit höherer Resilienz zu erzeugen, d.h. bei dem die gesamte Reisezeit während der Störung kürzer ist als im Referenzfall. Die Berechnung ist für die Problemlösungssoftware sehr anspruchsvoll, jedoch können unter Verwendung eines heuristischen Ansatzes ebenso gute Ergebnisse in deutlich kürzerer Zeit erzielt werden. Allerdings besteht zwischen der Lösung mit der höchsten Resilienz und jener mit der besten Performanz im Normalzustand manchmal ein Trade-off, d.h. es liegt am Bahnbetreiber, die aus seiner Sicht optimale Lösung zu wählen. Das Verfahren wird an einem Anwendungsbeispiel auf dem Netz der Rhätischen Bahn getestet.
Bildquelle: Litra