Beschleunigung des Regionalverkehrs durch Erhöhung der Seitenbeschleunigung

Abstract

Die Attraktivierung der regionalen Eisenbahnstrecke gewinnt durch die immer schnelllebigere Gesellschaft und den Wunsch, ohne viel Zeitverlust an Reiseziele zu gelangen, an Bedeutung. Es gibt eine Vielzahl verschiedener Ansätze um den Regionalverkehr zu Beschleunigen. In der vorliegenden Arbeit wird die Möglichkeit zur Steigerung der Fahrtgeschwindigkeit durch Erhöhung der zulässigen Seitenbeschleunigung bei der Durchfahrt von Bögen am Beispiel einer bereits existierenden Regionalbahnstrecke in Österreich genauer analysiert. Ein Einblick zu Trassierungselementen und aktuell gültigen Grenzwerten bietet eine umfangreiche Literaturrecherche. Im Vergleich ausgewählter Eisenbahnstrecken basierend auf die Anzahl der Bögen pro Kilometer eignet sich die Laaer Ostbahn für eine genauere Untersuchung. Der Fahrplan der betrachtenden Strecke (Wien – Laa an der Thaya) wird detailgetreu im Fahrplanbearbeitungssystem des Herstellers iRFP nachgebildet. Darauf aufbauend werden verschiedene Methoden unter Ausnutzen der Trassierungsgrenzwerte bei differenten unausgeglichenen Seitenbeschleunigungen mit und ohne einer Veränderung des Oberbaus anhand von neuen Geschwindigkeitsprofilen miteinander verglichen. Ebenso wird auf den Sachverhalt der Überhöhungsanpassung als auch auf die Nutzung von Fahrzeugen mit einer Neigetechnik eingegangen. Die Variante des Desiro MainLine von Siemens als leichtes Fahrzeug und des Regionalexpress bestehend aus dem Doppelstockwagen unter Nutzen des Ausnahmegrenzwertes für die unausgeglichene Seitenbeschleunigung stellen eine sinnvolle Kombination auf der Strecke ohne Änderung der Überhöhung dar, um eine Fahrzeitreduktion zu realisieren. Der gewählte Umstand wird unter Einhaltung der vorgegebenen Regelaufenthaltszeiten und Optimierung der Trassenbelegung in die Software Fahrplanbearbeitungssystem implementiert und ein neuer Musterfahrplan mit resultierender Fahrzeitverkürzung extrahiert. Eine Beschleunigung des Regionalverkehrs durch Erhöhung der Seitenbeschleunigung bringen negative Effekte für Fahrzeug und Oberbau mit sich. Instandhaltungsintervalle und Radsatzlagerbelastungen werden hinsichtlich einer öfters größeren Beanspruchung begutachtet und bewertet. Die Arbeit zeigt unabhängig der negativen Effekte, dass unter Verwendung verschiedener Methoden eine Beschleunigung des Regionalverkehrs durch Erhöhung der Seitenbeschleunigung als auch durch weiteren Maßnahmen möglich ist.

The enhancement of the regional railway route gains importance due to society becoming increasingly fast-paced and the desire to reach destinations without significant time loss. There are various approaches to accelerating regional transportation. In this paper, the possibility of improving travel speed by increasing the permissible lateral acceleration when passing through curves is analyzed in more detail using the example of an existing regional railway line in Austria. Extensive literature research provides an insight into track elements and currently valid limit values. In a comparison of selected railroad lines based on the number of curves per kilometer, the Laaer Ostbahn is suitable for a more detailed investigation. The timetable of the line under consideration (Vienna – Laa an der Thaya) is reproduced in detail in the timetable processing system by the manufacturer iRFP. Based on this, various methods are compared using the track limits with different unbalanced lateral accelerations with and without a change to the railway track using new velocity profiles. The issue of cant adjustment and the use of vehicles with tilting technology are also discussed. The combination of the Desiro MainLine from Siemens as a lightweight vehicle and the Regional Express consisting of double-decker coaches, using the exception limit for unbalanced lateral acceleration, represents a practical solution on the route without altering the cant, thus achieving a reduction in travel time. The selected circumstance is implemented in a timetable processing system in the compliance with the specified standard stopping times, resulting in a new sample timetable with reduced travel times. Accelerating regional traffic by increasing lateral acceleration has negative impacts on the vehicle and track. Maintenance intervals and wheelset bearing loads are assessed and evaluated concerning increasingly higher levels of stress. Regardless of the negative effects, the work shows that it is possible to accelerate regional transport by increasing lateral acceleration.