Bestimmung und Verbesserung der Qualität im Eisenbahnbetrieb

Lenze, Wiebke; Martin, Ullrich; Nießen, Nils

doi:10.18154/RWTH-2025-05314

Bestimmung und Verbesserung der Qualität im Eisenbahnbetrieb = Determination and improvement of quality in rail operations

Lenze, Wiebke^RWTH*

2025

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Wiebke Lenze

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2025

Umfang1 Online-Ressource : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2025

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak03

Hauptberichter/Gutachter
Nießen, Nils (Thesis advisor)^RWTH* ; Martin, Ullrich (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2025-05-26

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2025-05314
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1013061/files/1013061.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Schienenbahnwesen und Verkehrswirtschaft und Verkehrswissenschaftliches Institut (313110)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Eisenbahnbetrieb (Genormte SW) ; Fahrplan (Genormte SW) ; Kenngrößenset (Genormte SW) ; Qualität (Genormte SW) ; key performance indicators (Genormte SW) ; quality (Genormte SW) ; rail operation (Genormte SW) ; timetable (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 624

Kurzfassung
Im Zuge der Verkehrs- und Energiewende wird eine Erhöhung der Verkehrsleistung im Schienenverkehr angestrebt, da dieser deutlich energieeffizienter als der Straßen- und Luftverkehr ist. Voraussetzung für die Erhöhung der Verkehrsleistung sowohl im Schienengüter- als auch im Schienenpersonenverkehr ist die Kenntnis und Auflösung kritischer Bereiche, um eine ausreichende Leistungsfähigkeit und Betriebsqualität zu gewährleisten. Zur Bestimmung der infrastrukturellen Leistungsfähigkeit und somit zur Identifikation von Kapazitätsengpässen können gängige eisenbahnbetriebswissenschaftliche Verfahren angewendet werden. Es existieren anerkannte Maßstäbe, um die ermittelten Kenngrößen zu bewerten. Für die Qualität im Eisenbahnbahnbetrieb hingegen ist bisher keine allgemein anerkannte Definition vorhanden. Eine solche Definition ist jedoch erforderlich, um qualitätskritische Bereiche zu identifizieren, aufzulösen und damit die Qualität und Wettbewerbsfähigkeit des Schienennetzes zu verbessern. Daher werden in der vorliegenden Arbeit eine Definition der Qualität und darauf aufbauend ein Verfahren zur Bewertung des Eisenbahnbetriebs erarbeitet. Die Qualität wird im Einklang mit der allgemeingültigen europäischen Norm zu Qualitätsmanagementsystemen durch die wesentlichen Interessen der für den Eisenbahnbetrieb relevanten Stakeholder definiert. Aus diesen Interessen lassen sich die Kenngrößen Beförderungszeitquotient (Fahrplan), verketteter Belegungsgrad, Schweregrad der Verspätung, Anschlusserreichungsgrad und Anteil Zugausfälle ableiten. Während ein Großteil der Interessen durch bereits vorhandene Kenngrößen abgebildet werden können, wird mit dem Schweregrad der Verspätung eine neue Kenngröße zur Bewertung der Verspätungen und Verspätungsänderungen definiert. Die Festlegung von Qualitätsmaßstäben für die ausgewählten Kenngrößen und die Entwicklung eines Verfahrens zur gemeinsamen Bewertung des Kenngrößensets erlauben eine Identifikation qualitätskritischer Bereiche in Eisenbahnnetzen. Die Kenntnis dieser Bereiche ist notwendig, um gezielt betriebliche und infrastrukturelle Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung durchzuführen. Das entwickelte Verfahren wird an einem Beispielnetz angewendet und validiert. Dabei wird aufgezeigt, wie kritische Bereiche identifiziert und durch ausgewählte Maßnahmen aufgelöst werden.

In the context of transport and energy transformation, the aim is to increase rail transport, as it is significantly more energy-efficient than road and air transport. The prerequisite for increasing transport volumes in both rail freight and rail passenger transport is the identification and elimination of critical areas in order to ensure sufficient performance and operational quality. To determine the infrastructure’s performance and thus to identify capacity bottlenecks, common methods can be applied. There are recognised benchmarks to evaluate the determined parameters. However, there is no generally accepted definition of quality in railway operations. Such a definition is necessary in order to identify and resolve critical areas and thus improve the quality and competitiveness of the rail network. Therefore, in this paper a definition of quality and, based on it, a method for the assessment of railway operation’s quality are developed. Quality is defined in accordance with the generally valid European standard on quality management systems by the needs of stakeholders that are relevant for railway operation. Based on these needs, the parameters transport time quotient (timetable), occupancy time rate, severity of delay, connection rate and train cancellation rate can be derived. While most of the needs can be represented by already existing parameters, the severity of delay is defined as a new parameter for the evaluation of delays and changes in delays. The definition of quality levels for the selected parameters and the development of a procedure for the combined evaluation of the parameters as a set allow the identification of quality-critical areas in railway networks. The knowledge of these areas is necessary to implement targeted operational and infrastructural measures for quality improvement. The developed procedure is applied and validated on an example network. It demonstrates how critical areas can be identified and resolved through selected measures.

OpenAccess:
PDF
(additional files)