Optimierter Gleisplan für einen Hauptbahnhof in Bad Cannstatt

Kapitel 3: Leistungsfähigkeit und Fahrplanflexibilität

Kapitel 1: Optimierter Gleisplan
Kapitel 2: Fahrstraßen und Fahrstraßenausschlüsse dazu

Damit Sie nicht immer hin und herblättern müssen, ist hier der schematisierte Gleisplan vom vorigen Kapitel wieder dargestellt. Er zeigt nur die Fahrstraßen, die fahrplanmäß vorgesehen sind. Darüberhinaus gibt es im Gleisplan einige Weichen und Verbindungen, die nur im Falle von Bauarbeiten, Störungen oder Notfällen die Flexibilität erhöhen sollen. Sie sind hier weggelassen.

Um die Leistungsfähigkeit zu ermitteln, braucht man als erstes eine Aufstellung, wie sich die Züge der heutigen Hauptverkehrsstunde auf die Zu- und Ablaufstrecken verteilen. Bei der weiteren Betrachtung geht man dann nicht mehr von einer Stunde aus, sondern ordnet die Züge so den Bahnsteiggleisen zu, dass sie optimal genutzt werden. Das ist der Fall, wenn Einfahrtszeit, Standzeit, Ausfahrtzeit und Pufferzeit minimal sind. Der Einfachheit halber wurden hier alle vier Zeiten auf zwei Minuten angesetzt. Bei der Erstellung eines detaillierten Gleisbelegungsplanes würde man sie natürlich an die Realitäten anpassen und so bei vielen Zügen auf eine Standzeit von drei Minuten kommen.

Hier ist kein bestehender Fahrplan zugrunde gelegt worden. Allerdings wurde versucht, die Züge auf allen Strecken mit möglichst gleichmäßigem Takt fahren zu lassen. Integrierte Taktfahrpläne müssen davon oft abweichen. Da findet man dann auch den 20min + 40min- Galopp. Wir haben in der Schlichtung gelernt, dass die Lage von Stuttgart gegen eine Anwendung des integrierten Taktfahrplanes (ITF) spricht. Man muss sich natürlich nach benachbarten Knoten richten, für die sich ein ITF schon eingependelt hat. Für das Thema dieses Kapitels, die maximale Leistung, gehe ich allerdings von so dichter Zugfolge aus, dass man sich dann für den Takt des Normalverkehrs die passenden Züge herauspicken kann.

Liste der Zulaufstrecken mit ihrem relativen Verkehrsanteil
     Strecke von          Züge      bezogen auf 76 Fahrten
C  Ludwigsburg              7               9,2 %
D  Mannh.Vaihingen          7               9,2 %
1  Filder(Ulm+Gäubahn)      5               6,6 %
2  Waiblingen               7               9,2 %
4  Esslingen                8              10,5 %
3  Abstellbahnhof           3               4   %
5  Abstellbahnhof           1               1,3 %
                           __              ______
                           38              50   %
Trotz der Überzahl der einfahrenden Züge werden vom Abstellbahnhof
drei ICs/ICEs zur Ausfahrt nach West und einer nach Zürich benötigt.

Liste der wegführenden Strecken mit ihrem relativen Verkehrsanteil
     Strecke nach         Züge      bezogen auf 76 Fahrten
A  Mannh.Vaihingen           6              8   %
B  Ludwigsburg               4              5,3 %
6  Waiblingen                2              2,6 %
7  Esslingen                 3              3,9 %
8  Filder(Ulm+Gäubahn)       3              3,9 %
   Abstellbahnhof           20             26,3 %
                            __             ______
                            38             50   %
Um die Bahnsteiggleise nicht zu verstopfen, werden alle angekommenen Züge, 
die nicht zur Weiterfahrt taugen, gleich zum Abstellbahnhof gefahren.

Zweite Frage: Welche Züge wie durchbinden? In der Hauptverkehrsstunde von 0700 bis 0800 Uhr kommen wesentlich mehr Pendlerzüge an, als man sinnvoll wieder auf Strecke schicken kann. Der Rest muss zum Abstellbahnhof. Nach Dienstschluss liegt der umgekehrte Fall vor, allerdings nicht ganz so ausgeprägt. Da ist die Spitze flacher und breiter.

Obwohl nur relativ wenige Pendler von Durchmesserlinien profitieren, sollten diese so gewählt werden, dass sie die S− Bahnlinien gut ergänzen können. Das wären, um nur die Strecken, aber nicht die Ziele anzugeben: Waiblingen- Esslingen und Ludwigsburg- Esslingen.

In den folgenden Abschätzungen will ich prüfen, um welchen Faktor der heutige Verkehr proportional zunehmen dürfte, bis er infolge meines Gleisplanes an seine Grenzen kommt. Bei einem künftigen Fahrplan, der mehr Regionalzüge über die Filder leitet, um den Flughafen zu bedienen, müsste man neu prüfen.

Im dritten Schritt werden die zur Auswahl stehenden Bahnsteiggleise und Fahrstraßen ermittelt. Das Ergebnis ist die Tabelle rechts. Die Zugnamen, bei denen die Strecken- Anfangsbuchstaben verwendet wurden, sollen die unten folgende Gleisbelegungstabelle übersichtlicher machen. Bei den mit (!) versehenen Zeilen sind Ausschlüsse durch konventionelle Weichen zu beachten. Und zwar da, wo ihre Namen das z für die Weiche an der Filderstrecke enthalten, was häufig als Alternative angegeben, aber nur selten verwendet wird. Je eine Fahrstraße nutzt die Verbindung pq (an der Waiblinger Strecke) und rs (bei Bahnsteiggleis 8).

Die kleinen Buchstaben a bis f sind Gleiswechsel- Bausteine. Über diese können, im Gegensatz zu normalen Weichen ( Buchstaben p bis z ), zwei Fahrstraßen geführt werden. Sie erzeugen, für sich allein gesehen, keine Fahrstraßenausschlüsse (Dazu siehe Erklärungen im vorigen Kapitel!). Ein Streckengleis darf natürlich nur für einen Zug freigegeben sein. Auch Doppelbelegung der Bahnsteiggleise habe ich hier nicht vorgesehen. Diese beiden Einschränkungen sind also auch hier wirksam.

Im vierten Schritt werden nun die Züge auf die Bahnsteiggleise aufgeteilt. Dabei beginnt man logischerweise mit denen, die nur ein Gleis benutzen können oder wenig Auswahl haben. Weil man in diesem Stadium noch nicht weiß, wieviel Züge in der Stunde untergebracht werden können, kann man die stündlichen Fernzüge noch nicht zur richtigen Zeit eintragen. Ich rücke sie hier mal an den Anfang.

 
Züge, Verbindungen und ihre möglichen Fahrstraßen

Zugnamen     Strecke von  Zielstrecke   mögliche Fahrstr.     Ausschlüsse

LE1, LE2     Ludwigsburg  Esslingen     6C + 6cf7, 7C + 7cf7             
LA1 bis LA5  Ludwigsburg  Abstellbf.    5C + 5be5 oder 5bg3,             
                                        6C + 6ce5, 7C + 7ce5

MF1, MF2     Mannh.Vaih.  Filder        7D + 7cf8, 8D + 8cf8             
MA1 bis MA5  Mannh.Vaih.  Abstellbf.    7D + 7ce5,
                                        8D + 8rse5                  (!)

FM1, FM2     Filder       Mannh.Vaih.   1dz1 + 1A,  2adz1 + 2A      (!)  
FA1 bis FA3  Filder       Abstellbf.    1dz1 + 1dz9                 (!)
                                        2adz1 + 2ag3 oder 2adz9     (!) 
                                        3adz1 + 3ag3 oder 3adz9     (!)  

WE1          Waiblingen   Esslingen     6cepq2 + 6cf7               (!)  
WA1 bis WA6  Waiblingen   Abstellbf.    2ad2 + 2ag3, 3ad2 + 3ag3
                                        2ad2 + 2adz9, 3ad2 + 3adz9  (!)  

EL1 bis EL4  Esslingen    Ludwigsburg   2ag4 +2B, 3ag4 +3B, 4bg4 +4B                        
EW1, EW2     Esslingen    Waiblingen    4bg4 + 4be6, 5bg4 + 5be6         
EA1, EA2     Esslingen    Abstellbf.    2ag4 + 2ag3 oder 2adz9      (!) 
                                        3ag4 + 3ag3 oder 3adz9      (!)  
                                        4bg4 + 4bg3 oder 4be5
                                        5bg4 + 5bg3 oder 5be5

AM1 bis AM3  Abstellbf.   Mannheim      1dz9 + 1A, 2adz9 + 2A       (!)
                                        2ag3 + 2A
AF1          Abstellbf.   Filder        6ce5 + 6cf8, 7ce5 + 7cf8

Bewertung
Die 38 Züge der gegenwärtigen Spitzenstunde im Stuttgarter Hbf. konnten mit mindestens einer Pufferzeile Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zügen auf 23 Zeilen untergebracht werden. Wenn man davon ausgeht, dass eine Fahrstraße mindestens zwei Minuten belegt ist, bedeutet das, dass sich der 60- Minuten Verkehr auf 46 Minuten komprimieren ließ. Mit dieser Dichte würde man in der Stunde auf 50 Züge kommen.

Wenn man einen realistischen Fahrplan unterzubringen hat, werden die Fahrzeiten nicht so schön gleichmäßig verteilt sein. Allerdings geht es hier um die Spitzenstunde, und da werden Züge üblicherweise auch jetzt um einige Minuten aus ihrem sonst tagsüber optimierten Takt verschoben. Der obige Plan hat auch noch weiße Flächen, die man vielleicht noch gleichmäßiger verteilen kann. Auch hat ein Gleisbelegungsplan keine solch starre Pufferzeile. Hier könnten Züge plaziert werden, die die 46-te Minute überdecken.

Sie werden Verständnis haben, dass ich mir diesen letzten Schritt einer realitätsnahen Überprüfung spare. Er macht aus einem Stresstest, wie ihn der Schlichter für S21 forderte, eine recht aufwendige Arbeit. Hier ging es auch mehr darum, zu zeigen, was man mit acht Bahnsteiggleisen machen kann, wenn man beim Gleisvorfeld ohne Kostenbeschränkung, und nur mit gewissen Flächenbeschränkungen optimieren kann.

Ich hatte gehofft, die Möglichkeit nutzen zu können, bis zu acht Züge gleichzeitig fahren zu lassen. Das wären aber konstruierte Fälle geworden (einfachstes Beispiel: 1 nach 1, 2 nach 2 usw. bis 8 nach 8). Immerhin fahren hier oft vier Züge gleichzeitig. Sie können die Tabelle spaßeshalber mal durchsehen, wie oft es ohne die Gleiswechsel- Bausteine mit ihren Überführungen zu Fahrstraßen- Ausschlüssen gekommen wäre.

Fahrplanflexibilität
Ob der Verkehr soweit zunehmen wird, wie in der Schlichtung-S21 von beiden Seiten, aus verschiedenen Motivationen, immer wieder vorhergesagt wurde, sei dahingestellt. 50 Züge in der Spitzenstunde würden da nicht reichen. Man müsste zwei Bahnsteiggleise mehr spendieren. In Bad Cannstatt wäre das machbar, bei ähnlichem Gleisvorfeld, wie hier beschrieben. Wie das im Tiefbahnhof gehen soll, ist mir nach dem hier durchexerzierten Beispiel schleierhaft. Selbst wenn man berücksichtigt, dass man dort das Problem der zwanzig bis dreißig Züge pro Stunde zum Abstellbahnhof auf eine noch ungeplante Periferie verlagert. Der Tiefbahnhof hat nur einen rechnerischen Vorteil: Die Ein- und Ausfahrzeiten können kürzer angesetzt werden, weil das Gleisvorfeld kleiner ist. Rein rechnerisch, weil wegen der engen Bahnsteige die Fahrgeschwindigkeit reduziert werden muss: Vor den Rolltreppen werden immer Leute auch jenseits des weißen Striches stehen, weil sich bei solch dichter Belegung auf dem Bahnsteiggleis gegenüber auch immer gerade ein Zug entleert hat. Und wenn die Leute bis heute den Sinn des weißen Striches nicht gelernt haben, werden sie dieses bis zur Fertigstellung des Tiefbahnhofes auch nicht lernen.

Das wirtschaftliche Optimum für einen Stuttgarter Hauptbahnhof in Bad Cannstatt dürfte irgendwo zwischen der billigen Variante, siehe Kapitel Fahrstraßenplanung zum Alternativvorschlag, und der hier vorgestellten realisierbaren Maximallösung liegen. Die theoretische Maximallösung scheidet ohnehin aus, weil sie zuviel Platz brauchen würde.