Deutsche Bahn

Simulation

Untersuchung komplexer Prozesse

Mit Simulationsverfahren untersuchen wir die Stabilität von Betriebsplänen und die Leistungsfähigkeit von Anlagen. Ziel ist es, bei unterschiedlichen Randbedingungen die Robustheit von Plänen zu bewerten, Engpässe aufzudecken oder die Auswirkung von Störungen zu untersuchen. Hierbei nutzen wir je nach Projektanforderung verschiedene Simulationsansätze. Stochastische Simulation mit Warteschlangenmodellen nutzen wir, wenn Planungen in einem frühen Stadium noch eine gewisse Unschärfe haben. Mit der ereignisdiskreten Simulation können Prozesse und Abhängigkeiten zwischen den Objekten exakt simuliert werden. Bei der agentenbasierten Simulation berücksichtigen wir (Lern-) Verhalten und Interaktion einzelner Individuen. Mit einer Personenflusssimulation können die Wechselwirkungen zwischen Fußgängern mit Social Force Modellen nachgebildet werden.

Mit Verfahren aus dem Bereich der stochastischen Simulation unterstützen wir unsere Projektpartner bei der qualitäts- und pünktlichkeitsorientierten Planung und Bewertung von Fahrplänen, Infrastrukturmaßnahmen, Baustellen, Fahrzeugeinsatzplänen oder 'Verfügbarkeits'-Maßnahmen. Für lokale und regional begrenzte Untersuchungen können wir auch auf mikroskopischem Level den Zugbetrieb simulieren. Damit können die Machbarkeit von Fahrplankonzepten geprüft und Qualitätseffekte berechnet werden.

Einsatzfelder

  • Prognose der Pünktlichkeitsentwicklung unter Berücksichtigung von Infrastrukturmaßnahmen, Fahrplanveränderungen und Störgeschehen
  • Qualitäts-Bewertung von Maßnahmen in den Bereichen Infrastruktur, Bau, Fahrplan, Umlauf/Wendezeiten, Zuverlässigkeit Fahrzeuge und Anlagen, Betriebsweise und Dispositionsvorgaben/Anschlüsse 
  • Fahrzeit- und Mindestzugfolgezeitrechnung, Zuschlagsbemessung

Mit einem ‚Social-force‘-Simulationsverfahren können wir die Bewegung von Fußgängern und Passantengruppen in Gebäuden und auf Freiflächen abbilden. Hiermit lässt sich prüfen, ob Wege, Treppen, Warteflächen richtig dimensioniert sind, um bestimmte Passantenfrequenzen abzuwickeln. Mangelnde Kapazitäten äußern sich in Stauungen und führen zu einer Verlängerung von Transferzeiten oder Räumzeiten

Einsatzfelder

  • Dimensionierung von Wegeflächen in Bahnhöfen und deren Erschließung, Prüfung von Hochlastsituationen
  • Wegeführung in Bausituationen und Prüfung von Evakuierungsplänen und Rettungswegen
  • Fahrpläne, Bahnsteigbelegungen oder Taktknoten führen ggf. zur Überlagerung von Fußgängerströmen. Hier zeigt die Simulation Engpässe und Hot Spots
  • Bemessung von Umsteigezeiten insbesondere bei Anschlusszügen auf anderen Bahnsteigen. Grundlagen für Wegweisung zur Steuerung der Passantenströme

Die komplexen Abläufe in logistischen Umschlaganlagen (Rangierbahnhöfe, Geschäftsstellen, Hubs, KV-Terminals, Läger) bilden wir mit spezialisierten Simulationsverfahren ab. Hierbei werden das Layout und die Kapazitätseigenschaften der Eingangsseite, Sortieranlage und Ausgangsseite detailliert aufgenommen. Eine Simulation mit alternativen Mengen zeigt dann die jeweiligen bottle-necks und Durchlaufzeiten.

Einsatzfelder

  • Dimensionierung neuer Anlagen und Ermittlung zentraler Anlagen-KPI wie Leistungsfähigkeit, Durchlaufzeiten, Wartezeiten
  • Mengenprüfung, wie sich die Servicelevels bei neuen Volumina entwicklen und ob dispositive Maßnahmen wie Ressourcenaufstockung, Umleitung von Verkehren oder entsprechende Kundeninformationen ergriffen werden sollen
  • Verbesserung Anlagenlayout oder Optimierung der Betriebsprozesse und Dispositionsregeln, um Servicelevel und Effizienz zu steigern
  • Planung und Bewertung von Nachlieferstrategien zur Material-, Teile- oder Verkaufsartikelversorgung von Lägern oder von mobilen Assets wie Zügen oder Technikerfahrzeugen