Mit dem Teilprojekt C soll aufgezeigt werden, wie der Prozess der Entwicklung der Verkehrsnetze in der Schweiz zu gestalten ist, damit die daraus entstehende Netzplanung resp. Erweiterungsprojekte den Bedürfnissen des Güterverkehrs besser gerecht werden als bisher.
Es sind folgende Leitfragen zu beantworten:
1. Wo führt die gegenwärtige und zukünftige Nutzung von Verkehrsinfrastrukturen zu Engpässen? Welche Bedeutung haben Güterverkehr und Personenverkehr? Welche Bedeutung hat die Verkehrsinfrastruktur für eine effiziente und nachhaltige Güterversorgung? (verkehrsträgerübergreifende gesamthafte Sichtweise mit Fokussierung auf den Güterverkehr)
2. Welche Anforderungen aus Sicht von Güterverkehr und Logistik bestehen bezüglich Verkehrsinfrastruktur und Verkehrsinfrastrukturplanungsprozesse?
3. Wie soll der Güterverkehr bei der Verkehrsnetzgestaltung berücksichtigt werden? Welche baulichen, technischen oder betrieblichen Möglichkeiten bestehen, um diese Engpässe zu überwinden?
4. Wie ist der Zugang zu verschiedenen Infrastrukturen, resp. wie wird das Infrastrukturangebot den verschiedenen Nutzergruppen (Personen- Güter) zugeteilt?
5. Wie wird dafür gesorgt, dass das Infrastrukturangebot diskriminierungsfrei angeboten wird?
Im Weiteren sind folgende Themen zu bearbeiten:
· Aussagen zur Positionierung der Eisenbahninfrastrukturunternehmen (integrierte Bahn versus staatliche Infrastruktur) und der Güterverkehrsunternehmen (Verhältnis zum Personenverkehr bezüglich Nutzung der Infrastruktur)
· Beurteilungskriterien von neuen Projekten bezüglich Erfüllung güterverkehrsspezifischer Anforderungen (Anpassungen an NIBA und NISTRA)
Die erarbeiteten Vorschläge sind anhand aktueller Planungen auf ihre Tauglichkeit und Wirksamkeit zu überprüfen.
Verkehrsinfrastruktur
Eine unabdingbare Voraussetzung jeder zivilisatorischen Entwicklung ist die Überwindung natürlicher Disparitäten durch die effiziente Ortsveränderung von Personen, Gütern, Wasser, Energie, Informationen, etc. Dies bedingt Infrastrukturnetze, welche den Raum entsprechend erschliessen.
Verkehrsfunktion
Unter Verkehrsfunktionen wird im Zusammenhang mit der Infrastruktur Durchleiten, Verbinden und Erschliessen verstanden. Im Zusammenhang mit der Forschungsarbeit geht es konkret um die Funktionen Durchleiten und Verbinden im grossräumigen Massstab. Weitere Funktionen ergeben sich durch das Umsteigen (Bahnhöfe, Terminals, etc.), die Zugbildung (Rangierbahnhöfe, etc.).
Kapazität
Als Leistungsfähigkeit einer Strasse, Fahrbahn oder eines Fahrstreifens bezeichnet man die grösste Anzahl Fahrzeuge, die in geschlossener Kolonne einen Querschnitt bei gegebenen Bedingungen in einer Stunde durchfahren kann. Für die Planung werden Richtwerte nach Strassentypen verwendet.
Die Definition und Bewirtschaftung der Kapazität von Eisenbahnanlagen wird vorab im UIC-Kodex 406 beschrieben. Er stellt gleichsam die europäische Kapazitätsnorm der Eisenbahnen dar. Die Kapazität einer Eisenbahnanlage ist demnach eine nur schwer zu fassende Größe und „die eindeutige Kapazität gibt es nicht.“ Vielmehr hängt die Definition des Kapazitätsbegriffs auf einer Eisenbahninfrastruktur von deren Verwendung ab. Die Kapazität einer Infrastrukturanlage unterliegt im Wesentlichen den Abhängigkeiten Zugzahl, Durchschnittsgeschwindigkeit, Stabilität und Heterogenität, wobei die Heterogenität bei Mischverkehrsstrecken mit Personen- und Güterverkehr eine gewichtige Rolle spielt.
3. Arbeitspakete
AP1: Ist-Zustand Verkehrsinfrastruktur
Es wird der Ist-Zustand und der Stand der Planung dargestellt, wie er sich heute ohne verstärkte Berücksichtigung der güterverkehrs- und logistikspezifischen Aspekte präsentiert.
Ziele |
· Analyse des Ist-Zustandes der Verkehrsinfrastruktur in der Schweiz (inkl. wichtigste Anbindungen an Ausland)
· Analyse der Engpässe und Funktionalitäten |
Leistungen Forschungsstelle |
· Darstellung der nationalen Netze Strasse und Schiene, deren Funktionen und Belastung (Stand 2009, inkl. Binnenschiffahrt auf dem Rhein)
· Darstellung der beschlossenen und finanzierten Ausbauten dieser Netze
· Aufzeigen von derzeitigen für den Güterverkehr relevanten Kapazitätsengpässen und Beurteilung ob die beschlossenen Ausbauten diese wann und inwieweit beheben |
Methoden |
· Literaturrecherche und Auswertung von aktuellen Planungen (Strasse, Schiene, Binnenschiffahrt, Terminals)
· Interviews mit Infrastrukturverantwortlichen (ASTRA, BAV, SBB Infrastruktur, SBB Cargo, Rheinschiffahrtsdirektion, etc, 8 bis max. 10 Interviews)
· Grafische Darstellung von Engpässen auf CH-Karte |
Input BK |
· Bereitstellung von Planungsgrundlagen Strasse, Schiene und Terminal (welche nicht bereits bei der Forschungsstelle vorliegen) und Unterstützung bei Datenbeschaffung für Güterverkehrsdaten
· Vermittlung von Kontaktpersonen für Interviews
· Stellungnahme zu Zwischenergebnissen bezüglich Ist-Zustand Infrastruktur |
Resultat |
· Ist-Zustand Verkehrsinfrastrukturplanung
· Mittel- und langfristige Engpässe Strasse, Schiene und Terminals
· Mit diesem Arbeitspaket ist auch die Abgrenzung der zu bearbeitenden Netze festgelegt |
Ziele |
· Entwickeln eines Bewertungsinstrumentes, das es erlaubt die Bedeutung eines Ausbauvorhabens aus gesamtverkehrlicher Sicht zu beurteilen und damit im Hinblick auf finanzielle Restriktionen eine Priorisierung zu begründen (s.a. Kap. 2.6). Das Bewertungsinstrument wird für die Schieneninfrastruktur entwickelt und unter Berücksichtigung der relevanten Aspekte soweit machbar auf die Strasseninfrastruktur übertragen.
· Ersatz von aufwändigen Simulationen und ähnlichen Tools zur Detektion von Infrastrukturengpässen durch vereinfachte Methodik zur Kapazitätsbestimmung |
Leistungen Forschungsstelle |
· Entwicklung der Bewertungsmethodik
· Plausibilisierung des entwickelten Bewertungsinstrumentes
· Anwendung des Bewertungsinstrumentes auf Engpässe und Vorschläge konkreter Ausbauprojekte
· |
Methoden |
· Analyse bestehender eisenbahnbetriebswissenschaftlicher Methoden
· Entwicklung eines Gesamtprozesses und Identifizierung der relevanten Einflussparameter auf die Bestimmung der Kapazität im mittel- bis langfristigen Planungshorizont |
Input BK |
· Stellungnahme zum entwickelten Gesamtprozess und den identifizierten, massgebenden Einflussparameter |
Resultat |
· Bewertungsmethodik zur vereinfachten Ermittlung von Eisenbahninfrastrukturkapazität und Beurteilung der Zweckmässigkeit von Ausbaumassnahmen |
AP3: Anpassungen am Güterverkehrsmodell CH und Anwendung
Ziele |
· Modellgestützte Berechnung der künftigen Güterverkehrsnachfrage und deren Wirkungen auf die Netzkapazitäten |
Leistungen Forschungsstelle |
· Anpassungen der Modellparameter aufgrund der eingehenden Ergebnissen aus den anderen Arbeitspaketen und den anderen Teilprojekten
· Umsetzung der Güter- und Personenverkehrsperspektiven 2030 in matrizenbezogene Prognosen
· Einarbeitung der künftigen Netzentwicklung in das Netzmodell
· Prognose Ströme Durchgangsverkehr und Übernahme ins Modell
· Berechnung und Darstellung der Auslastungen für den Prognosefall |
Methoden |
· Parametrisierung und Integration der Teilergebnisse aus AP1 und 4 in das Güterverkehrsmodell der Schweiz
· Aufzeigen von Kapazitätsengpässen im Netz
· Berechnung einzelner Maßnahmen zur Engpassbehebung
· Anwendung des Modells auf Basis der vorhandenen Softwaresysteme |
Input BK |
· Stellungnahme zu den Resultaten
· Aussagen zu Prognoseannahmen, wie Entwicklung Wirtschaftsstruktur, Durchgangsverkehr, Modal Split |
Resultat |
· Aufzeigen verfügbarer Kapazitäten und Engpässe in der Verkehrsinfrastruktur
· Auswirkungen von Maßnahmen zur Engpassbehebung
· An Erkenntnisse aus AP1 und AP4 angepasstes Modell
· Modellgestützte Prognose der Güterverkehrsnachfrage und Auslastungen |
AP4: Anforderungen der Logistik an die Netzentwicklung
Ziele |
· Formulierung der Anforderungen von Logistik und Güterverkehr an die Verkehrsnetzentwicklung (Strasse, Schiene, Binnenschiffahrt, Terminals)
· Die in Projekt B gefundenen logistischen Anforderungen sind in konkrete Infrastrukturanforderungen zu übersetzen. |
Leistungen Forschungs-stelle |
· Identifizieren der Entwicklung in der Logistik und im Güterverkehr (aus Teilprojekt B und teilweise A)
· Identifizierung der Bedürfnisse in Bezug auf Bedienungsqualität (Erreichbarkeit, Zuverlässigkeit, etc.) und –aufwand (Transportkosten)
· Identifizieren der Bedürfnisse und Anforderungen an die Verkehrsinfrastruktur aus der Sicht Logistik und Güterverkehr (Differenzierung nach Akteurgruppen Logistikdienstleister, Transportdienstleister, Terminalbetreiber, Verlader, etc.) |
Methoden |
· Analyse und Beurteilung der Erkenntnisse aus dem Projekt B und teilweise A
· Umwandlung der Logistikanforderungen in Infrastrukturanforderungen
· Einsatz Güter- und Personenverkehrsmodell (vgl. AP 3)
· Ein Workshop mit Team aus Projekt B und Gütertransportspezialisten zur Verifizierung der Anforderungen
· |
Input BK |
· Stellungnahme zu den Resultaten
· |
Resultat |
· Bedürfnisse der Logistik/Transportwirtschaft
· Anforderungskatalog an die Verkehrsinfrastruktur (Strasse, Schiene, Binnenschiffahrt, Terminals) |
AP5: Analyse der Prozesse und Mängel der Infrastrukturentwicklung aus Sicht des Güterverkehrs und der Logistik
Ziele |
· Analyse und Beurteilung der bisherigen Planungsprozesse inkl. deren Mängel aus Sicht des Güterverkehrs und der Logistik
· Analyse und Beurteilung der Infrastrukturentwicklung aus Sicht des Güterverkehrs und der Logistik |
Leistungen Forschungsstelle |
· Identifizieren und kritische Analyse der Planungsprozesse des nationalen Strassen-, Schienen- und Terminalnetzes
· Vergleich der Anforderungen Logistik/Güterverkehr mit den Planungsgrundsätzen für die Strassennetz, Schienennetz, Terminalnetz
· Aufzeigen der Schwachstellen der heutigen Prozesse insbesondere im Hinblick auf die Berücksichtigung der Anforderungen der Logistik und des Güterverkehrs
· Beurteilung der Engpässe und Funktionalitäten im Verkehrsnetz aus der Sicht des Güterverkehrs/Logistik
· Gegenüberstellung der Infrastrukturentwicklung aus dem AP 1 mit dem Anforderungskatalog aus AP 4 |
Methoden |
· Analyse- und Beurteilungsraster (Kriterien: Auslastung, Erreichbarkeit sowie aus Zielen/Anforderungen aus AP4)
· SWOT Analysen der Prozesse und Ausbauprojekte
· Grafische Darstellung von Engpässen und fehlenden Funktionalitäten (auf Basis Karten aus AP1) |
Input BK |
· Stellungnahme zu den Resultaten |
Resultat |
· Stärken und Schwächen der Planungsprozesse für die Verkehrsnetzentwicklung
· Stärken und Schwächen der Verkehrsnetzplanung und Netzausbauprojekte |
AP6: Anpassung der Planungsprozesse, konkrete Vorschläge zur Netzentwicklung, sowie Überprüfung der Bewertungsmethodik
Ziele |
· Anpassung von Planungsprozessen für die Langfristplanung (z.B. Bahn 2030, Sachplan Stassennetz), welche die Aspekte des Güterverkehrs aber auch das europäische Umfeld (Verkehrspolitik der EU und Netzentwicklung in der Nachbarschaft der Schweiz) besser berücksichtigen
· Überprüfung der Erkenntnisse aus den AP1-5 anhand aus Sicht des Güterverkehrs bedeutenden Netzausbauten in der Schweiz |
Leistungen Forschungsstelle |
· Erarbeitung von Vorschlägen für eine Anpassung der Planungsprozesse der Infrastrukturentwicklung
· Erarbeitung von Vorschlägen für die Netzentwicklung aus der Sicht Logistik/Güterverkehr
· Identifizierung der Abhängigkeiten zwischen Strassen-, Schienen und Terminalnetz
· Identifizierung der Abhängigkeiten mit der Infrastrukturentwicklung in den Nachbarländern
· Evaluation und Beurteilung von Verbesserungsvorschlägen gegenüber dem Ist-Zustand
· Aufzeigen der Umsetzung neuer Prozesse in der politischen Landschaft der Schweiz |
Methoden |
· Desk Research (Auswertung der Erkenntnisse aus den AP4 und 5 und den Forschungsprojekten E,F,G)
· Einsatz Bewertungsmethodik aus AP2 und Güterverkehrsmodell (in AP 3 enthalten) |
Input BK |
· Unterstützung bei Darstellung der heutigen Planungsprozesse Strasse, Schiene und Terminals
· Stellungnahme zu Resultaten |
Resultat |
· Vorschlag für Anpassungen bei den Planungsprozesse für die Verkehrsnetze
· Vorschlag für Verkehrsnetzausbaumassnahmen |
AP7: Schlussfolgerungen und Empfehlungen zur Anpassung der langfristigen Netzentwicklung
Ziele |
· Dokumentation der Forschungsarbeit mit Schlussfolgerungen und Empfehlungen |
Leistungen Forschungsstelle |
· Erstellen Zwischenberichte
· Erstellung Schlussbericht und Zusammenfassung
· Übersetzung der Zusammenfassung ins Französische und Italienische
· Formulierung Vorschlag für Kap. 3.3 des Syntheseberichts |
Methoden |
· Synthese AP 1 bis AP 6
· Beantwortung der Leitfragen aus Kap. 2.1 |
Input BK |
· Stellungnahmen zu Zwischen- und Schlussberichtsentwürfen
· Genehmigung Schlussbericht |
Resultat |
· Genehmigter druckreifer Schlussbericht |
Grundlage für die quantitative Analyse und Visualisierung der Engpässe ist das für die Schweiz entwickelte Güterverkehrsmodell. Das Modell besteht aus den Teilmodellen: Potential- und Verteilungsmodell, Modal Split Modell, Fahrzeugmodell, Umlegungsmodell.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird das Güterverkehrsmodell in Verbindung mit dem in AP2 entwickelte Tool zur Kapazitätsermittlung in den verschiedenen Verkehrsnetzen eingesetzt. Die für die Kapazitätsermittlung notwendigen Daten werden aus dem Güterverkehrsmodell zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse der Kapazitätsberechnung sollen wiederum in das Güterverkehrsmodell integriert werden und dienen als Grundlage zur Wirkungsanalyse innerhalb des Gesamtnetzes. Ferner sollen die aus dem Teilprojekt B ermittelten Erkenntnisse in die Analyse mit einfliessen.
Nachfragedaten für das Güterverkehrsmodell liegen für das Jahr 2005 vor. Die entsprechenden Nachfragematrizen werden für die Maßnahmenberechnung herangezogen. Zur Prognoseberechnung fehlt bislang im Güterverkehrmodell Schweiz ein Prognosemodul, das zur zukünftigen Netzbelastung herangezogen werden könnte. Deshalb werden für die Prognoseberechnungen in AP1 die Nachfragematrizen auf Basis der zur Verfügung stehenden und für die Zwecke der Kapazitäts¬rechnung notwendigen Informationen angepasst. Sollte während der Bearbeitungszeit des Forschungsvorhabens ein Prognosemodul zur Verfügung stehen, würden diese in die Projektarbeiten integriert werden.
Des Weiteren müssen für die Netzbelastungen auch die Netzbelastungen des Personenverkehrs in die Analyse mit einbezogen werden. Hierzu soll auf das Personenverkehrsmodell der Schweiz zurückgegriffen werden und eine Netzbelastung über alle Verkehrsnutzer hergestellt werden. Für die Analyse der Prognosezustände wird analog zum Ansatz des Güterverkehrsmodells verfahren.
5. Bewertungsmethodik
Um im AP6 konkrete Aussagen zur Netzentwicklung aus einer Gesamtsicht Personen- und Güterverkehr zu machen, muss eine Projektbewertungsmethodik entwickelt werden. Die Entwicklung dieser Methodik ist Gegenstand der in Vorbereitung stehender Dissertation von Herrn P. Frank am IVT. Die Erkenntnisse aus der Dissertation – insbesondere der Kriterien bezüglich Güterverkehr – werden für das Projekt C (AP2) angewendet.
Das Ziel dieser Bewertungsmethodik ist die Versachlichung der Festlegung von Projektprioritäten im Hinblick darauf, dass aufgrund finanzieller Grenzen nicht alle Infrastrukturprobleme zeitgerecht gelöst werden können. Dazu gehört die Überprüfung der heutigen Bewertungstools NIBA und NISTRA und die Erarbeitung von Vorschlägen zu deren Ergänzung.
Es werden hierzu
· verfeinerte Aussagen, wann Kapazitätsgrenzen unter Berücksichtigung einer angestrebten Qualität erreicht werden
· kapazitätsbestimmende Parameter, die für eine verlässliche langfristige Netzplanung benötigt werden
· relevante Kenngrössen zur Bestimmung des Nutzens von Ausbaumassnahmen
· standardisierte Kosten für bestimmte Ausbaumassnahmen
erwartet.