Der Fahrplan denkt voraus: Zuglaufprognosen im Bahnbetrieb

Ein Zug hat fünf Minuten Verspätung. Doch bedeutet das automatisch, dass er auch am Zielbahnhof fünf Minuten später ankommt? Nicht unbedingt. Im weiteren Streckenverlauf kann er Zeit aufholen, zusätzliche Verspätung aufbauen oder durch andere Zugfahrten beeinflusst werden.

Genau hier kommen Zuglaufprognosen ins Spiel. Sie ermöglichen einen Blick auf den voraussichtlichen Verlauf einer Zugfahrt und liefern wichtige Informationen für die Koordination des Bahnverkehrs. Besonders auf stark befahrenen Strecken helfen sie dabei, mögliche Konflikte frühzeitig zu erkennen und betriebliche Entscheidungen vorzubereiten.

Was sind Zuglaufprognosen?

Eine Zuglaufprognose ist eine berechnete Vorhersage darüber, wann ein Zug bestimmte Punkte seines Fahrwegs voraussichtlich erreicht oder verlässt. Anders als der reguläre Fahrplan berücksichtigt sie den aktuellen Betriebsverlauf und wird bei neuen Informationen angepasst.

Im Bahnbetrieb lassen sich dabei drei unterschiedliche Zeitangaben unterscheiden:

• Soll-Zeit: Wann soll der Zug laut Fahrplan ankommen oder abfahren?
• Ist-Zeit: Wann hat der Zug einen bestimmten Punkt tatsächlich erreicht oder verlassen?
• Prognose-Zeit: Wann wird der Zug einen zukünftigen Punkt voraussichtlich erreichen?

Diese Unterscheidung ist entscheidend. Während die Ist-Zeit den bisherigen Zuglauf beschreibt, richtet sich die Prognose auf das, was noch bevorsteht.

Eine Zuglaufprognose ist deshalb weit mehr als die einfache Übertragung der aktuellen Verspätung auf alle folgenden Bahnhöfe.

Wie werden Zuglaufprognosen berechnet?

Damit sich der weitere Verlauf einer Zugfahrt möglichst zuverlässig abschätzen lässt, werden unterschiedliche Informationen miteinander verknüpft.

Die Grundlage bilden Fahrplandaten und aktuelle betriebliche Informationen. Dazu gehören beispielsweise gemeldete Zugpositionen, tatsächliche Ankunfts- und Abfahrtszeiten sowie bereits entstandene Verspätungen.

Je nach eingesetztem Prognosesystem können weitere Faktoren einfließen:

• Fahrzeiten und vorgesehene Aufenthalte entlang der Strecke
• aktuelle betriebliche Einschränkungen
• Langsamfahrstellen, Umleitungen oder geänderte Fahrwege
• Wechselwirkungen mit anderen Zügen
• Erfahrungswerte aus vergangenen Zugfahrten

Aus diesen Daten berechnet das jeweilige System den voraussichtlichen weiteren Zuglauf. Werden neue Informationen verfügbar, kann sich das Ergebnis verändern.

Dabei kommen unterschiedliche technische Verfahren zum Einsatz. Neben regel- und modellbasierten Berechnungen nutzt die Deutsche Bahn beispielsweise auch Verfahren des maschinellen Lernens, um Ankunfts- und Abfahrtsprognosen für die Reisendeninformation zu verbessern.

Wichtig: Nicht jede Zuglaufprognose wird automatisch durch künstliche Intelligenz erstellt. Welche Faktoren berücksichtigt werden, hängt vom jeweiligen System und seiner Datenbasis ab.

Warum bleiben fünf Minuten Verspätung nicht immer fünf Minuten?

Ein Zug bewegt sich nicht unabhängig vom restlichen Schienenverkehr. Er teilt sich Gleise, Fahrstraßen und Bahnhofskapazitäten mit zahlreichen anderen Zugfahrten.

Entsteht eine Verspätung, kann sich dadurch auch die ursprünglich geplante Reihenfolge mehrerer Züge verändern.

Ein einfaches Beispiel:

Ein Regionalzug erreicht einen Streckenabschnitt mit fünf Minuten Verspätung. Kurz darauf soll ein Güterzug denselben Bereich befahren. Durch die veränderten Ankunftszeiten kann sich ein Konflikt ergeben, der im ursprünglichen Fahrplan nicht vorgesehen war.

Abhängig von den betrieblichen Möglichkeiten muss nun entschieden werden, in welcher Reihenfolge die Züge den Abschnitt befahren.

Möglicherweise kann der Regionalzug einen Teil seiner Verspätung wieder aufholen. Es kann aber auch erforderlich werden, dass einer der Züge wartet und dadurch weitere Minuten verliert.

Zuglaufprognosen helfen, solche Entwicklungen rechtzeitig sichtbar zu machen, bevor die betroffenen Züge den Streckenabschnitt erreichen.

Wie werden Zuglaufprognosen zur Koordination des Bahnverkehrs eingesetzt?

Der wesentliche Nutzen liegt darin, dass betriebliche Entscheidungen nicht ausschließlich auf Grundlage der aktuellen Position eines Zuges getroffen werden müssen.

Stattdessen lässt sich abschätzen, welche Auswirkungen der bisherige Zuglauf auf nachfolgende Streckenabschnitte haben könnte.

Konflikte frühzeitig erkennen

Auf stark ausgelasteten Strecken können bereits geringe zeitliche Abweichungen Auswirkungen auf andere Zugfahrten haben.

Wenn sich zwei Züge voraussichtlich zur gleichen Zeit einem gemeinsam genutzten Streckenabschnitt nähern, kann dieser Konflikt durch geeignete Prognose- und Dispositionssysteme frühzeitig erkennbar werden.

Die zuständigen Disponentinnen und Disponenten können daraufhin unterschiedliche Handlungsoptionen prüfen. Dazu gehören beispielsweise Anpassungen der Zugreihenfolge, mögliche Überholungen oder alternative Fahrwege.

Welche Maßnahme tatsächlich umgesetzt werden kann, hängt von der verfügbaren Infrastruktur, den betrieblichen Regeln und der konkreten Verkehrssituation ab.

Entscheidungen in Betriebszentralen unterstützen

Eine zentrale Rolle spielt die betriebliche Disposition. Hier werden Zugbewegungen überwacht und bei Abweichungen vom geplanten Betriebsablauf entsprechende Maßnahmen koordiniert.

Die DB InfraGO stellt Eisenbahnverkehrsunternehmen hierfür unter anderem Informationen über das System LeiDis-NK bereit. Dazu gehören Darstellungen des aktuellen Betriebsgeschehens, Soll-Ist-Abweichungen sowie weitere Daten zur Zuglaufüberwachung.

Zuglaufprognosen bilden zusammen mit anderen Betriebsinformationen eine wichtige Grundlage, um die Entwicklung der Verkehrslage einzuschätzen.

Sie ersetzen jedoch keine betrieblichen Entscheidungen und erteilen insbesondere keine eigenständige Fahrterlaubnis. Die Verantwortung für die sichere Durchführung und Regelung des Zugverkehrs bleibt bei den jeweils zuständigen betrieblichen Stellen.

Auswirkungen von Störungen begrenzen

Ein weiterer Anwendungsbereich ist das Störungsmanagement.

Fällt beispielsweise ein Streckenabschnitt vorübergehend aus oder kommt es zu einer erheblichen Verzögerung, müssen häufig mehrere Zugfahrten neu koordiniert werden.

Aktualisierte Prognosen können dabei helfen, die voraussichtlichen Auswirkungen einzuschätzen und mögliche Maßnahmen miteinander zu vergleichen.

Das Ziel besteht darin, die vorhandene Infrastruktur möglichst sinnvoll zu nutzen und zusätzliche Verspätungen nach Möglichkeit zu begrenzen.

Welche Bedeutung haben Zuglaufprognosen im Güterverkehr?

Auch im Schienengüterverkehr sind zuverlässige Zuglaufprognosen von großer Bedeutung.

Hier geht es nicht nur darum, wann ein Zug seinen nächsten Bahnhof erreicht. Häufig sind weitere logistische Prozesse vom tatsächlichen Fahrtverlauf abhängig.

Bei der Ankunft in einem Rangierbahnhof können beispielsweise Anschlussleistungen, Wagenübergaben oder weitere Transportabschnitte geplant sein.

Verändert sich die voraussichtliche Ankunftszeit, kann dies Auswirkungen auf die nachfolgenden Abläufe haben.

Über standardisierte europäische Datenschnittstellen können Informationen zum Zuglauf zwischen Infrastrukturbetreibern und Eisenbahnverkehrsunternehmen ausgetauscht werden.

Dabei spielt insbesondere die TAF/TAP-TSI eine wichtige Rolle. Sie definiert technische Vorgaben für den Austausch verschiedener betrieblicher Informationen, darunter auch Zuglaufprognosen.

Bei internationalen Transporten unterstützt dieser Datenaustausch die Abstimmung über Infrastruktur- und Ländergrenzen hinweg.

Wie zuverlässig sind Zuglaufprognosen?

Eine Prognose beschreibt eine erwartete Entwicklung, keine garantierte Ankunftszeit.

Ihre Genauigkeit hängt unter anderem davon ab, wie aktuell und vollständig die verfügbaren Daten sind und wie gut das eingesetzte System die Verkehrssituation abbilden kann.

Unvorhersehbare Ereignisse wie technische Störungen, zusätzliche Halte oder kurzfristige Änderungen der Betriebsführung können eine zuvor berechnete Prognose verändern.

Deshalb werden Zuglaufprognosen im laufenden Betrieb aktualisiert. Eine neue Information kann zu einer verbesserten Vorhersage führen, aber auch eine bereits prognostizierte Verspätung erhöhen.

Gerade darin liegt ihre Stärke: Sie bilden nicht nur einen einmal festgestellten Zustand ab, sondern können sich mit der Entwicklung des Betriebsgeschehens verändern.

Fazit: Der Fahrplan gibt die Richtung vor, die Prognose blickt voraus

Ein Fahrplan legt fest, wie der Bahnverkehr planmäßig ablaufen soll. Die Zuglaufprognose zeigt dagegen, wie sich eine Zugfahrt unter den aktuellen Bedingungen voraussichtlich entwickeln wird.

Damit schafft sie eine wichtige Informationsgrundlage für die betriebliche Disposition, das Störungsmanagement und die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Akteuren im Schienenverkehr. Zuglaufprognosen können Verspätungen nicht vollständig verhindern. Sie helfen jedoch dabei, deren mögliche Auswirkungen früher zu erkennen und den Bahnbetrieb vorausschauender zu koordinieren.