Das Schienennetz unterliegt einem Instandhaltungsbedarf, der wiederum von der Einwirkung durch Belastungen und von der Maßnahmenplanung der Anlagen abhängt. Die Erhöhung der Belastung führt zu höherem Instandhaltungsbedarf bzw. zu einer höheren Degradierung der Anlagen. Wartungs- und Reparaturarbeiten müssen (mindestens teilweise) das Schienennetz nutzen, so dass es nicht gleichzeitig von den Transportmitteln genutzt werden kann.
Instandhaltung und Schienenverkehr müssen sich daher in einem Gleichgewicht befinden, um es möglich zu machen, für einen definierten Qualitätslevel hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit einen dauerhaften und nachhaltigen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Insbesondere die Erhöhung des Verkehrsaufkommens hat Einfluss auf die Degradation der Anlagen, was wiederum Einfluss auf das Störungsverhalten und auf den Instandhaltungsbedarf hat. Dieser wiederum hat Einfluss auf die für die Instandhaltungsarbeiten benötigten Sperrzeiten, was sich wieder auf die Netzkapazität auswirkt.
Die gegenseitige Abhängigkeit von Einwirkung und Auswirkung haben einen mathematischen Zusammenhang, der in Form einer Modellierung des Systems abgebildet werden kann und Änderungen des Anlagenverhaltens auf Grund geänderter Belastungen prognostizierbar ist.
Im Rahmen des Projekts soll eine Korrelation zwischen Einwirkung in Form der Fahrzeugbelastung und Auswirkung in Form von Degradierungs- und Erneuerungsfunktion der Eisenbahninfrastrukturanlagen gefunden werden, durch die die Entwicklung des Streckennetzes, simuliert werden kann.
Betrieb und Nutzung des Schienennetzes sollen aus mathematischer Sicht durch ein nichtlineares, dynamisches System abgebildet werden. Mehrere gegenläufige Tendenzen müssen dabei berücksichtigt werden.
Eine Simulation wie sich das netzweite Anlagenverhalten im Falle von Änderungen der Parameter Netzauslastung, Verkehrsaufkommen, Sperrzeiten und Störungsanfälligkeit verhält, soll damit ermöglicht werden.
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