„Mehr Güter auf die Schiene!“ ist eine aktuelle Forderung, wenn es um Klima- und Ressourcenschutz in Verbindung mit der Verkehrswende geht. Jedoch ist der Gütertransport mittels Lkw für viele Unternehmen immer noch attraktiver, weil die Waren schneller und direkter von A nach B transportiert werden können. Will die Bahn zu einer echten Alternative werden und die Dominanz des Lkw-Transports aufbrechen, müssen u. a. (Bearbeitungs-)Prozesse optimiert werden, um dadurch Zeit und Kosten zu sparen. Ein Ansatz dafür ist, die Bearbeitungsprozesse in den großen zentralen Rangierbahnhöfen – Fachbegriff: Zugbildungsanlage (ZBA) – zu digitalisieren und zu optimieren.

Ein Forschungsprojekt, das auf die Steigerung der Attraktivität des Schienengüterverkehrs und auf die Verschiebung des Modal Split (= Anteil eines Verkehrsträgers am gesamten Verkehrsmarkt) Richtung Bahn einzahlt, ist „APP ZBA“ (Automatische Prozess-Planung in Zugbildungsanlagen) an der TU Dresden (TUD), Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“. Gemeinsam mit der DB Cargo AG wurden neuartige Steuerungsalgorithmen für die Prozessabläufe entwickelt und in einer Software zur Entscheidungsunterstützung umgesetzt. Das Potenzial ist hierbei auf verschiedenen Ebenen zu sehen: Planungsvorgänge gehen schneller und unabhängig von Expertenwissen, die Effizienz der Zugbildungsprozesse steigt und es sind verlässliche Aussagen zur Kapazitätssteigerung in den Anlagen möglich.

Praxiseinführung der Anwendung bei DB Cargo AG– Optimierung von 19 großen ZBA

Aktuell wird die Anwendung in den Praxisbetrieb der DB Cargo AG überführt. Die Prozesse der 19 größten Zugbildungsanlagen in Deutschland werden mit der Planungssoftware APP ZBA optimiert. Dazu sagt Martin Haug, DB Cargo AG, Leiter Strategic Planning & Steering: „APP ZBA versetzt uns in die Lage, die Prozesse unserer Zugbildungsanlagen deutlich besser und schneller zu planen sowie auch kurzfristig auf Änderungen zu reagieren. Es ist ein wichtiger Beitrag zur Digitalisierungsstrategie für einen starken und zukunftsfähigen Schienengüterverkehr.“

© DB Cargo AG

Ausgabe des Ergebnisses der Optimierungsrechnung im MS EXCEL- Format, leicht überschaubar für Anlagenplanende und Mitarbeitende.

Die Entwicklung von APP ZBA erfolgte seit 2014 in mehreren Stufen am Center for Rail Logistics. Dies ist eine Kooperation der Professur für Bahnverkehr, Öffentlicher Stadt-und Regionalverkehr und der Arbeitsgruppe Verkehrslogistik* an der Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ der TUD, später fortgesetzt durch die Firma NEOMOBIL (einem Spin Off der Professur für Bahnverkehr, Öffentlicher Stadt-und Regionalverkehr). Im Projektteam ergänzen sich Expertisen mit großem Domänenwissen zum Schienengüterverkehr (Dipl.-Ing. Oliver Freitag, Dr.-Ing. Jan Eisold und andere aus der Professur für Bahnverkehr, Öffentlicher Stadt-und Regionalverkehr) und den Spezialisten für Modellierung und Optimierung aus der Arbeitsgruppe Verkehrslogistik (Dr.-Ing. Henning Preis und Dr.-Ing. Stefan Frank).

Weiterentwicklung geplant Richtung Online-Steuerung von Zugbildungsanlagen

Die Aufnahme der APP ZBA-Planungssoftware in den Praxisbetrieb bei DB Cargo AG ist erst der Anfang. Darauf aufsetzende Forschungs- und Entwicklungsprojekte sind bereits in Bearbeitung. Dabei stehen die Ausweitung von APP ZBA auf die Nahbereiche der Zugbildungsanlagen und die Online-Steuerung der Anlagen im Vordergrund. Die Arbeitsgruppe Verkehrslogistik widmet sich der Weiterentwicklung der Optimierungsverfahren, die dann auch disziplinübergreifend für das Ressourcenmanagement verwendet werden können.

© DB Cargo AG

Ergebnis der Optimierungsrechnung der Ressourcenallokation im Programm APP ZBA links als Tabelle der Jobzuweisungen für Lokrangierführende, rechts als Gantt-Chart (Balkendiagramm).