Taktfahrplan

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unverständlich TheK ? 16:01, 2. Aug. 2007 (CEST)

Im Taktfahrplan wird eine Linie in einem festen Zeitabstand regelmäßig bedient. Im öffentlichen Personennahverkehr der Ballungsräumen ist das in der Regel aufgrund der dichten Netzstruktur der Fall. Der Taktfahrplan unterscheidet sich dadurch vom Bedarfsfahrplan und dem lastabhängigen Fahrplan, bei dem der Verkehr aufgrund des Fahrgastaufkommens abgewickelt wird.

Einfach gesagt, verkehren beim Taktfahrplan von morgens früh bis abends spät die Fahrzeuge immer zu(r ) gleichen Minute(n), was sich der Fahrgast gut merken kann. Deshalb, das heisst aufgrund seiner regelmäßigen Abfahrtzeiten, wird der Taktfahrplan als besonders fahrgastfreundlich empfunden.

Allgemein

Der Taktfahrplan beschreibt ebenso wie der klassische Fahrplan ein Zeit-Wege-Diagramm. Beim Taktfahrplan wiederholen sich die Abfahrtszeiten in periodischen Abständen („getaktet“), beispielsweise alle 30 oder alle 10 Minuten.

Der Taktfahrplan bietet dem Fahrgast den Vorteil einer besseren Merkbarkeit der Abfahrtszeiten, da sie sich in gleichen Zeitabständen wiederholen und dadurch auch zu einem verbesserten Angebot in nachfrageschwachen Zeiten führen. Nachteilig wirkt sich seine starre Struktur in den Hauptverkehrszeiten aus, da die Fahrzeugkapazität oft begrenzt ist. Dem kann nur durch zwischengetaktete Einsatzumläufe abgeholfen werden.

Bei U-Bahnen, Straßenbahnen usw. wird oft die Taktung in drei bis vier verschiedene Zeitenbereiche geteilt. Die Volllast-, Normallast-, Schwachlast- und "Spätzeit". Während die Schwachlastzeit in den Randstunden wird die Minimalversorgung sicherstellt, die Normallast kommt tagsüber zur Anwendung, in den Stoßzeiten werden die Fahrten zur Volllast verdichtet. Wegen der verbesserten Merkbarkeit werden die einzelnen Taktfolgezeiten untereinander teilbar gewählt. Oft werden die 7,5/10 oder 15 Minuten Folgen angewendet, andere verwendete Folgezeitn sind 3/6/9/12 und 15/30. Vereinzelt kommen auch 20/40-Minuten-Takte zur Anwendung, jedoch hat etwa der 40-Minuten-Takt zu jeder Stunde wechselnde Abfahrtszeiten und ist damit schlecht merkbar.

Man unterscheidet den liniengebundenen Taktfahrplan vom integralen Taktfahrplan:

Liniengebundener Taktfahrplan

Der liniengebundene Taktfahrplan wird durch Zusammenfassen der Fahrten auf einer gemeinsamen Wegstrecke zu Linien, auf denen dann der merkbare Taktfahrplan gilt, vor allem im Nahverkehr und bei Bergbahnen schon lange angewandt, da sich dabei optimale Umlaufzeiten ergeben. Die setzt sich aus reiner Fahrzeit, der Zeit für den Fahrtrichtungswechsel und die Fahrgastwechselzeiten zusammen. Die Gesamtumlaufzeit bestimmt den möglicher Takt. Bei einer Umlaufzeit von 40 Minuten ist bei einer Strecke mit Ausweichstation in Streckenmitte sowie doppelgleisigen Endstationen mit einem Fahrzeug eine Taktfolge von 40 Minuten möglich, mit zwei Fahrzeugen ergeben sich 20 Minuten und mit vier Fahrzeugen 10 Minuten. Mit vier Fahrzeugen ist die maximale Streckenkapazität erreicht. Bei einem Taktfahrplan mit diesen Zeiten dürfen aber keine Verspätungen auftreten, da sonst für den Rest des Tages der Takt nicht mehr eingehalten würde. Jede längere Taktfolge, wie hier beispielsweise 15/30 Minuten, würde nur die Kapazität bei gleich bleibenden Personalkosten senken. Diese wäre also nur sinnvoll, wenn Anschluss zu einer anderen Linie in diesem Takt hergestellt werden soll. Werden deswegen die Taktzeiten verschiedener Linien aufeinander abgestimmt, spricht man von einem Integralen Taktfahrplan.

Integraler Taktfahrplan

Knoten eines ITF am Beispiel Euskirchen:
Anschlüsse in alle Richtungen jeweils kurz vor der halben (schwarz) und vollen (blau) Stunde

Kennzeichen des Integralen Taktfahrplans (ITF) ist, dass an den Netzknoten günstige Umsteigeanschlüsse zwischen möglichst vielen kreuzenden Linien bestehen. Züge längerer, durchgehender Linien begegnen (kreuzen) sich idealerweise in den Knotenpunkten zeitgleich. Die Zeitpunkte derartiger Kreuzungen heißen Symmetriezeiten. Damit günstige Anschlüsse in beiden Fahrtrichtungen einer Relation hergestellt werden können, müssen die Symmetriezeiten aller beteiligten Linien übereinstimmen. In einem ITF gilt diese Übereinstimmung global für alle Linien. Der Einfachheit halber geht man in der Theorie meist von der Minute :00 aus (Nullsymmetrie), in der Praxis jedoch liegt die Symmetriezeit in der Schweiz durchgängig 1,5 Minuten vor :00, und weitgehend auch in Österreich. In Deutschland lag sie bei Einführung des Stundentaktes im Intercity-Netz 1979 zunächst bei der Minute :57, wurde später jedoch auf der Mehrzahl der Strecken auf 58,5 geändert. Die Schweiz übernahm 1982 zunächst die deutsche "Symmetrieachse", änderte sie später jedoch ebenfalls. Von Anfang an bestand bei grenzüberschreitenden Zügen das Problem, dass die Symmetriezeiten benachbarter Länder nicht immer übereinstimmten. Insbesondere hatten die Niederlande, die als erste den Taktfahrplan eingeführt hatten, sogar bis Dezember 2006 eine in größerem Maße verschiedene Symmetrieminute.

Gesichtspunkte der Verfügbarkeit sind nicht nur die Merkbarkeit, sondern darüber hinaus die erwähnten günstigen Anschlüsse. Die Deutsche Bahn AG (DB) bevorzugt daher mittlerweile Integrale Taktfahrpläne. Falls noch Abend- und Wochenendverkehr vorhanden ist, entsprechen dessen Verkehrsminuten meist denjenigen des Tagesverkehrs während der Woche.

Nachdem auf zwei Schweizer Strecken ab 1968 der Halbstundentakt als Starrer Fahrplan eingeführt wurde,^[1] lag in der Bundesrepublik Deutschland mit dem InterCity-Netz von 1979 zum ersten Mal in großem Stil ein Taktfahrplan zu Grunde, der einen Stundentakt im Fernverkehr anbot. Die meisten Bundesländer haben seit Mitte der 1990er Jahre Integrierte Taktfahrpläne für den Schienenpersonennahverkehr mit Zweistunden- oder Stundentakt eingeführt (1993: Allgäu-Schwaben-Takt, 1994: Rheinland-Pfalz-Takt). Auf regionaler Ebene werden in Verkehrsverbünden häufig Taktfahrpläne mit einem Grundtakt von 20 oder 30 Minuten angeboten, der durch Linienüberlagerung auf 10 oder 5 bzw. 15 oder 7,5 Minuten verdichtet wird.

In der Schweiz wurde im Mai 1982 der flächendeckende Integrale Taktfahrplan eingeführt, der – bis auf wenige Ausflugbahnen und Nebenlinien – auf allen Bahnlinien und Postautolinien (Überlandbuslinien) zur Anwendung kam. Der Grundtakt war ein Zug je Stunde. Dieses System wurde alle zwei Jahre verbessert. Allerdings besteht auf eingleisigen Strecken zum Teil nur im Publikumsfahrplan ein schöner symmetrischer 60-60-Minuten-Takt. In dem betrieblichen Fahrplan dagegen ist aber nur ein 58-62-Minuten-Takt möglich, weil die Kreuzungen nur asymmetrisch ausgeführt werden können.

Die Entwicklung endete im Taktmodell Bahn 2000 der SBB. Durch Baumaßnahmen wurden die Fahrzeiten zwischen den Knotenpunkten so angepasst, dass sie beim Halbstundentakt jeweils eine halbe bzw. eine volle Taktzeit betragen. Dadurch kreuzen sich die Verkehrsmittel zu jeder halben bzw. vollen Stunde in einem Knoten und es ergeben sich optimale Umsteigeverbindungen. Auf den meisten Linien herrscht nun ein 30-Minuten-Takt.

Verzicht auf Taktfahrplan

Die französische Staatsbahn (SNCF) richtet ihren Fahrplan im Fernverkehr vor allem auf die Lastrichtungen aus. So verkehren Freitagsabend viele Züge von Paris in die Regionen, Sonntagsabend umgekehrt viele Züge nach Paris. Dafür werden gewisse Doppelspurstrecken im Gleiswechselbetrieb betrieben, das heisst auf beiden Gleisen verkehren Züge nur in eine Richtung.

Bei der italienischen Staatsbahn (FS) gibt es auf den meisten Strecken tagsüber ein so genanntes Wartungsfenster; während dieser Zeit dürfen keine Züge über einen bestimmten Streckenabschnitt verkehren, um Zeit für Wartungsarbeiten zu gewähren.

Bezugspunkt und -laufweg

Zahlreiche öffentliche Darstellungen schweigen darüber, innerhalb welcher Zeitspannen ein Taktfahrplan gilt. Zeitangaben bedürfen zwecks Aussagekraft allerdings auch einer Ortsangabe. Exakte Aussagen erfordern somit einen hohen theoretischen Aufwand. In der Schweiz gilt der Taktfahrplan grundsätzlich von Betriebsbeginn bis Betriebsschluss, wobei in den Randstunden und in Randgebieten Ausdünnungen bzw. in den Spitzenzeiten Verdichtungen üblich sind.

Während der gesamten Gültigkeitsdauer eines Taktverkehrs finden Kreuzungen von Fahrten ein- und derselben Linie stets an denselben Stellen statt. (Im Eingangsbild ist der Bahnhof Euskirchen für jede beteiligte Linie eine solche Stelle.) Zwecks formaler Beschreibungen sind derartige Stellen Kandidaten für (willkürlich gewählte) Bezugspunkte.

Beispiel

Täglich gültiger Auszug. Stand 11. Dezember 2005. Ohne Gewähr.
Die InterCityExpress-Linie 12 der DB verkehrt im Zweistundentakt, davon im Bezugslaufweg Frankfurt (Main) <> Karlsruhe mit neun Zugpaaren täglich, und begegnet dabei sich selbst im (gedachten) Bezugspunkt südlich von Frankfurt zu den ungeraden vollen Stunden 07 09 11 13 15 17 19 21 23 Uhr.

Die Verlängerung Berlin verkehrt im Bezugslaufweg Berlin <> Karlsruhe mit sieben Zugpaaren täglich, und begegnet dabei sich selbst im (gedachten) Bezugspunkt südlich von Göttingen zu den ungeraden vollen Stunden 09 11 13 15 17 19 21 Uhr.

Verstärkungen durch andere Linien sowie nicht tägliche Fahrten und andere Fortsetzungen dieser Linie Richtung Basel / Interlaken spielen für diese Aussage keine Rolle; Hauptsache, die Züge treffen pünktlich im Bezugslaufweg ein.

Zeit-Weg-Diagramm

Ein (hierzu hinreichend grobes) Zeit-Weg-Diagramm stellt den Betrieb der Linie über den ganzen Tag hinweg dar:

6   8  10  12  14  16  18  20  22  24 Uhr
                                      
 \   \   \ / \ / \ / \ / \ /   /   /   B e r l i n
  \   \   X   X   X   X   X   /   /   
   \   \ / \ / \ / \ / \ / \ /   /    
    \   X   X   X   X   X   X   /     
     \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /      
      X   X   X   X   X   X   X       7 Kreuzungen südlich Göttingen
     / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \      
    /   X   X   X   X   X   X   \     
 \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ /  
  X   X   X   X   X   X   X   X   X   9 Kreuzungen südlich Frankfurt
 / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \  
/   X   X   X   X   X   X   X   X   \  K a r l s r u h e
   / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \    
  /   X   X   X   X   X   X   X   \   
 /   / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \   \  
    /           X           \          B a s e l
   /           / \           \        
  /           /   \           \       
 /           /     \           \      
/           /       \           \      I n t e r l a k e n

Abgrenzung

Der Bezugslaufweg muss ein Teil des Laufwegs der Linie sein; beispielsweise können jede zweite Fahrt oder anderweitig einzelne Fahrten über die sonst üblichen Wendestellen hinaus erfolgen. Die Gleichheit von Bezugslaufweg und Laufweg ist der häufigste Spezialfall.

Der Bezugspunkt sollte zwecks anschaulicher Beschreibung auf dem Bezugslaufweg liegen, dessen Endpunkte eingeschlossen. Liegt er auf einem Endpunkt, so beschreibt dies die dortige Wendung (Spezialfall der Kreuzung; die wendende Fahrt begegnet „sich selbst“). Liegt der Bezugspunkt zwischen den Endpunkten, so ist er einer unterwegs stattfindenden Kreuzung zugeordnet. Diese kann an einer Haltestelle oder auf freier Strecke erfolgen. Im letzteren Fall nutzt man zur Beschreibung eine hinreichend nahe Haltestelle mit ausgewiesenen Fahrplanzeiten. Dies führt zu Formulierungen wie „kurz vor“, „kurz nach“ oder einfach „gegen“, die zwecks spontanen Zugangs genau genug sind.

Bei mehreren Kreuzungspunkten der Linie sollte ein Kandidat so ausgewählt werden, dass sich damit ein möglichst großer Teil des Taktfahrplans beschreiben lässt. Wenn der Taktverkehr in beiden Fahrtrichtungen aus gleich vielen Fahrten besteht, dann gibt es (wie im Beispiel) genau eine optimale Verfügbarkeitsaussage. In vielen Fällen können demgegenüber nicht alle Fahrten zugleich erfasst werden, so dass Auszüge herhalten müssen.

Auch Bezugspunkte können unscharf spezifiziert sein, zum Beispiel, wenn tages- bzw. wochenzeitabhängig verschiedene Reisegeschwindigkeiten gelten, so dass die „Punkte“ beweglich und streng genommen Streckenabschnitte sind (Unschärfe aus der Informatik).

Definition

Ein Bezugspunkt ist ein Punkt auf dem (ungerichteten) Bezugslaufweg eines in beiden Fahrtrichtungen bestehenden Taktverkehrs einer Linie des öffentlichen Personenverkehrs. Bei geeigneter Wahl beschreibt das Tupel (Linie, Bezugslaufweg, Bezugspunkt, Verkehrstage, Taktlänge, Intervall) in kompakter Weise die zeitliche Gültigkeit des Taktfahrplans und somit recht aussagekräftig die Verfügbarkeit des Verkehrsmittels.

Obige Beispiele lesen sich als 6-Tupel dann

Linie	ICE 12	ICE 12
Bezugslaufweg	Frankfurt (Main)–Karlsruhe	Berlin–Karlsruhe
Bezugspunkt	südlich von Frankfurt (Main) Hbf	südlich von Göttingen
Verkehrstage	täglich	täglich
Taktlänge	alle 2 Stunden	alle 2 Stunden
Intervall	gegen `07` bis gegen `23` Uhr	gegen `09` bis gegen `21` Uhr

Signifikanter Fahrplanauszug

Wesentliche Komponenten der Vereinfachung sind auch der Verzicht auf die Darstellung von Verstärkerfahrten und die Ausweisung nur des (z. B. täglich gültigen) Grundtakts. In der Schweiz beziehen sich die Angaben in der Zeit Montag bis Freitag zwischen 8 und 20 Uhr auf ein Fahrplanfeld bzw. einen Taktknoten. Durch die kürzeren Laufwege als in Deutschland (weniger Unterwegs-Kreuzungen) und die Aufteilung der Laufwege in Fahrplanfelder ist keine derart komplexe Erklärung erforderlich. Auch werden die Aussagen in der Werbung immer auf Hauptknoten bezogen, und die Verdichtungszüge, die während dieser Zeit nicht durchgehend angeboten werden, werden weggelassen.

Entstehung der Taktknoten und des Fahrplanes (Integralen Taktfahrplan)

Dieses Kapitel deutet grundlegende formale Zusammenhänge und entsprechend systematische Vorgehensweisen an.

Taktknoten

Ein Taktknoten ist ein Bahnhof, in dem zeitnah eine Umsteigemöglichkeit auf andere Taktzüge besteht. Man unterscheidet zwischen Vollknoten, in denen Züge paarweise untereinander korrespondierenden Anschluss gewähren, und Halbknoten, wo dies nur mit Einschränkung gilt.

Vollknoten sind meist Großstädte mit einem zentralen Bahnhof (Hauptbahnhof), wo sich mehrere Linien gleichzeitig treffen. Die maximale Taktdichte wird vor allem dort durch die Mindestzugfolgezeit (z. B. im Blockabstand) bzw. durch die maximale Anzahl belegbarer Gleise bestimmt. Verkehrsminuten und Reihenfolgen bestimmen sich dann aus den Fahrzeiten zu benachbarten wichtigen Knoten. Auch die Umsteigezeiten sind je Knoten gesondert zu beachten und möglichst zu verkürzen (Umsteigen am selben Bahnsteig). Vollknotenbahnhöfe in der Schweiz sind unter anderem Bern, Zürich HB und Basel SBB. Bei der DB unter anderen Köln und früher auch München.
Halbknoten sind Bahnhöfe, in denen nur ein Teil der Züge untereinander Anschluss haben. Meist folgt dies aus fahrzeitlichen Gründen, bezogen auf unterschiedlich weit entfernte Voll- und andere Halbknoten.

Verkehrstechnische und politische (wirtschaftliche) Vorgaben

Folgende Fragen stehen am Beginn einer Fahrplangestaltung:

Welche Linie hat den größten Vorrang?
Welche Linie soll die kürzeste Aufenthaltszeit im Bahnhof haben?
Welche Bedienungen müssen gewährleistet werden (politische Restriktionen)?
Von welchem Startpunkt (Bahnhof) soll der Fahrplan gerechnet werden?

So braucht man zum Beispiel vom Zug aus Zürich in Bern keinen Anschluss an den Zug nach Zürich zu haben. Die Aufenthaltszeit der Fernzüge (ICE, EC, IC) sollte möglichst kurz sein, allerdings müssen die Umsteigezeiten zwischen diesen Zügen, wenn der Übergang gewollt ist, ausreichend sein. Auf die Fahrplanstabilität wirkt sich auch aus, welche Verspätungen abgewartet werden sollen (Wartezeitvorschrift). Eingleisige Abschnitte und die dadurch vorgegebenen Zugkreuzungsmöglichkeiten beeinflussen den Fahrplan in besonderem Maße. Deshalb sind durchgehend zweigleisige Strecken viel einfacher zu vertakten.

Mathematische Ursachen

Einem fahrenden Zug einer Linie begegnen die anderen Züge derselben Linie in doppelter Taktfrequenz, z. B. kreuzen sich bei einem je Richtung stündlichen Taktverkehr die Züge entlang der Strecke alle halbe Stunde. Entsprechende Möglichkeiten bestehen zur Einrichtung eines integralen Umsteigeknotens. In der Realität ist dies aber nicht immer umzusetzen, da meistens zu viele zu verknüpfende Linien beteiligt sind. In der Praxis werden zuerst die Vollknoten berechnet, wobei zuerst die Fernzüge einen akzeptablen Takt bekommen und dann die Nahverkehrszüge darauf ausgerichtet werden. (Auch wenn eine der Linien nur zweistündlich fährt, bestehen hier in der Regel optimale Anschlüsse.) Die Halbknoten liegen dann an kleineren, benachbarten Umsteigebahnhöfen.

Integration des öffentlichen Straßenverkehrs

Bisher wurde nur der Schienenverkehr behandelt. Grund hierfür ist die Ausschließlichkeit der Nutzung der Infrastruktur durch Bahnen. Die Umsetzung ganzwöchentlich einheitlicher Fahrpläne bei Straßenbahn- und Buslinien gestaltet sich sehr viel schwieriger, weil die Intensität des die Straße mitnutzenden Individualverkehrs schwankt. Dennoch gibt es erfolgreiche Beispiele für einen Integralen Taktfahrplan im Regionalbusverkehr, z. B. im Landkreis Rügen, und besonders im innerstädtischen Bereich. Trotzdem sind ein merkbarer Fahrplan und Anschlüsse an die Züge wünschenswert, was nicht immer miteinander in Einklang zu bringen ist. Zur Abhilfe gerade in größeren Städten dienen Beschleunigungsmaßnahmen wie Busspuren oder unabhängige Gleiskörper bei Straßenbahnen (auch durch Omnibusse nutzbar). In der Schweiz verkehren nach dem Prinzip des allgemeinen Taktverkehrs auch Postautos sowie der ÖPNV (Tram, Bus) flächendeckend im Takt.

Siehe auch: RegioTakt, Stadtbus (Rendezvous-Systeme).

Siehe auch

Bildfahrplan (= Zeit-Weg-Diagramm)

Weblinks

Quellen

↑ http://home.datacomm.ch/michael.hafner/download/bahn/bahntext.htm Einführung Taktfahrplan (ganz unten)

[1] ttp://home.datacomm.ch/michael.hafner/download/bahn/bahntext.htm Einführung Taktfahrplan (ganz unten)

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